Система психофизиологических методов оптимизации функционального состояния организма школьников

Горелик, Виктор Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Система психофизиологических методов оптимизации функционального состояния организма школьников
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Система психофизиологических методов оптимизации функционального состояния организма школьников"

На правах рукописи

ГОРЕЛИК Виктор Владимирович

СИСТЕМА ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА

ШКОЛЬНИКОВ

03.03.01 - Физиология (биологические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

14 НО;] Ш

Москва 2013

005537863

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования города Москвы «Московский городской педагогический университет».

Научный консультант: Беляев Василий Степанович, доктор

биологических наук, профессор

Официальные оппоненты: Чумаков Борис Николаевич, доктор

медицинских наук, профессор кафедры медико-биологических дисциплин ГБОУ ВПО МГЛУ

Смирнов Виктор Михайлович, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н. И. Пирогова

Попов Юрий Михайлович, доктор биологических наук, профессор Поволжской государственной социально-гуманитарной академии (ПГ СГА), заведующий кафедрой зоологии и анатомии, физиологии, безопасности жизнедеятельности человека

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр

здоровья детей» Российской академии медицинских наук.

Защита состоится 18 декабря 2013 года в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 850.007.09 на базе ГБОУ ВПО города Москвы «Московский городской педагогический университет» по адресу: 117303, г. Москва, Балаклавский проспект, д. 32, корп. 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО города Москвы «Московский городской педагогический университет» по адресу: 129226, г. Москва, 2-й Сельскохозяйственный проезд, д. 4.

Автореферат разослан «_»_2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

С. И. Филимонова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования. Научно-технический прогресс во многом зависит от здоровья подрастающего поколения, так как быть квалифицированными специалистами, соответствовать требованиям времени и решать задачи современности может только здоровое поколение. В связи с этим на данный момент ключевой проблемой общества является сохранение и укрепление здоровья детей и подростков, обучающихся в общеобразовательной школе. Особенности адаптации школьников к учебной и физическим нагрузкам — приоритетное направление в исследованиях физиологов, педиатров и педагогов, поскольку переутомление детей в связи с интенсификацией обучения, ростом гиподинамии, суточной десинхронизацией физиологических процессов и другими факторами (в том числе изменение социально-экономического уровня жизни, усиление психоэмоционального напряжения, повышение калорийности питания, снижение физических нагрузок) требует напряжения адаптационных механизмов, истощает приспособительные возможности и, как следствие, негативно сказывается на здоровье школьников [Н.Э. Александрова, 2003; В.А. Беляков, 2005; С.М. Громбах, 1981; С.Д. Поляков, 2002].

По информации Минздрава РФ за 2012 год, среди школьников, прошедших диспансеризацию, к первой группе здоровья относятся лишь 16,4%, ко второй - 54,3%, к третьей причислены 24,2% учащихся, у которых выявлены хронические заболевания.

Современная система образования ведет к возрастанию нагрузок на организм учащихся: у школьников отмечаются выраженное напряжение функционального состояния организма, снижение работоспособности, утомление, вызванные расстройством координационных механизмов ЦНС [Е.К. Глушкова, 1983; С.М. Громбах, 1988; Е.С. Голыцмидт, 1997; С.И. Изаак, 2006; В.Р. Кучма, 2001; Н.Ю. Лаврова, 2003; Б.Х.Ланда, 2002; Л.И. Лубышева, 2003; В.И. Медведев, 1998; Ф.Г. Ситдиков, 2000, 2001].

Используя медико-биологические технологии в учебном процессе общеобразовательной школы и индивидуальный подход с учетом разного функцио-

нального класса организма школьников, можно повысить уровень физического развития детей [А.А. Баранов, 2000, 2003; С.И. Изаак, 2005; В.Р. Кучма, 2002, 2003; С.Д. Поляков, 2002].

Эффективность учебного процесса во многом зависит от индивидуальных особенностей вегетативной реактивности и вегетативного обеспечения организма школьника (т. е. преобладающего типа регуляции - автономного или центрального), их выявление позволяет обнаружить на ранних этапах дизрегу-ляторные проявления, которые могут стать причиной снижения адаптивных возможностей организма и степени переносимости учебных нагрузок [Р.М. Баевский, 1979, 2003; А.Р.Галеев, 1999, 2002; Л.Н.Игишева, 2006; Е.Н. Сапожникова, 2003; Е.Д. Синяк, 2003; Н.И. Шлык, 2005,2006,2007,2009].

Учителям физической культуры чрезвычайно важно следить за степенью переносимости физических нагрузок не только по частоте сердечных сокращений, но и по состоянию регуляторных систем [Р.М. Баевский, 2009; Н.И. Шлык, 1999,2003, 2004].

Актуальность этого направления трудно переоценить, в связи с тем что воспитание здорового и физически подготовленного поколения является не только важной государственной задачей, но и одним из ведущих средств борьбы с демографическим кризисом [P.M. Баевский, 2009].

Вышеизложенное свидетельствует о необходимости проведения исследования, направленного на теоретическое и экспериментальное обоснование применения современных медико-биологических технологий для обеспечения физического воспитания школьников.

Гипотеза исследования: предполагается, что использование различных режимов двигательной активности учащихся во время урока физической культуры способствует оптимизации функционального состояния организма школьников и адаптации психофизиологических показателей учащихся.

Цель исследования: теоретически и экспериментально обосновать эффективность применения современных медико-биологических технологий в

общеобразовательных школах для повышения оздоровительной направленности учебного процесса.

Основные задачи исследования:

1. Определить тип вегетативной регуляции, расположение центроидов в квадрантах по типам вегетативной регуляции, степень напряжения регулятор-ных систем у школьников, занимающихся по программе «Спортивный выбор» и обучающихся по обычной учебной программе.

2. Изучить особенности адаптации организма учащихся с применением разных уровней двигательной активности во время урока физической культуры с учетом определенного типа вегетативной регуляции и функционального состояния рехуляторных систем.

3. Определить уровень физического развития, отклонения в состоянии здоровья школьников с помощью автоматизированной компьютерной программы «Экспресс-оценка физического здоровья школьников» и разработать научные принципы индивидуализации занятий ФК.

4. Изучить особенности перераспределения индексов (Кетле-2, Робинсона, Скибинского, Шаповаловой, Руфъе) с учетом применения индивидуализированных физкультурно-оздоровительных программ для учащихся к области приближения к центроидам в квадрантах, которые характеризуют показатели физической работоспособности.

5. Исследовать особенности адаптации психофизиологической сферы школьников (оценивая их внимание, мышление, память, скорость и точность выполнения задания), занимающихся по программе «Спортивный выбор» и обучающихся по обычной учебной программе.

6. Изучить воздействие афферентации с рецепторов дыхательных путей и дыхательных мышц при выполнении дыхательной гимнастики и точечного массажа на основные свойства центральной нервной системы школьников.

Методологическую основу исследования составляют основные положения теории и методики физической культуры (Б.А. Ашмарин,

В.К. Бальсевич, B.C. Кузнецов, Л.П. Матвеев, Ж.К. Холодов); медико-

биологические основы физической культуры (P.M. Баевский, H.A. Меркулова, B.C. Мерлин, В.Д. Небылицын, В.М. Русалов, Б.М. Теплов, В.Е. Якунин); идеи моделирования педагогических и оздоровительных технологий (С.Д. Поляков, А.М. Соболев, C.B. Хрущев и др.); закономерности адаптации к внешним и внутренним воздействиям (И.В. Гуштурова, А.П. Жужков, Т.В. Красноперова, E.H. Сапожникова, Н.И. Шлык, И.И. Шумихина).

Организация исследования. Исследование проводилось в течение 1999— 2011 гг. и состояло из трех последовательных этапов.

Первый этап исследования (1999-2001 гг.) был посвящен теоретическому анализу научно-методической литературы в рамках изучения причин утомления учащихся в период школьного обучения и повышения механизмов физиологической адаптации, а также поиску новых методов для использования их в медико-биологической практике для снятия утомления и активизации учебной деятельности школьников во время учебных занятий в общеобразовательной школе. Была определена система критериев для оценки уровня оптимизации учебных нагрузок и их соответствия функциональным резервам. Проведен поиск способов коррекции физиологического и психофизиологического состояний организма школьников. Кроме того, разработаны комплексы дыхательных упражнений и упражнений для коррекции физического развития и отклонений в состоянии здоровья. Установлены нормы оценок типа вегетативной регуляции. Подготовлены индивидуальные развивающие физические программы для школьников, а также сформулированы гипотеза, цель и задачи исследования.

На втором этапе (2002-2009 гг.) на базе школы № 33 г. Тольятти проводился эксперимент по изучению влияния афферентации с рецептивных полей тройничного нерва и дыхательного аппарата на основные свойства ЦНС школьников (2002-2004 гг.). В исследовании были задействованы 270 участников. В одинаковых условиях рассматривались физиологические и психофизиологические показатели учащихся 5-7 классов (10, 11, 12 лет) в двух

группах: контрольной (70 девочек, 50 мальчиков) и экспериментальной (80 девочек, 70 мальчиков).

При изучении типов вегетативной регуляции были исследованы 288 учащихся 5-10 классов (11-16 лет) на базе школ №90 и 5 г. Тольятти в 2005-2008 гг. На этих объектах нами проведено апробирование распределения школьников по преобладающему типу регуляции сердечного ритма на уроках физической культуры. Проведен анализ различных адаптивных реакций на нагрузку и разработаны коррекционные физические упражнения.

Определение и оценка уровня физического развития (низкий, ниже среднего, средний, выше среднего, высокий) и отклонений в состоянии здоровья были осуществлены по программе «Экспресс-оценка физического здоровья школьников» на базе школ № 90 и 72. Данные мониторинга 926 обучающихся в этих школах (2007-2008 гг.) посредством автоматизированной скрининговой программы послужили основой составления индивидуализированных физкультурно-оздоровительных программ на весь период обучения в школе.

Психофизиологические показатели были зафиксированы у 50 мальчиков и 65 девочек в двух группах - контрольной и экспериментальной.

На третьем этапе (2009-2011 гг.) разработанные нами медико-биолопгческие технологии апробированы в учебном процессе школ № 5, 72,90, 91, 93 г. Тольятти, что подтверждено актами внедрения. Осуществлены обработка и анализ полученных результатов исследования. Сформулированы выводы и результаты, оформлена диссертация.

Научная новизна исследования состоит в том, что: - впервые показано перераспределение центроидов групп по типам вегетативной регуляции к оптимальным результатам с применением разных режимов двигательной активности на уроке физической культуры, что свидетельствует об оптимизации функциональных показателей школьников; при этом выявлен более выраженный вариационный размах психофизиологических показателей в экспериментальной группе, что характеризует меньшее напряже-

ние адаптационных показателей о достаточно значимых вариативных физиологических характеристиках учащихся;

- дополнены представления о разной степени напряжения механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма с учетом центрального или автономного контура у мальчиков и девочек в возрасте 11-16 лет с применением различного уровня двигательной активности. Зафиксированы качественно отличные сдвиги показателей вариабельности сердечного ритма на уроке физической культуры;

- раскрыты и уточнены особенности оптимизации функционального состояния организма учащихся с использованием индивидуализированных физкультурно-оздоровительных программ, которые способствуют перераспределению индексов (Кетле-2, Робинсона, Скибинского, Шаповаловой, Руфьё) в область приближения к центроиду по дискриминантной функции, определяющих хорошую физическую работоспособность;

- раскрыты и уточнены изменения психофизиологических состояний школьников в условиях применения различных уровней двигательной активности в процессе учебной деятельности в общеобразовательной школе;

- впервые определен физиологический механизм, объясняющий изменения умственной работоспособности школьников и показателей свойств нервной системы, зафиксирована функциональная лабильность ЦНС с учетом усиления активирующего влияния ретикулярной формации (РФ) и структур дыхательного центра; влияющая на кору больших полушарий головного мозга.

Теоретическая значимость исследования заключается в научном обосновании принципов индивидуального подхода к организации занятий физической культурой на основе изучения возрастных особенностей детей и подростков, их роли в адаптации к изменяющимся условиям среды, физическим и умственным нагрузкам, а также в необходимости придерживаться аргументированного подхода при разработке разнообразных индивидуализированных оздоровительных режимов двигательной активности для учащихся всех групп здоровья (в том числе с различными отклонениями), способствующих сохранению

и укреплению здоровья и предупреждению переутомления детей на уроках физической культуры.

Практическая значимость исследования состоит в разработке научно обоснованного учебно-методического обеспечения по физическому воспитанию, направленного на корректировку нагрузки, способствующего повышению уровня физического развития как здоровых учащихся, так и с отклонениями в состоянии здоровья (с артериальной гипертензией или гипотонией, ожирением или дефицитом массы тела и т. д.).

Если использовать показатели вариабельности сердечного ритма (ВСР) при выполнении разных физических нагрузок, то корректируется учебный процесс и не допускается переутомление школьников. Применение силовых нагрузок и упражнений на расслабление способствует активизации автономной регуляции, и наоборот, выполнение скоростных и скоростно-силовых нагрузок вызывает напряжение центральных структур регуляции, что позволяет предупреждать дезрегуляторные проявления. С учетом состояния регуляторных систем совершенствуются кардиорегуляторные механизмы и мобилизуются функциональные резервы организма школьников.

Внедрение в практику образовательных учреждений индивидуализированной оздоровительно-физкультурной программы «Экспресс-оценка физического здоровья школьников» значительно повышает оздоровительную эффективность физического воспитания учащихся, мотивацию их к занятиям физкультурой и физическому самосовершенствованию. Каждому из обследованных школьников рекомендуется получать выданную компьютером карту здоровья, в которой имеется многосторонняя характеристика ФЗ, индивидуализированные физкультурно-оздоровительные рекомендации для самостоятельных занятий в домашних условиях и на уроке физической культуры.

Показана активность мозговых структур по результатам электроэнцефалографических исследований, показавших, что после выполнения дыхательной гимнастики и точечного массажа происходит повышение активности клеток

коры головного мозга, вследствие чего свойства нервной системы оптимизируются, повышается работоспособность учащихся.

Материалы исследования, прошедшие многолетнюю апробацию и доказавшие свою научно обоснованную пригодность, могут быть полезны учителям физической культуры, гигиенистам, физиологам, специалистам по адаптивной физической культуре, а также тем, кто занимается проблемами состояния здоровья учащихся.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Установленная двигательная активность на уроке физической культуры для учащихся с разной степенью напряжения регуляторных систем позволяет добиться оптимизации функционального состояния организма школьников.

2. У школьников с различным типом вегетативной регуляции двигательная активность на уроке физической культуры вызывает качественно разные смещения показателей вариабельности сердечного ритма, чем и обусловлена необходимость иного подхода к проведению урока физической культуры.

3. Использование автоматизированных скрининговых систем оценки физического здоровья, таких как «Экспресс-оценка физического здоровья школьников», позволяет составлять индивидуализированные физкультурно-оздоровительные программы не только для ослабленных, но и для практически здоровых школьников с опорой на функциональные классы их физического здоровья.

4. Использование индивидуализированных физкультурно-оздоровительных программ для учащихся способствует перераспределению индексов (Кетле-2, Робинсона, Скибинского, Шаповаловой, Руфье) в область приближения к центроиду по дискриминантной функции, определяющих хорошую физическую работоспособность, что способствует оптимизации функционального состояния организма учащихся.

5. Применение разных двигательных режимов во время урока физической культуры приводит к адаптации психофизиологических показателей учащихся.

6. Выполнение дыхательной гимнастики и точечного массажа рецептивных зон тройничного нерва воздействует на рецепторы дыхательных путей и дыхательных мышц и способствует оптимизации основных свойств центральной нервной системы школьников.

Апробация работы. Основные теоретические положения и практические рекомендации диссертационного исследования докладывались на расширенных заседаниях кафедры психологии и физиологии Тольяттинского филиала Самарского государственного педагогического университета (Тольятти, 2000), Тольяттинского государственного университета (ТГУ) (Тольятти, 2001), на кафедре нормальной физиологии Самарского медицинского университета (2000), на кафедре физиологии человека и животных Самарского государственного университета (2001), на 18 съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Казань, 2001), на заседании Самарского отделения физиологического общества им. И.П. Павлова (2001), на Всероссийской научно-практической конференции (Тольятти, 2003), на Международной научной конференции Волжского университета им. В.Н. Татищева (Тольятти, 2005), на 12 конгрессе педиатров России (Москва, 2008), на межвузовской научно-методической конференции Поволжского государственного университета сервиса (Тольятти, 2009), на Международной научно-практической конференции ТГУ (Тольятти, 2010), на 15 конгрессе педиатров России с международным участием (Москва, 2011), на научно-методической конференции ТГУ (Тольятти, 2011), на межвузовской конференции кафедры тяжелой атлетики и гимнастики, кафедры адаптивной физической культуры МГПУ-ПИФК (Москва, 2013).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 52 работы, в том числе 1 монография, 15 работ в изданиях, рекомендованных ВАК, 34 статьи и доклада в научных журналах, сборниках и материалах конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Текст работы изложен на 303 печатных страницах, содержит 63 таблицы, 73 рисунка. Список литературы включает 349 источников, из них 82 на иностранном языке. К диссертации прилагаются 5 актов внедрения результатов исследования в практику.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Определение типов вегетативной регуляции и распределение школьников (288 человек) 5-10 классов (11-16 лет) по преобладающему типу регуляции сердечного ритма были реализованы на уроках физической культуры на базе школ № 90 и 5 г. Тольятти. На основе полученных данных об адаптивных реакциях на нагрузку были разработаны коррекционные физические упражнения.

Методика прибора «Элокс». В исследованиях применялся пульсоксиметр «ЭЛОКС-01С2», разработанный и изготовленный ЗАО ИМЦ «Новые приборы» (Самара). Прибор снабжен программным продуктом «ELOGRAPH», который в автоматическом режиме позволяет отображать изменение ряда показателей в режиме реального времени с одновременным построением гистограммы распределения длительности кардиоинтервалов (КИ).

Методика «Экспресс-оценка физического здоровья школьников». Компьютерные технологии мониторинга физического здоровья школьников разработаны С.В. Хрущевым, С.Д. Поляковым и A.M. Соболевым (ГУ НЦЗД РАМН, ВФД № 19 СЗАО, Москва 2005 г.) на основании решения Правительства РФ от 29.12.2001 г. №916 «Об общероссийской системе мониторинга состояния физического здоровья населения, физического развития детей, подростков и молодежи» и приказа Минздрава РФ № 320 от 18.10.2002 г. о разработке автоматизированных скрининговых систем оценки физического здоровья.

Психофизиологический метод PTEST, разработанный В.М. Еськовым (2010), был применен при обследовании психофизиологических показателей школьников в обеих группах занимающихся.

Оценка психофизиологических процессов (внимания, мышления, памяти) произведена с помощью следующих тестов: времени (с) простой сенсомотор-

ной реакции на цвет; включения цветного квадрата в произвольном месте; распознавания цвета в области экрана; распознавания четных чисел - сенсомотор-ная реакция; скорости переработки информации- сенсомоторная реакция, а также выявления из разнонаправленных стрелок в таблице стрелок одного заданного направления - скорость выполнения работы (символ/секунду).

В исследовании при изучении влияния афферентации с рецептивных полей тройничного нерва и дыхательного аппарата принимали участие 270 учащихся 5—7 классов (10, 11, 12 лет). В одинаковых условиях были рассмотрены физиологические, психофизиологические показатели в двух группах: контрольной (70 девочек, 50 мальчиков) и экспериментальной (80 девочек, 70 мальчиков).

Психофизиологические методы. Изменения анализируемых показателей оценивались с помощью теста «Измерение времени простой сенсомоторной реакции», по которому изучалась скорость сенсомоторной реакции на звуковой раздражитель (при этом рассматривалась лабильность нервной системы); теста РДО — «Реакция на движущийся объект» на уравновешенность нервных процессов; теста воспроизведение временных интервалов» на определение способности распознавать и затем воспроизводить на экране монитора время свечения цветовых сигналов разной длительности.

Для определения психоэмоционального состояния использовался прибор «Активациометр», позволяющий устанавливать низкие, оптимальные и высокие уровни психоэмоционального состояния (табл. 1).

Таблица 1

Диагностическая шкала психоэмоциональных состояний (усл. ед.)

Возраст Уровень психоэмоционального состояния

Низкий Оптимальный Высокий

10,11,12 лег (44-75) (76-87) (88-146)

Методики определения динамики работоспособности школьников

«Таблицы Шульте». С помощью пяти разных таблиц, на которых в произвольном порядке расположены числа от 1 до 25, назывались и показывались числа в порядке их возрастания. Кратность повторов - пять (по числу таблиц).

При изучении показателей, характеризующих положение основной стойки, посредством программно-аппаратного комплекса анализа движений «МБН-

БИОМЕХАНИКА» были рассмотрены функции равновесия, проприоцептивной системы, опорно-двигательной системы, зрительного анализатора, вестибулярного аппарата, расположения центра давления (ЦД) по фронтальной (F) и сагиттальной составляющим (S).

Исследование электрической активности коры полушарий головного мозга школьников методом электроэнцефалографии (ЭЭГ) осуществлено на аппарате «МБН-НЕЙРОКАРТОГРАФ».

Математико-статистический анализ. Обработку результатов проводили с помощью статистической программы SPSS версии 17.0. для Windows. Достоверность результатов обеспечена взаимосвязью теории и практики исследования, подкрепленной использованием научных методов корреляционного анализа, дискриминантного анализа, критерия Бокса, равенства ковариационных матриц, проверки функций методом Лямбда Уилкса, сравнения средних по Т-критерию для независимых выборок, сравнения средних по Т-критерию для парных выборок, использования канонических дискриминантных функций.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Результаты исследований кардиореспираторных показателей школьников во время учебного процесса В начале нашего эксперимента были определены типы вегетативной регуляции (сердечного ритма) школьников на основании оценки функционального состояния регуляторных систем организма по данным ВСР (табл. 2,3). Соотношение типов регуляции на начало эксперимента:

- УПЦР (I группа): в экспериментальной группе- 19,5%, в контрольной-17,5%;

- ВПЦР (II группа): в экспериментальной группе - 19%, в контрольной - 19%;

- УПАР (III группа): в основной группе - 43,5%, в группе сравнения - 43,5%;

- ВПАР (IV группа): в экспериментальной группе - 18%, в контрольной - 20%.

То есть были выявлены незначительные различия по типу сердечного ритма у школьников в исследуемых группах (табл. 2,3; УПЦР (I группа) - умеренное преобладание центральной регуляции; ВПЦР (II группа) - выраженное преобладание центральной регуляции; УПАР (III группа) - умеренное преоблада-

ние автономной регуляции; В ПАР (IV группа) - выраженное преобладание автономной регуляции), (рис. 1,2), [В.В. Горелик, 2013].

Таблица 2

Распределение школьников по преобладающему типу регуляции сердечного ритма в экспериментальной группе школы № 90 _в начале эксперимента_

Класс Возраст, Тип регуляции (группы)

количество УПЦР(1) ВПЦР (II) УПАР (III) впдрау)

учащихся м Д м д м д м д

С? ? С? Со- £ С? Г?

(5-6-7) И, 12,13 (72) £ 00 С! ОО о^ гл оо" сзч о »0 ю (Ч - £

/«—ч V £ с?

(8-9-10) 14,15,16 (72) чо 00 ^ £ 00 2 О? 2Я сч о, оС чо гп ^ т оо" оо

Сравнение физиологических показателей школьников, занимающихся по программе «Спортивный выбор» в экспериментальной группе (школа № 90) и по обычной учебной программе (школа № 5), на первом этапе эксперимента в начале урока физкультуры показало идентичность динамики функционального состояния регуляторных систем организма по типу сердечного ритма (рис. 1,2)

Таблица 3

Распределение школьников по преобладающему типу регуляции сердечного ритма в контрольной группе школы № 5 в начале эксперимента

Класс Возраст, Тип регуляции (группы)

количество УПЦР(1) ВПЦР (II) УПАР (III) ВПАР (IV)

учащихся м д м д м д м д

(5-6-7) 11,12,13 (72) 8 (11,11%) 5 (6,94%) 8 (11,11%) 5 (6,94%) 15 (20,8%) 18 (25%) 7 (9,72%) 6 (8,33%)

(8-9-10) 14,15,16 (72) 6 (8,33%) 7 (9,72%) 8 (11,11%) 7 (9,72%) 16 (22,22%) 14 (19,44%) 6 (8,33) 8 (11,11%)

III 40%

ЦвйЧЯ

III 41%

Экспериментальная группа (школа № 90)

Контрольная группа (школа № 5)

Начало эксперимента (осень) Рис. 1. Распределение школьников по преобладающему типу регуляции сердечного ритма (мальчики)

IV 20%,

20%

1Т

III 43%

III 46%.

Экспериментальная группа (школа № 90) Контрольная группа (школа № 5)

Начало эксперимента (осень) Рис. 2. Распределение школьников по преобладающему типу регуляции сердечного ритма (девочки)

Функциональные показатели различных типов регуляции сердечного ритма на начальном этапе эксперимента (до и после урока физкультуры) Средние показатели типа вегетативной регуляции УПЦР -1 группа

Экспериментальная группа (школа № 90)

• До урока физкультуры: ЧСС (87,02±1,2); Я-Я МС (684,9±28,6); МхОМп МС (229,9±2,4); ЯМББО МС (38Д±0,8); Ато50%/ 50 МС (50,2±1,2); Б1 усл. ед. (144,3±12,4); ТР МС2 (2140,3±87); № МС2 (773,1±34,1); Ы? МС2 (670,6±55,4); УЬБ МС2 (399±20,3); ЦЪР МС2 (297,6±24,9). Вывод: для I группы характерны повышенные показатели Яг и пониженные значения ТР МС2, что отражается на ЧСС Л-К МС, МхОМп МС.

• После урока физкультуры: ЧСС (114±2,7), (р < 0,001); Я-К МС (492±10), (р < 0,003); МхОМп МС (164,2±6,6), (р< 0,003); КМБББ МС (21,6±2,75), (р < 0,001); Ашо50%/ 50 МС (61,6±2,1) (р <0,016); усл. ед. (291,9±26), (р < 0,001); ТР МС2 (1329,3±106,4), (р < 0,003); НР МС2 (472,1±37,7),

(р < 0,002); МС2 (357,5±27,6), (р < 0,004); УЫ? МС2 (271,5±22,16), (р> 0,011); ТЛЕ МС2 (233,3±30,6) (р > 0,180). Вывод: для I группы характерны значительно повышенные показатели Я" и пониженные значения FLFAfC2.

Контрольная группа (школа № 5)

• До урока физкультуры: ЧСС (87,7±1,3); Я-Я МС (661,85±31,2); МхБМп МС (222,7± 11,2); ЯМввО МС (36,8±0,8); Ато50%/ 50 МС (48,8±0,8); Б! усл. ед. (150,5±10,8); ТР МС2 (2132,9±65,4); ОТ МС2 (733,3±23,4); ЬБ МС2 (634,4±28,3); УЫ? МС2 (438,7±17,5); ии МС2 (326,3±47,2). Вывод: тождественность физиологических характеристик учащихся в сравниваемых группах.

• После урока физкультуры: ЧСС (115,3±2,2), (р < 0,001); Я-Я МС (512,9±9,3), (р< 0,006); МхБМп МС (159,9±8,1), (р< 0,017); ЯМББО МС (22,1 ±3,4), (р< 0,013); Ато50%/ 50 МС (60,8±3,8), (р < 0,035); 81 усл. ед. (325±63,5), (р < 0,047); ТР МС2 (1239,4±183,8), (р < 0,009); ГО МС2 (395,5±35,8) (р < 0,01); ЬБ МС2 (365,7±57,6), (р< 0,023); УЫ7 МС2 (257,6±42,5), (р< 0,023); 1ЛЛ7 МС2 (208±52,6) (р < 0,048). Вывод: незначительное отличие от результатов в экспериментальной группе.

Средние показатели типа вегетативной регуляции ВПЦР - II группа

Экспериментальная группа (школа № 90)

• До урока физкультуры: ЧСС (85,8±1,04); Я-Я МС (719,4±11,5); МхОМп МС (231,6±7,9); ЯМБвБ МС (30,8±1,1); Ато50%/ 50 МС (65,1±1,2); усл. ед. (301,2±11,3); ТР МС2 (1029,3±46); НБ МС2 (321,7±17,9); I* МС2 (312,3±12,3); Уи МС2 (183,7±13,1); иЬБ МС2 (210,9±30,5). Вывод: незначительные различия с показателями в контрольной группе.

• После урока физкультуры-. ЧСС (114,4±1,58), (р <0,001); Я-Я МС (489,8±16,08), (р< 0,001); МхБМп МС (151,9±8,08), (р < 0,019); ЯМБЗО МС (21,4±1,08), (р< 0,002); Ато50%/ 50 МС (70,5±6,75), (р> 0,482); усл.ед. (496,2±32,8), (р < 0,001); ТР МС2 (903,6±21,04) (р> 0,702); ОТ МС2 (357,6±24), (р > 0,656); Ь? МС2 (236,25±23,16), (р > 0,88); УЬБ МС2 (172,7±10,16), (р > 0,639); ШЛ7 МС2 (137,46±13,8) (р < 0,042). Вывод: схожесть изменений кардиореспираторных показателей в сравниваемых группах.

Контрольная группа (школа № 5)

• До урока физкультуры-. ЧСС (87,42±0,75); Я-Я МС (651,1±22,1); МхБМп МС (212,5±9,1); ЯМвББ МС (25±1,3); Ато50%/ 50 МС (65±0,7); усл. ед. (293±53,4); ТР МС2 (1036,6±90); Ш7 МС2 (346,9±15,5); ЬБ МС2 (352,1±43,7); Уи МС2 (172±17); ШЛ7 МС2 (177,7±36,3). Вывод-, идентичность изменений результатов и несущественные различия в сравнении с экспериментальной группой.

• После урока физкультуры: ЧСС (116,8±1,7), (р< 0,001); Я-Я МС (463,8±9,9), (р < 0,013); МхБМп МС (160,1±7,7), (р < 0,002); ЯМБвБ МС (18,8±1,5), (р< 0,021); Ашо50%/ 50 МС (72,7±4,3), (р < 0,037); Б! усл. ед. (480,4±30,4), (р < 0,024); ТР МС2 (925,6±85,4), (р > 0,243); НБ МС2 (350,3±32,5), (р> 0,743); ЬБ МС2 (317,1±40) (р> 0,681); УЬБ МС2 (130,3±9,7), (р < 0,010); тЛ7 МС2 (130,35±9,7) (р > 0,272). Вывод: повышенные показатели 5/ и пониженные значения ТР МС1, ПЯ МО.

Средние показатели типа вегетативной регуляции УЛАР - Ш группа

Экспериментальная группа (школа № 90)

• До урока физкультуры: ЧСС (73,4±1,4); Я-Я МС (833,9±24,2); МхБМп МС (338,9±18,3); ЯМЗБЭ МС (65,3±1,9); Ато50%/ 50 МС (31,9±0,9); Si усл. ед. (46,6±0,9); ТР МС2 (4207,2±253,2); ОТ МС2 (1895,4±154,6); ЬБ МС2 (1280,8±109); УЬБ МС2 (473,6±52,6); ЦЫ? МС2 (530,5±70,2). Вывод: для III группы характерны умеренные показатели Яг и значения ТР МС2, ЯР МС2, ЬРМС, Ш^МС1, \JLFMC1.

• После урока физкультуры: ЧСС (104,3±2,41), (р < 0,001); Я-Я МС (575,5±19,6), (р < 0,001); МхОМп МС (171,7±16,6), (р< 0,001); ЯМвББ МС (40,2±4,4), (р < 0,008); Ато50%/ 50 МС (43,5±2,91), (р>0,110); в! усл.ед. (154,9±13,25), (р< 0,001); ТР МС2 (3107,2±278,7), (р < 0,010); ОТ МС2 (1374,5±150,9), (р< 0,007); Ь¥ МС2 (909,3±95,8), (р< 0,007); МС2 (497,1±31,7), (р> 0,742); ЦЪР МС2 (332,9±73,8), (р< 0,008). Вывод: незначительные отличия от показателей в контрольной группе.

Контрольная группа (школа М 5)

• До урока физкультуры-. ЧСС (71,9±0,6); Я-Я МС (836,6±6,8); МхБМп МС (373,8±18,1); ЯМБвБ МС (65,9±1); Ато50%/ 50 МС (31,4±0,75); в! усл. ед. (50,3±2,5); ТР МС2 (4169,3±49,8); ГО МС2 (1704,2±178); ЬБ МС2 (1297,9±83,2); УЬБ МС2 (555,1±66,6); ШЛ7 МС2 (622,3±69,1). Вывод: несущественная разница между результатами сопоставляемых групп.

• После урока физкультуры: ЧСС (107,7±1,7), (р< 0,001); Я-Я МС (533,9±9,1), (р< 0,001); МхБМп МС (171,4±2,1), (р< 0,001); ЯМЯБО МС (39,3±6,3), (р < 0,010); Ато50%/ 50 МС (46,7±1,5), (р <0,001); в! усл. ед. (160,1±16), (р< 0,001); ТР МС2 (3069,6±219,8), (р < 0,005); № МС2 (1367±64,1), (р >0,092); I* МС2 (988,08±63,4), (р >0,092); УЪБ МС2 (419,83±22,75), (р >0,129); ЦЫ7 МС2 (294,76±18,7), (р<0,05). Вывод: одинаковость физиологических параметров в соизмеряемых группах.

Средние показатели типа вегетативной регуляции ВПАР - IV группа Экспериментальная группа (школа М 90)

• До урока физкультуры: ЧСС (73,4±1,4); 11-11 МС (833,9±24,2); ЧСС (68,4±1,5); Я-Я МС (848,2±9,5); МхБМп МС (437,2±14,04); КМвББ МС (120,4±6,9); Ашо50%/ 50 МС (23,4±0,7); 81 усл. ед. (14,б±1); ТР МС2 (11065,4±455); НИ МС2 (5728,6±572,1); ЬР МС2 (3408,4±615,8); УЪБ МС2 (992,9±161,2); ЦЬЕ МС2 (935,1±128,4). Вывод: схожие кардиореспираторные параметры в сравниваемых группах.

• После урока физкультуры: ЧСС (96,4±0,95), (р < 0,001); Я-Я МС (647,9± 11,2), (р <0,001); МхБМп МС (180,4±4,6), (р < 0,001); ЯМвЗЭ МС (71,7±5,7), (р < 0,010); Ашо50%/ 50 МС (32,9±2,5), (р < 0,006); усл. ед. (91,5±15), (р < 0,004), ТР МС2 (6058,8±463,3), (р < 0,001); ОТ МС2 (3026,6±336), (р < 0,001); Ы7 МС2 (2036,9±106,3), (р >0,061); УЬР МС2 (602,3±29,3), (р > 0,071); ЦЦ? МС2 (413,6±47,6), (р< 0,014). Вывод: незначительные различия показателей в исследуемых группах.

Контрольная группа (школа М 5)

• До урока физкультуры: ЧСС (70,9±1,5); Я-Я МС (858,6±11,08);

МхБМп МС (400,9±9,8); ИМввИ МС (123,7±8,66); Ато50%/ 50 МС (19,2±0,8);

усл. ед. (14Д±1Д6); ТР МС2 (10739,6±180,9); № МС2 (5746,8±132,6); ЬБ МС2 (3721±137,2); УЬР МС2 (612,4±44,2); 1Л.Б МС2 (733,7±54,7). Вывод: для IV грушш характерны примерно равные показатели ЧСС, ЯЛ МС, 81 и ТР МС2 в сопоставляемых группах. '

• После урока физкультуры: ЧСС (93,7±3), (р < 0,001); 11-11 МС (651,8±23,3), (р< 0,001); МхБМп МС (196,6±17,5), (р < 0,001); ИМЯЗВ МС (73,2±7,8), (р < 0,059); Ато50%/ 50 МС (31,2±3,1), (р < 0,007); 81 усл. ед. (83,7±20,8), (р < 0,013); ТР МС2 (6353,9±1443,7) (р < 0,021); НБ МС2 (3264,9±857), (р< 0,028); И МС2 (2241,6±528), (р< 0,026); МС2 (425,8±45Д), (р< 0,002); ЦЦ? МС2 (409,4±43,2), (р < 0,003). Вывод: для IV группы характерны приблизительно одинаковые показатели ЧСС, Я-К МС, 81 и ТР МС2 в сравниваемых группах.

По анализу дискриминантной функции в начале исследования в экспериментальной группе отмечается распределение центроидов групп по типам вегетативной регуляции в разных квадрантах, но I и II группы располагаются в положительных квадрантах и не приближены друг к другу. Показатели IV группы находятся в отрицательной плоскости квадранта. Центроид III группы приближен к нулевой позиции (рис. 3). По дискриминантному показателю в контрольной группе распределение центроидов групп по типам вегетативной регуляции в начале исследования выделяется в разных квадрантах, но I и II группы отмечаются в отрицательных квадрантах и близки друг к другу. Показатели IV группы находятся в положительной плоскости квадранта. Центроид третьего типа приближен к нулевой позиции, как и в экспериментальной группе (рис. 4).

Канонические дискриминантные функции

Рис. 3. Распределение центроидов групп по типам вегетативной регуляции в начале исследования (экспериментальная группа)

Рис. 4. Распределение центроидов групп по типам вегетативной регуляции в начале исследования (контрольная группа)

19%

21%

УПЦР (I)

ВПЦР(П)

УПАР (III)

ВПАР (IV)

А-Включение силовых нагрузок, упражнений на расслабление. Вызывает активность автономного контура вегетативной регуляции

Ц - Выполнение скоростных и скоростно-силовых назтрузок. Вызывает напряжение центрального контура вегетативной регуляции

УПЦР (I) ВПЦР (II) УПАР (III) ВПАР (IV)

Рис 5. Моделирование физических упражнений для активации автономного или центрального контура вегетативной регуляции

Функциональные показатели различных типов регуляции сердечного ритма на конечном этапе эксперимента (до и после урока физкультуры) С учетом типов вегетативной регуляции в экспериментальной группе

предлагались физические упражнения, направленные на усиление автономного

контура (А) или центрального контура (Ц) вегетативной регуляции организма

школьников (рис. 5). При этом были зарегистрированы показатели, имеющие

существенные различия ВСР в экспериментальной и контрольной группах.

Средние показатели типа вегетативной регуляции УПЦР -1 группа

Экспериментальная группа (школа М 90)

До урока физкультуры-. ЧСС (85,7±1,4); Я-Я МС (70б,4±15,5); МхБМп МС (215,8±9,4); ЯШББ МС (32,1±1,5); Ато50%/50МС (40,9±4,9); Б! усл.ед. (136,5±14,8); ТР МС2 (2274,5±51); НБ МС2 (877,06±18); ЦР МС2 (719,9±36,8); УЬБ МС2 (400,13±27,8); ЦЬБ МС2 (274,8±13,9). Вывод: в экспериментальной группе отмечены экономные кардиоресшраторные показатели.

После урока физкультуры-. ЧСС (106,8±2,5), (р< 0,003); Я-Я МС (538,5±7,4), (р< 0,001); МхБМп МС (173,5±4,5), (р< 0,024); ЯМББВ МС (25,2±2,2), (р> 0,205); Ато50%/50МС (60,6±3,8), (р> 0,105); Б! усл.ед. (258,7±18,7), (р< 0,004); ТР МС2 (1292±70), (р< 0,041); НБ МС2 (416,2±26,6), (р > 0,078); ЬБ МС2 (395,2±22,8), (р < 0,031); УЫ? МС2 (280,2±31), (р > 0,097); ЦЬР МС2 (198,2±9,16), (р < 0,007). Вывод: наблюдаются пониженные значения показателей ЧСС, 11-11 МС, МхБМп МСДМвББ МС и Режим функционирования организма школьников в сравнении с контрольной группой оказался более экономичным, при этом отмечаются невысокие значения Б! в экспериментальной группе в сравнении с контрольной группой. Контрольная группа (школа № 5)

До урока физкультуры: ЧСС (88,3±1,04); Я-Я МС (646,9±24,5); МхБМп МС (209,1±5,9); ЯМвББ МС (31±2,9); Ашо50%/50МС (47,9±3,7); усл.ед. (138,2± 14,6); ТР МС2 (2172,5±153,9); НБ МС2 (795,5±70,8); 1* МС2 (637,1±40,2); УЬБ МС2 (364,3±37,1); ЦЫ7 МС2 (370±46,2). Вывод: для I группы характерны повышенные показатели и низкие значения ТР МС2, что отражается и на ЧСС.

После урока физкультуры-. ЧСС (117,3±0,83), (р< 0,001); R-R МС (512,3±2,2), (р < 0,002); MxDMn МС (159,7±3,8), (р< 0,001); RMSSD МС (19,8±1,6), (р< 0,018); Ато50%/ 50 МС (68±2,5), (р< 0,011); Si усл. ед. (362,7±53,5), (р < 0,013); ТР МС2 (1050,7±124,5), (р< 0,003); HF МС2 (386,6±35,8), (р < 0,007); LF МС2 (330,9±56,3), (р< 0,006); VLF МС2 (190,6±23,7), (р < 0,017); ULF МС2 (140,3±20,3), (р< 0,002). Вывод-. I контрольная группа отличается от экспериментальной более высокими показателями Si и меньшими значениями ТР МС2.

Оценивая результаты исследования по УПЦР (I группа), следует обратить внимание на полученные в ходе исследования качественные данные по большинству рассмотренных показателей. Так, в парах 1, 2, 3, 4, 10, 11 результаты достоверны: р < 0,05 - р < 0,01, а в парах 5,6,7, 8,9 - недостоверны: р > 0,05.

Данные показатели свидетельствуют, во-первых, об эффективности проведенной исследовательской работы, во-вторых, о том, что предложенные к включению в учебный процесс коррекционные мероприятия являются действенным инструментом оздоровительной составляющей уроков физической культуры.

Средние показатели типа вегетативной регуляции ВПЦР - П группа

Экспериментальная группа (школа № 90)

До урока физкультуры-. ЧСС (84,3±1,1); R-R МС (714,2±13,7); MxDMn МС (219,б±11,3); RMSSD МС (30,9±1,3); Amo50%/50MC (64,5±1,2); Si усл. ед. (273,6±14,7); ТР МС2 (1342,2±69,7); HF МС2 (558,8±43,4); LF МС3 (469,3±22,7); VLF МС2 (169,6±5,5); ULF МС2 (146,2±11,4). Вывод: II экспериментальная группа отличается от контрольной более высокой экономизацией физиологических характеристик в начале урока, низкими значениями ЧСС и Si, большим разбросом MxDMn МС..

После урока физкультуры: ЧСС (103,6±1,1), (р < 0,001); R-R МС (543,1± 16,2), (р < 0,002); MxDMn МС (180,4±3,16), (р < 0,028); RMSSD МС (21,6±2,16), (р< 0,002); Ато50%/50МС (70,7±1,7), (р< 0,068); Si усл. ед. (332,4±17,3), (р< 0,034); ТР МС2 (1180,8±42,3, (р< 0,068);); HF МС2 (494,6±29,1), (р >0,166); LF МС2 (428,7±18,3), (р >0,172); VLF МС2 (130,9±7,08),

(р < 0,008); ULF МС2 (128,7±9,04), (р > 0,181). Вывод-, высокая степень стабильности кардиореспираторных показателей в сравнении с контрольной группой.

Контрольная группа (школа Ms S)

До урока физкультуры-. ЧСС (87,3±0,8); R-R МС (678,8±6,8); MxDMn МС (203,5±7,7); RMSSD МС (27,3±2,5); Amo50%/50MC (67,9±1,7); Si усл. ед. (309,6±10,4); ТР МС2 (1163,7±23,7); HF МС2 (454,7±15,8); LF МС2 (395,2±13,08); VLF МС2 (159,4±3,6); ULF МС2 (157,2±10,7). Вывод: высокие показатели Si и низкие значения ТР МС2, VLF МС2 в сравнении с экспериментальной группой.

После урока физкультуры: ЧСС (115±2),(р < 0,001); R-R МС (521,8±13,9), (р < 0,001); MxDMn МС (155,6±6,8), (р< 0,012); RMSSD МС (17,7±1,25), (р < 0,002); Ашо50%/ 50 МС (76,7±2,6), (р< 0,002); Si усл. ед. (435±25,8), (р< 0,001); ТР МС2 (945,1±62,8), (р< 0,003); HF МС2 (366,1±28,5), (р < 0,005); LF МС2 (311,9±23,7), (р< 0,015); VLF МС2 (128,8±6), (р< 0,001); ULF МС2 (138,7±12,2), (р> 0,360). Вывод: для II группы характерны высокие значения показателя Si и низкие значения ТР МС2, что отражается на ЧСС, R-R МС и MxDMn МС.

Оценка результатов исследования по ВПЦР (П группа) указывает на достоверность различий по рассмотренным показателям. Так, в парах 1, 3, 5, 6, 7, 8, 9 результаты достоверны: р<0,05-р<0,01,ав парах 2,4,10,11- недостоверны: р>0,05. Полученные данные свидетельствуют об эффективности проведенной исследовательской работы.

Средние показатели типа вегетативной регуляции УЛАР - III группа

Экспериментальная группа (школа № 90)

До урока физкультуры: ЧСС (72,6±0,3); R-R МС (792,4±10,1); MxDMn МС (383,4±10,1); RMSSD МС (75,1±4,3); Ато50%/50 МС (32,1±0,9); Si усл. ед. (41,4±2,3); ТР МС2 (4715,7±171,9); HF МС2 (2264,7± 132,6); LF МС2 (1673,9±146); VLF МС2 (489,8±44,4); ULF МС2 (290,5±25,4). Вывод: для конечного этапа эксперимента типичны экономичные характеристики кардиореспираторных показателей.

После урока физкультуры: ЧСС (99,4±2,8), (р < 0,001); R-R МС (563,1±15,5), (р < 0,001); MxDMn МС (183,7±7,9), (р <0,001); RMSSD МС (45,4±3,7), (р < 0,003); Ато50%/50МС (52,8±3,6), (р< 0,001); Si усл. ед.

(158,8±36), (р < 0,002); ТР МС2 (1919,1±575), (р < 0,006); ОТ МС2 (840,4±316,4), (р < 0,004); Ц? МС2 (622,2±244,7), (р< 0,032); УЬБ МС2 (259,8±36,1), (р < 0,011); ШЛ? МС2 (171,1±39), (р < 0,029). Вывод: более экономичные характеристики кардиореспираторных показателей в сравнении с контрольной группой.

Контрольная группа (школа Л» 5)

До урока физкультуры: ЧСС (78±0,44); Я-Я МС (714,2±7,1); МхБМп МС (344,9±6,8); ЯМвББ МС (64±3,9); Ато50%/50МС (31,1±1,83); усл.ед. (50,7±3,7); ТР МС2 (4343±119,4); ОТ МС2 (1862,7±64); Ы МС2 (1609,3±110); УЦ? МС2 (539,6±50,5); ЦЬБ МС2 (349,8±22). Вывод-, менее экономичные параметры в сравнении с экспериментальной группой.

В конце урока физкультуры: ЧСС (109,3±3,6), (р < 0,001); Я-Я МС (531,2±6), (р < 0,002); МхБМп МС (164,7±7,25), (р < 0,001); ЯМББО МС (34,9±4), (р < 0,018); Ато50%/50МС (58,6±4,6), (р< 0,011); усл.ед. (234,6±39Д), (р <0,013); ТР МС2 (1515,6±316), (р < 0,003); ОТ МС2 (634,4±179,5), (р < 0,007); ЬР МС2 (479,2± 112,75), (р < 0,006); УЬБ МС2 (258,4±32,3), (р < 0,017); ШР МС2 (143,4±7,8), (р < 0,002). Вывод: высокие показатели 81 и низкие показатели ТР МС2, небольшие Я-Я МС и МхБМп МС.

Данные исследования УПАР (П1 группа) демонстрируют достоверные различия по рассмотренным показателям. Так, в парах 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11 результаты достоверны: р<0,05-р<0,01, а в парах 6, 7- недостоверны: р > 0,05.

Средние показатели типа вегетативной регуляции ВПАР - IV группа

Экспериментальная группа (школа М 90)

До урока физкультуры: ЧСС (67,6±0,9); Я-Я МС (804,1±9,7); МхБМп МС (533,3±10,2); ЯМББО МС (123,4±5,7); Ато50%/50МС (18,б±1,1); Б! усл.ед. (13,9±1,04); ТР МС2 (12076,3±510,7); ОТ МС2 (6450,7± 184,1); и МС2 (4099,4±88,6); МС2 (778,5±43,7); ЦЦг МС2 (733,4±33,1). Вывод: более низкие значения и ЧСС, больший разброс Я-Я МС МхОМп МС в сравнении с контрольной группой.

После урока физкультуры: ЧСС (90,9±2,6), (р < 0,001); Я-Я МС (642,б±6,41), (р < 0,003); МхБМп МС (194,4± 11,04), (р <0,001); ЯМББО МС

(90±7,3), (р < 0,030); Ато50%/50МС (28,7+1,25), (р< 0,001); усл.ед. (129,б±15,4), (р < 0,001); ТР МС2 (3962,6±199,3), (р< 0,001); НР МС2 (1764,9±15,1), (р< 0,001); ЬБ МС2 (1411±115,8), (р< 0,002); УЬБ МС2 (439,3±23,6), (р < 0,002); ИЬР МС2 (360,8±29,08) (р < 0,001). Вывод-, более низкие значения и ЧСС, больший разброс Я-Я МС МхБМп МС в сравнении с контрольной группой.

Контрольная группа (школа № 5)

До урока физкультуры-. ЧСС (72,8±1,08); Я-Я МС (815,3±10,2); МхБМп МС (485,2±14,2); ЯМБЗБ МС (110±9,2); Ато50%/ 50 МС (22,6±0,49); Б! усл. ед. (17,2±1,12); ТР МС2 (10631,9±309); ОТ МС2 (4598,9±270,9); ЬБ МС2 (4520,7±266,2); УЬБ МС2 (902,6±175,9); ЦЫ7 МС2 (688,6±134,1). Вывод: менее экономичные кардиореспираторные показатели в сравнении с экспериментальной группой.

После урока физкультуры: ЧСС (97±2,1), (р < 0,001); Я-ЯМС (619,1±16,6), (р < 0,001); МхОМп МС (173,1±9), (р < 0,001); ЯМвБО МС (81,6±6,5), (р< 0,089); Ашо50%/ 50 МС (34,3±1,8), (р < 0,001); усл.ед. (193,2±13,08), (р.< 0,001); ТР МС2 (3572,4±158,1), (р < 0,001); ОТ МС2 (1476,1±77), (р < 0,001); ИР МС2 (1212,8±74), (р < 0,001); УЬБ МС2 (562,4±63,5), (р >0,095); иЬБ МС2 (322,3±68,1), (р > 0,097). Вывод-, для IV контрольной группы характерны более высокие показатели Б! и низкие значения ТР МС2 в сравнении с экспериментальной группой.

При оценке полученных результатов В ПАР (IV группа) необходимо обратить внимание на достоверность данных исследования. Так, в парах 1,2,3,4, 5, 6, 8, 10, 11 результаты достоверны: р < 0,05 - р < 0,01, а в парах 7, 9 - недостоверны: р > 0,05. Так как результаты достоверны в большинстве полученных выборок, то можно говорить об эффективности предложенных физических упражнений.

На конечном этапе исследования было установлено, что кардиореспираторные показатели экспериментальной и контрольной групп существенно различаются.

В экспериментальной группе отмечаются пониженные показатели Б!, ЧСС, Ато50%/50, больший разброс Я-Я МС, МхБМп МС, повышенные показатели

ТР МС2, № МС2, ЬБ МС2, что свидетельствует о более экономном функционировании регуляторных систем организма (рис. 6).

В контрольной группе наблюдаются повышенные показатели 81, ЧСС, Ато50%/50, меньшие показатели К-Я МС, Мх.БМп МС и пониженные значения ТР МС2, НБ МС2, ЬР МС2 вследствие высокого значения 81. Данные результаты показательны для менее экономичного функционирования организма ребенка (рис. 6).

Кроме того, на конечном этапе исследования кардиореспираторные показатели школьников в сравниваемых группах различались и по типу сердечного ритма (рис. 7, 8).

Соотношение типов регуляции в конце эксперимента:

- УПЦР (I группа): в экспериментальной группе ~ 11%, в контрольной 19,5%;

- ВПЦР (П группа): в экспериментальной группе - 7%, в контрольной - 18,5%;

- УПАР (Ш группа): в основной группе - 69%, в группе сравнения - 44%;

- ВПАР (IV группа): в экспериментальной группе - 13%, в контрольной - 18%.

чссуд/мин до 106,8

R-RMC до 642,6

MxDMnMC до 194,4

ULFMC-до 322,3 VLFMC2 до 562,4

чссуд/мин до 117.3

LFMC? до 1411

ДО 1764,9

ТРМ С!

LFMC2 RMSSDMC ДО 1212,8 до 90

до 3962,6

AmoS0%/50MC до 70,7

йусл.ед. до 332,4

HFMC2 до 1476.1

R-R МС до 619,1

MxDMnMC до 173,1

RMSSDMC до 81,6

TPMC2 ... Д03572.4

Amo50%/50MC до 76,7 „дйусл.ед. до 435

■—¡ТИП

—Н тип —III тип —IV тип

Экспериментальная Контрольная

группа группа

Рис. 6. Различия в средних показателях ВСР в конце урока физкультуры у школьников 11-16 лет, занимающихся по программе «Спортивный выбор» (экспериментальная группа, школа № 90) и по обычной учебной программе (М+т) (контрольная группа, школа № 5); конец эксперимента (весна)

Из результатов исследования видно, что в экспериментальной школе по рассмотренным типам вегетативной регуляции- УПЦР (¡группа), ВПЦР (П группа), ВПАР (IV группа) - наблюдаются пониженные значения. Кроме того, отмечается большее количество школьников с типом вегетативной регуляции УЛАР (III группа), что является показателем оптимального режима функционирования организма школьников (табл. 4), (рис. 7, 8).

В контрольной группе наибольшее количество учеников с неблагоприятными показателями типа вегетативной регуляции выявлено в УПЦР (I группа), ВПЦР (П группа), что свидетельствует об отсутствии соответствующего двигательного режима учеников (табл. 5), (рис. 7, 8).

Таблица 4

Распределение школьников по преобладающему типу регуляции сердечного ритма в экспериментальной группе школы № 90 в конце эксперимента

Класс Возраст, Тип регуляции (группы)

количество УПЦР® ВПЦР (II) УПАР (III) ВПАР (IV)

учащихся м Д м д м д м Д

(5-6-7) 11,12,13 4 (5,55%) 5 (6,94%) 2 (2,77%) Со4 22 (30,55%) 26 (36,11%) 4 (5,55%) 6 (8,33%)

(8-9-10) 14, 15,16 3 (4,16%) 4 (5,55%) 3 (4,16%) 2 (2,77%) 26 (36,11%) 25 (34,72%) 4 (5,55%) 5 (6,94%)

Таблица 5

Распределение школьников по преобладающему типу регуляции сердечного ритма в контрольной группе школы № 5 в конце эксперимента

Класс Возраст, Тип регуляции (группы)

количество УПЦР® ВПЦР (II) УПАР (III) ВПАР (IV)

учащихся м д м д м д м д

/-Ч

(5-6-7) И, 12,13 ^ £ оС с? 40 я 00 ч—/ сч г- ^ £ оС о" сч Ф 2 К а оС

7 (9,72%) С? -—^ Со" ? С?" с?

(8-9-10) 14,15,16 ОО ^ И, 00 е о4 ^ £ £ " Ч го о\ оС

Для контрольной группы характерны повышенные значения 81, ЧСС, Ато50%/50, пониженные Я-Я МС, МхБМп МС и показатели ТР МС2, ОТ МС2, ЬБ МС2 вследствие высоких цифр 81. Данные результаты типичны для несколько неэкономичного функционирования организма ребенка (рис. 7, 8).

П% -

IV 10%

44%

Экспериментальная группа (школа № 90) Контрольная группа (школа № 5) Конец эксперимента (весна) Рис. 7. Распределение школьников по преобладающему типу регуляции сердечного ритма (мальчики)

14%

ЯШ

да.

7%.

67%

44%

Экспериментальная группа (школа № 90) Контрольная группа (школа № 5) Конец эксперимента (весна) Рис. 8. Распределение школьников по преобладающему типу регуляции сердечного ритма (девочки)

По анализу дискриминантной функции в экспериментальной группе в конце исследования наблюдается перераспределение центроидов групп по типам вегетативной регуляции: в начале исследования они располагались в разных квадрантах, в конце -1 группа перемещается к центроиду III группы в положительную плоскость квадранта, что свидетельствует об оптимизации функциональных характеристик этой группы. Показатели IVгруппы остаются в отрицательной плоскости. При этом в экспериментальной группе отмечается более выраженный вариационный размах кардиореспираторных показателей в сравнении с контрольной группой, что свидетельствует, скорее всего, о меньшем напряжении адаптационных возможностей организма школьников и о дос-

таточно значимых вариативных физиологических характеристиках учащихся (рис. 9).

Канонические диекришнантные функции

Канонические дискриминантные функции

■Цм^роиДфулпы

Рис. 9. Распределение центроидов групп по типам вегетативной регуляции в конце исследования (экспериментальная группа)

Функция 1

Рис. 10. Распределение центроидов групп по типам вегетативной регуляции в конце исследования (контрольная группа)

По дискриминантному анализу в контрольной группе в конце исследования отмечается перераспределение центроидов групп по типам вегетативной регуляции: в начале исследования они располагались в разных квадрантах, в конце - I и II группы переходят в положительную плоскость квадранта и приближаются друг к другу, что свидетельствует об улучшении единичных отдельных показателей у данных групп, но приближение к третьему оптимальному типу не наблюдается по функциональным показателям, Показатели IV группы вегетативной регуляции перемещаются в отрицательную плоскость.

В контрольной группе также увеличивается вариационный размах, но он меньше в сравнении с экспериментальной группой, что говорит о более низких показателях адаптационных возможностей организма школьников (рис. 10).

Использование автоматизированной скрининговой программы «Экспресс-оценка физического здоровья школьников» для оценки физического развития школьников во время учебного процесса Использование автоматизированной компьютерной программы «Экспресс-оценка физического здоровья школьников» и разработанные научные принципы индивидуализации занятий ФК позволяют дифференцированно подходить к процессу физического воспитания, корректировать степень гармоничности физического развития и телосложения; развитие силы, быстроты и скоро-

стной выносливости; характеристики функциональных возможностей системы дыхания, устойчивости организма к гипоксии; нарушения регуляции сердечнососудистой системы и с учетом этого разрабатывать необходимые индивидуальные программы физического развития [ С.Д. Поляков; А.М. Соболев, 2002].

Согласно полученной дискриминантной функции в начале исследования в экспериментальной и контрольной группах распределение большинства исследуемых, связанных по функциональному классу с индексом Руфье, зарегистрировано с индексами Робинсона, Скибинского, которые дают значительные отличия и являются переменными, четко различающими классы дискрими-нантного анализа, и находятся в области приближения к центроиду, который характеризует плохую физическую работоспособность (рис. 11,12).

При этом сильная сердечная недостаточность наблюдалась у 33,3% школьников, плохая физическая работоспособность у 46,7% учащихся, удовлетворительная физическая работоспособность у 20% исследуемых в экспериментальной группе. В контрольной группе сильная сердечная недостаточность наблюдалась у 29% учащихся, плохая физическая работоспособность у 47,4% школьников, удовлетворительная физическая работоспособность у 23,6% исследуемых (рис. 11,12).

Кэноническиедискриыинантиые функции

Канонические дискримннаншые функции

-ад Ш 2.5 М1

Функция 1

Рис. 11. Распределение по функциональному классу результатов к области приближения к центроидам в квадрантах в начале исследования (экспериментальная группа)

з с о 0°\ »

г о а °о

О о <р о

о я>

° 0

Рис. 12. Распределение по функциональному классу результатов к области приближения к центроидам в квадрантах в начале исследования (контрольная группа)

По индексу Кегле наблюдаются незначительные различия между группами по функциональному классу с индексом Руфье, а по индексу Шаповаловой достоверные различия между средними показателями групп не наблюдаются.

При оценке уровня физического развития учащихся в школе № 90 в начале эксперимента были получены следующие данные: низкий уровень физического развития имели 10,3% школьников, ниже среднего - 38,1%, средний - 34,5%, выше среднего -13,1%, высокий - 4% школьников [В.В. Горелик, 2011].

В конце эксперимента у учеников школы № 90 зафиксированы показатели: низкий уровень физического развития - 8,16%, ниже среднего - 22,3%, средний - 45,6%, выше среднего - 18,04%, высокий - 5,9% школьников (табл. 6, 7). Наблюдается увеличение уровня физического развития среднего, выше среднего, высокого уровня и уменьшение низких характеристик в экспериментальной группе.

Таблица 6

Оценка уровня физического развития школьников в начале и конце эксперимента (итоговая таблица)_

Школа №90 (количество школьников) Уровень физического развития (%)

Низкий Ниже среднего Средний Выше среднего Высокий

Эксперимент Эксперимент Эксперимент Эксперимент Эксперимент

начало конец начало конец начало конец начало конец начало конец

Общие данные 10,3 8,16 38,1 22,3 34,5 45,6 13,1 18,04 . 4 12

Таблица 7

Изменение тестируемых показателей учащихся до и после наблюдения в экспериментальной группе (|М±т)_

Тестируемые показатели В начале исследования В конце исследования

1. Массо-ростовой - индекс Кетле (усл. ед.) 17,5+0,17 18,2+0,19*

2. Индекс Робинсона (усл. ед.) 92,4+1,19 101,1+1,66*

3. Индекс Скибинского (усл. ед.) 1101+51,19 1291+58,34*

4. Индекс мощности Шаповаловой (усл. ед.) 155,7+3,3 179,04+3,71*

5. Индекс Руфье (усл. ед.) 12,2+0,23 14,4+0,3**

Примечание: * - р < 0,05; ** - р < 0,01

Характеристики состояния здоровья учащихся школы № 90 в начале исследования были следующие: первичная артериальная гипотония- у 3,2% школьников, тучное телосложение имели 11,8%, дефицит массы тела- 17,5%

школьников, а низкорослость отслеживалась у 1% учеников. В концё исследования сравниваемые показатели этих же учащихся выглядели следующим образом: первичная артериальная гипотония— 2,5%, тучное телосложение — 8,9%, дефицит массы тела — 9,5%, низкорослость не выявлена. Таким образом, в результате коррекционных мероприятий уменьшается количество детей с отклонениями в состоянии здоровья (табл. 8).

Таблица 8

Показатели отклонений в состояния здоровья школьников в начале н конце эксперимента (итоговая таблица)

Объект исследования Показатели отклонений в состоянии здоровья (%)

Первичная артериальная гипотония Тучное телосложение Дефицит массы тела Низкорослость

Эксперимент Эксперимент Эксперимент Эксперимент

начало конец начало конец начало конец начало конец

Школа №90 3,2 2Л 11,8 м 17,5 9А 1 -

В школе № 72 в начале эксперимента был выявлен низкий уровень физического развития у 23,6% учеников, 48% школьников имели функциональный класс ниже среднего, средний - 19,1%, выше среднего - 8,3%, высокий - 1%. В контрольной группе школы № 72 в конце исследования был зарегистрирован низкий уровень физического развития у 21,5% учеников, 47,3% школьников имели функциональный класс ниже среднего, средний - 20,3%, выше среднего - 9,4%, высокий - 1,5%. То есть к концу эксперимента в контрольной группе показатели практически не изменились (табл. 9,10).

Таблица 9

Оценка уровня физического развития школьников в начале и конце эксперимента (итоговая таблица)

Школа №72 (количество школьников) Уровень физического развитая (%)

Низкий Ниже среднего Средний Выше среднего Высокий

Эксперимент Эксперимент Эксперимент Эксперимент Эксперимент

начало конец начало конец начало конец начало конец начало конец

Общие данные 23,6 21.5 48 47,3 19,1 20,3 8,3 М 1 15

Таблица 10

Изменение тестируемых показателей учащихся до и после наблюдения в контрольной группе

Тестируемые показатели В начале исследования В конце исследования

1. Массо-ростовой - индекс Кегле (усл. ед.) 18,18+2,4 20,01+1,6

2. Индекс Робинсона (усл. ед.) 102,7±3,5 99,05+4,3

3. Индекс Скибинского (усл. ед.) 1098+22,4 1105+30,7

4. Индекс мощности Шаповаловой (усл. ед.) 162,7+3,6 190+4,2*

5. Индекс Руфье (усл. ед.) 14,5+1,2 15,2+1,3

Примечание: * - р < 0,05

Показатели, характеризующие состояние здоровья в начале исследования у учеников школы № 72: первичная артериальная гипотония - 5,5%, тучное телосложение- 14,7%, дефицит массы тела - 17,9%, низкорослость - 4%. В конце исследования сравниваемые показатели этих же учащихся выглядели следующим образом: первичная артериальная гипотония- 5,7%, тучное телосложение- 14,08%, дефицит массы тела- 17,07%, низкорослость - 3,6%. Результаты за время эксперимента практически не изменились (табл. 11).

Таблица 11

Показатели отклонений в состоянии здоровья школьников

в начале и конце эксперимента (итоговая таблица)_

Объект исследования Показатели отклонений в состоянии здоровья (%)

Первичная артериальная гипотония Тучное телосложение Дефицит массы тела Низкорослость

Эксперимент Эксперимент Эксперимент Эксперимент

начало конец начало конец начало конец начало конец

Школа №72 5,5 и. 14,7 14.08 17,9 17.07 4 и

Полученные результаты дискриминантной функции в конце исследования свидетельствуют о том, что в экспериментальной группе результаты являются наиболее устойчивыми и большинство исследуемых результатов находятся в области приближения к центроиду, который характеризует хорошую физическую работоспособность, среднюю работоспособность, что свидетельствует об оптимизации функционального состояния организма учащихся (рис. 13).

В конце исследования в экспериментальной группе средняя сердечная недостаточность наблюдалась у 20% школьников, удовлетворительная физиче-

екая работоспособность у 17,7% исследуемых, средняя физическая работоспособность у 52,8% и хорошая физическая работоспособность у 9,5% (рис. 13).

В контрольной группе средняя сердечная недостаточность наблюдалась у 21% школьников, удовлетворительная физическая работоспособность у 38,5% исследуемых, средняя физическая работоспособность у 40,5% (рис, 14).

В контрольной группе результаты дискриминантной функции в конце исследования характеризуются значительно большим вариационным разбросом показателей, что свидетельствует о хаотичности результатов и их нестабильности. Большинство результатов находятся в области приближения к центроиду, который характеризует плохую физическую работоспособность и удовлетворительную, хорошая физическая работоспособность в наблюдаемой группе отсутствует (рис. 14).

Канонические дискримииантные функции

Канонические дискриминанты« функции

работоспособность 1 - срсям» сердечна

2-удоэлетвсч1нгел

■ т.:'.

3 - СрвЦНЯВ Р3йотсслеео13.ость

работоспособность | - ерздаяя еадетнм чоамтвточяоеть 2- мядетрорителмвя

рлЛогссвооЛ«сгв а ■ Ориона вюнч№*м работоегвеебиость

Рис 13. Перераспределение по функциональному классу результатов к области приближения к центроидам в квадрантах в конце исследования (экспериментальная группа)

Рис. 14. Перераспределение по функциональному классу результатов к области приближения к центроидам в квадрантах в конце исследования (контрольная группа)

Анализ педагогического эксперимента, во время которого детям с разным уровнем физического развития на уроках физической культуры давали задания различной сложности (с низким уровнем - более легкие, со средним и высоким уровнем - оптимальные задания), показал действенность такого способа обучения [ С.Д. Поляков; A.M. Соболев, 2002]. В экспериментальной группе каждому из обследованных школьников предлагалась обработанная компьютером

карта, в которой отражались многосторонняя характеристика ФЗ, уровень физического развития, показатели отклонений в состоянии здоровья, индивидуализированные физкультурно-оздоровительные рекомендации для занятий на уроках физкультуры и самостоятельных занятий в домашних условиях. Такие же документы получали классные руководители и учителя физкультуры.

Психофизиологические показатели школьников с учетом применения разного уровня двигательной активности в учебном процессе

Используя в нашем исследовании разные уровни двигательной активности для учащихся, мы установили, что происходит оптимизация функционального состояния организма школьников, улучшается деятельность зрительного и слухового анализаторов, регуляция основных функций и систем, снижается напряжение регуляторных систем, непосредственно обеспечивающих учебную деятельность, что проявляется в улучшении психических функций (мышления, памяти, внимания, восприятия) со стороны физиологических систем организма.

Так, показатели тестируемых психофизиологических реакций в экспериментальной группе у школьников от 11 до 16 лет были зарегистрированы следующие: по тесту время простой сенсомоторной реакции на цвет (с) в начале эксперимента средние показатели составляли (0,44+0,01), в конце - (0,37+0,01), (р < 0,001); по тесту время включения цветного квадрата в произвольном месте - сенсомоторная реакция (с): в начале и конце эксперимента показатели соответственно (0,45+0,01) и (0,40+0,01), (р < 0,001); распознавание цвета в области экрана- сенсомоторная реакция (с): в начале наблюдения отмечено (0,65+0,01), в конце - (0,58+0,01), (р <0,001) (по данному тесту неправильных ответов в начале эксперимента было 23%, в конце - 11%); по тесту распознавание четных чисел — сенсомоторная реакция (с): в начале эксперимента средние результаты составляли (1,17+0,05), в конце- (1,06±0,04), (р<0,002) (неправильных ответов в начале эксперимента было 11%, в конце - 5%); скорость переработки информации — сенсомоторная реакция (с): в начале наблюдения зафиксировано (2,46+0,06) и (2,07+0,05), (р < 0,001) в конце исследования (неправильных ответов по этому тесту в начале эксперимента было 17%, в конце — 6%); выявление в таблице из стрелок различного направления стрелок одного

заданного направления: 1) скорость выполнения работы (символ/секунду) в начале исследования (2,12+0,07), в конце - (1,79+0,10) (р < 0,010); 2) точность выполнения в начале исследования 90,19%, в конце- 98,49%; 3) продуктивность выполнения (символ/секунду) в начале исследования (1,9+0,06), в конце - (1,67+0,07), (р >0,112) [В.В. Горелик, 2013].

Данные тестируемых психофизиологических показателей в контрольной группе у школьников от 11 до 16 лет в начале эксперимента были следующими: средние показатели по тесту - время простой сенсомоторной реакции на цвет (с) составляли (0,44+0,01), в конце эксперимента (0,41+0,01) (р> 0,079); по тесту время включения цветного квадрата в произвольном месте — сенсомоторная реакция (с): в начале и конце эксперимента показатели соответственно (0,42+0,01) и (0,42+0,01) (р > 0,827); распознавание цвета в области экрана -сенсомоторная реакция (с): в начале наблюдения отмечено (0,67+0,06), в конце - (0,68+0,02) (р > 0,907) (по данному тесту неправильных ответов в начале эксперимента было 13%, в конце- 12%); по тесту распознавание четных чисел - сенсомоторная реакция (с): в начале эксперимента средние результаты составляли (1,28+0,04), в конце - (1,26+0,06) (р >0,382) (равное количество неправильных ответов в начале и конце эксперимента - по 16%); скорость переработки информации— сенсомоторная реакция (с): в начале наблюдения зафиксировано (2,36+0,08), в конце - (2,29+0,06) (р > 0,624) (неправильных ответов по этому тесту в начале эксперимента было 18%, в конце - 15%); выявление в таблице из стрелок различного направления стрелок одного заданного направления: 1) скорость выполнения работы (символ/секунду) в начале исследования (1,93±0,07), в конце - (1,92+0,05) (р >0,942); 2) точность выполнения в начале исследования 89%, в конце — 91%; 3) продуктивность выполнения (символ/секунду) в начале исследования (1,81+0,06), в конце- (1,83+0,07), (р >0,684).

Психофизиологические характеристики школьников в контрольной группе ниже, чем в экспериментальной группе. При этом отмечается улучшение деятельности зрительного и слухового анализаторов, регуляция основных функций и систем, что проявляется в улучшении психических функций (мыш-

ления, памяти, внимания, восприятия) со стороны физиологических систем организма в экспериментальной группе школьников.

В начале исследования из дискриминантного анализа следует, что диапазон разброса психофизиологических показателей для экспериментальной и контрольной групп одинаковый (рис. 15, 16).

Каноническая дискриминантная функция 1

ГМ

Рис. 15. Диапазон разброса психофизиологических показателей в начале исследования (экспериментальная группа)

-а

Рис. 16. Диапазон разброса психофизиологических показателей в начале исследования (контрольная группа)

В конце исследования, согласно дискриминантному анализу, диапазон разброса психофизиологических показателей для экспериментальной и контрольной групп различный (рис. 17,18)

Каноническая дискриминантная функция 1

УМТООИМ = 1

Рис. 17. Диапазон разброса психофизиологических показателей в конце исследования (экспериментальная группа)

Рис. 18. Диапазон разброса психофизиологических показателей в конце исследования (контрольная группа)

Психофизиологические характеристики в экспериментальной группе смещаются в сторону наиболее благоприятных характеристик функциональных показателей и приближены к нулевой и отрицательной позиции плоскости квадранта, как и показатели УПАР (Ш группа) ВСР, что свидетельствует об оптимизации функциональных состояний школьников (рис. 17).

Для установления эффективности локально направленного рефлекторного воздействия на рецептивные зоны тройничного нерва было проанализировано расположение биологически активных точек (БАТ), совпадающих с нервными окончаниями веточек этого нерва. Затем для снятия утомления и повышения учебной активности школьников на 23-28 минутах пятого урока проведен точечный массаж рецептивных полей тройничного нерва, после которого выполнена дыхательная гимнастика. В результате было установлено, что возрастала лабильность нервной системы по тесту «Измерение времени простой сенсомоторной реакции», что, в свою очередь, способствовало эффективному и более качественному выполнению заданной работы [В.В. Горелик, 2006].

Кроме того, после точечного массажа и выполнения дыхательной гимнастики отмечено увеличение количества школьников, имевших меньшее время при измерении скорости сенсомоторной реакции. Низкие скоростные характеристики до точечного массажа и дыхательной гимнастики имели 51% школьников, а после выполнения указанных действий - 20% учащихся. Установлено также, что после точечного массажа и выполнения дыхательной гимнастики школьники точнее воспроизводили временные интервалы разной длительности.

Причем с 32 до 15% уменьшилось число обучающихся, воспроизводивших преимущественно длинные временные интервалы. Улучшение результатов отражения времени обусловлено, скорее всего, изменением скорости протекания психофизиологических процессов.

При исследовании динамики уравновешенности нервных процессов установлено, что соотношение процессов возбуждения и торможения после точечного массажа и дыхательной гимнастики приближалось к балансу. Вместе с тем значителен рост числа школьников (с 26 до 45%), у которых отмечены результаты, свидетельствующие о существенном уравновешивании нервных процессов. При изучении психоэмоциональных состояний (ПС) учащихся выявлено,

что до точечного массажа и дыхательной гимнастики оптимальные состояния у школьников не наблюдались, тогда как конечные показатели низких и высоких значений ПС стремились к оптимуму у 50% учащихся.

Таким образом, результатом точечного массажа и выполнения дыхательной гимнастики стали уменьшение латентного периода реакций нервной системы, увеличение скорости реакций и приближение (до 50%) к оптимуму психоэмоциональных состояний учащихся (табл. 12,13).

У девочек и мальчиков отмечено снижение физиологических и психофизиологических показателей в процессе учебной деятельности, но показатели свойств нервной системы девочек лучше, чем у мальчиков. По-видимому, в силу более раннего биологического созревания девочки оказались устойчивее к утомлению.

Исследование работоспособности учащихся позволило установить, что точечный массаж и выполнение дыхательной гимнастики привели к сокращению времени выполнения заданий школьниками в послеурочный период. Так, до эксперимента среднее время эффективности работы (ЭР) составляло 0,5б±0,04 с (р < 0,05), а после него - 0,45±0,05 с (р < 0,05), что по стандартной таблице Шуль-те (табл. 14) оценивается тремя и пятью баллами соответственно.

Нами показано, что через тройничные сенсорные ядра ретикулярная формация оказывает активирующее влияние на кору больших полушарий головного мозга, служит каналом для распределения афферентного потока, что способствует оптимизации основных свойств центральной нервной системы.

Таблица 12

Изменение тестируемых показателей учащихся

в экспериментальной группе (мальчики) _

Тестируемые показатели До точечного массажа и выполнения дыхательной гимнастики После точечного массажа и выполнения дыхательной гимнастики

1. Время простой сенсомоторной реакции (с) 0,20±0,01 0,17±0,01*

2. Точность воспроизведения заданных временных интервалов (с) 0,98±0,04 0,91 ±0,02*

3. Выполнение ответных движений на специфический сигнал (в усл. ед.) 1,5±0,08 1,17±0,05**

4. Эмоциональная устойчивость (в усл. ед.) 95,6±8,91 81±3,25*

Примечание: * р < 0,05; ** р < 0,01.

Таблица 13

Изменение тестируемых показателей учащихся

в экспериментальной группе (девочки) _

1. Время простой сенсомоторной реакции (с) 0,21±0,01 0,16±0,01**

2. Точность воспроизведения заданных временных интервалов (с) 0,96±0,03 0,88±0,02*

3. Выполнение ответных движений на специфический сигнал (в усл. ед.) 1,5±0,09 1,12+0,06**

4. Эмоциональная устойчивость (в усл. ед.) 95,0±8,90 81±3,23*

Примечание: * р < 0,05; ** р < 0,01.

Таблица 14

Оценка эффективности работы (ЭР) школьников по таблице Шульте (с)

Возраст, лет 5 баллов 4 балла 3 балла 2 балла 1 балл

10 0,45 и меньше 0,46-0,55 0,56-0,65 0,66-0,75 0,76 и больше

11 0,35 и меньше 0,36-0,45 0,46-0,55 0,56-0,65 0,66 и больше

12 0,30 и меньше 0,31-0,35 0,36-0,45 0,40-0,55 0,56 и больше

Характеристики показателей электроэнцефалограмм (ЭЭГ)

до и после выполнения дыхательной гимнастики и точечного массажа рефлекторных зон тройничного нерва

Функциональные состояния коры полушарий головного мозга были исследованы методом электроэнцефалографии.

Максимумы мощности низкочастотной составляющей фоновой ЭЭГ зарегистрированы в центрально-фронтальных отделах, максимумы среднечастот-ной составляющей - в окципитальных зонах, высокочастотной - париетальных и окципитальных зонах.

Оценивание изменений спектра мощности после выполнения дыхательной гимнастики и точечного массажа проводилось по изменению мощности в том или ином диапазоне в процентах от фона, значение которого принималось за 100%.

После выполнения дыхательной гимнастики и точечного массажа наблюдалось достоверное снижение мощности в тета-диапазонах соответственно на 13,8 и 19,4%. При этом отмечалось незначительное увеличение мощности бета-

ритма (на 9,8%). Мощность альфа-ритма после дыхательной гимнастики и точечного массажа уменьшилась на 27%.

Изменения альфа-ритма в различных функциональных состояниях позволяют отнести его к ведущим индикаторам функционального состояния мозга. Например, Н.Н. Даниловой (1994) выявлено, что при активации мозга происходит снижение мощности альфа-ритма, связанное с перестройкой межкорковых взаимодействий и установлением нового режима синхронизации, обеспечивающего данный вид деятельности.

Низкочастотный спектр соотносят с деятельностью подкорковых структур - гиппокампа, лимбической и стриопаллидарной систем. Тета-активность, по мнению большинства исследователей (Т.Д. Джебраилова, 1995 и др.), имеет гиппокампальное происхождение, в связи с чем ее сопоставляют с эмоциональными процессами и процессами памяти. Снижение мощности тета-ритма ряд исследователей (в том числе В.В. Князицкий, 1996; И.И. Коробейникова, 2000) связывают с повышением активности мозговых структур.

Изменение электроэнцефалографических показателей подтверждает участие стволовой РФ и структур дыхательного центра в активации коры больших полушарий головного мозга. Так, следует отметить снижение мощности альфа-ритма после дыхательной гимнастики и точечного массажа, что свидетельствует о повышении активации корковых структур. Кроме того, установлено снижение мощности тета-ритма, на фоне которого происходит активация коры больших полушарий головного мозга.

ВЫВОДЫ

1. У школьников определены типы вегетативной регуляции (сердечного ритма), характерные для управления центрального контура I и II групп и автономного контура III и IV групп вегетативной регуляции, на основании оценки функционального состояния регуляторных систем организма, которые определены по данным ВСР.

2. Особенности адаптации организма учащихся с применением разных уровней двигательной активности во время урока физической культуры заключались по дискриминантному анализу в перераспределении центроидов групп по типам вегетативной регуляции: I группа приближается к III группе в

положительную плоскость квадранта, что свидетельствует об оптимизации функциональных характеристик учащихся I группы. В контрольной группе I и II группы переходят в положительную плоскость квадранта и приближаются друг к другу, что является признаком улучшения единичных отдельных показателей у данных групп; однако приближение к третьему оптимальному типу не наблюдается.

3. В исследовании установлено, что в экспериментальной группе отмечается по дискриминантному анализу более выраженный вариационный размах кардиореспираторных показателей I и II, III и IV групп вегетативной регуляции в сравнении с контрольной группой, что свидетельствует о меньшем напряжении адаптационных возможностей организма школьников и о достаточно значимых вариативных физиологических характеристиках учащихся. В контрольной группе также увеличивается вариационный размах, но он меньше в сравнении с экспериментальной группой, что говорит о более низких показателях адаптационных возможностей организма школьников.

4. Показатели уровня физического развития в экспериментальной школе улучшились на 8-13% (р<0,05), тогда как в контрольной группе улучшение незначительное - на 0,5-2%. Показатели состояния здоровья учащихся в экспериментальной школе свидетельствуют об уменьшении количества учеников с первичной артериальной гипотонией на 1,3%, с тучным телосложением - на 2,9%, с дефицитом массы тела - на 8% (р < 0,05), низкорослость у учеников не выявлена. При этом в школе, работающей по стандартной программе физической культуры, улучшение этих же показателей составило 0,2-0,6%.

5. Полученные результаты дискриминантной функции в конце исследования свидетельствуют о том, что в экспериментальной группе результаты являются наиболее устойчивыми и большинство исследуемых результатов находятся в области приближения к центроиду, который характеризует среднюю физическую работоспособность - 52,8% (р < 0,05), хорошую физическую работоспособность - 9,5% (р < 0,05), что свидетельствует об оптимизации функционального состояния организма учащихся, при этом уменьшается количество

школьников с удовлетворительной физической работоспособностью до 17,7%.

В контрольной группе удовлетворительная физическая работоспособность на конечном результате исследования у 38,5%, средняя физическая работоспособность у 40,5%, а хорошая физическая работоспособность не наблюдалась.

6. Школьники с разным уровнем адаптации отличаются свойствами сен-сомоторной интеграции, обнаруживаемыми с помощью исследования сенсомо-торной реакции. У учащихся контрольной группы была отмечена несколько ограниченная сниженная динамичность, выявлена ослабленная пропускная способность сигналов и уменьшенная предельная скорость в их анализе, а также скорость выполнения работы в сравнении с экспериментальной группой.

7. Анализ особенностей психофизиологической сферы школьников-внимания, мышления, памяти, скорости и точности выполнения задания - свидетельствует, что в сравниваемых группах более эффективные показатели психофизиологических механизмов адаптации зафиксированы в экспериментальной группе.

8. Методом электроэнцефалограмм установлено, что под воздействием точечного массажа на рецептивные зоны тройничного нерва и дыхательных упражнений происходит повышение активности клеток коры головного мозга, вследствие чего свойства нервной системы оптимизируются, повышается работоспособность учащихся.

Монография

1. Горелик В.В. Использование медико-биологических технологий в оценке физического здоровья детей: психофизиологические особенности школьников : монография / В.В. Горелик. - Тольятти : Изд-во ТГУ, 2013. -139 с.

Список трудов, опубликованных в журналах, рекомендованных ВАК

2. Влияние афферентации с рецептивных полей тройничного нерва и дыхательного аппарата на основные свойства ЦНС школьников // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. - М., 2006.- №1.- С. 9-14. (В соавт. с В.Е. Якуниным.)

3. Учет стабилометрических показателей в программе реабилитации при остеохондрозе шейного отдела позвоночника // Адаптивная физическая культура. -СПб., 2007. - № 1. - С. 34-36. (В соавт. с С.А. Кузьмичевым.)

4. Поддержание основной стойки при стабилометрическом наблюдении в адаптивной реабилитации при остеохондрозе шейного отдела позвоночника // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. - М., 2008.-№3.-С. 45-46.

5. Комплексная диагностика здоровья учащихся общеобразовательной школы // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - Самара : Изд-во «Самарский научный центр РАН», 2009. - Т. 11. - № 4. - С. 328-333.

6. Оценка физического развития в мониторинге состояния здоровья школьников // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - Самара : Изд-во «Самарский научный центр РАН», 2010. - Т. 12. - № 1. - С. 227230.

7. Оценка физического развития и здоровья школьников общеобразовательной школы // Вестник Оренбургского государственного университета. - Оренбург: ОГУ, 2010. - № 6. - С. 69-73.

8. Особенности адаптационных показателей сердечно-сосудистой системы школьников, занимающихся физической культурой // Вестник Оренбургского государственного университета. - Оренбург: ОГУ, 2011,- №5.- С. 102-106. (В соавт. с Ю.Е. Малининым.)

9. Использование новых образовательных технологий для оценки физического развития и отклонений в состоянии здоровья школьников в общеобразовательной школе // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. - Медицинские науки. - 2011. - № 2. - С. 143-152. (В соавт. с В.Ф. Пятиным.)

10. Адаптация школьников к физическим нагрузкам в условиях общеобразовательной школы // Известия Самарского научного центра РАН. - Самара : Изд-во «Самарский научный центр РАН», 2012. - Т. 12. - № 1. - С. 227-230.

11. Особенность методики физических упражнений для учащихся с артериальной гипотонией // Вестник Волжского университета им. В.Н. Татищева - Тольятти, 2012. - № 1 (9). - С. 68-75.

12. Методические особенности физических упражнений для девочек с артериальной гипертензией // Вестник Волжского университета им. В.Н. Татищева. -

Тольятти, 2012.- №3(10).- С. 107-116. (В соавт. с Е.А. Астраханцевым, В.В. Стороженко, А.А. Дж ал иловым.)

13. Особенность адаптации психофизиологических показателей школьников в условиях общеобразовательной школы // Вектор науки.- Тольятти: Изд-во ТГУ, 2013. - № 1 (23). - С. 27-30.

14. Состояние регуляторных систем школьников в условиях применения разных режимов двигательной активности на занятиях физической культурой // Вектор науки.-Тольятти: Изд-во ТГУ, 2013.-№ 1 (23).-С. 31-35.

15. Методические особенности применения физических упражнений для развития скоростно-силовых способностей мальчиков 10-12 лет, занимающихся греко-римской борьбой // Вестник Волжского университета им. В.Н. Татищева. -Тольятти, 2013.- №5(12).- С. 65-73. (В соавт. с А.П. Пшеничным, Ю.Е. Малининым.)

16. Особенность методики применения физических упражнений для школьников с разным типом вегетативной регуляции // Вестник Волжского университета им. В.Н. Татищева. - Тольятти, 2013. - № 5 (12). - С. 57- 65.

Научные материалы, опубликованные в других изданиях

17. Горелик, В.В. Функциональное состояние центральной нервной системы школьников в процессе учебной деятельности // Проблемы гуманизации вузовского образования : сб. - Тольятти : ТГАС, 2004. - С: 204-208.

18. Горелик, В.В. Нейрофизиологическая картина утомления школьников в процессе учебной деятельности // Вестник Волжского университета имени В.Н. Татищева. - Тольятти: ВУиТ, 2004. - С. 246-258.

19. Горелик, В.В. Координационные механизмы ЦНС в условиях выполнения дыхательной гимнастики и точечного массажа рецептивных зон тройничного нерва // Актуальные проблемы науки и практики: Международная научная конференция : 20-23 апр. 2005 г. : Вестник Волжского университета имени В.Н. Татищева. - Тольятти : ВУиТ, 2005. - С. 37-41.

20. Горелик, В.В. Применение коррекционной лечебной физкультуры в функциональной реабилитации детей с отклонениями в состоянии здоровья // Акту-

альные проблемы физкультуры и спорта ЧГПУ: сб. - Чебоксары: ЧГПУ, 2005.-С. 47-54.

21. Горелик, В.В. Компьютерные технологии мониторинга физического здоровья школьников И Вестник Волжского университета имени В.Н. Татищева. -Тольятти : ВУиТ, 2007. - С. 92-97.

22. Горелик, В.В. Изменение психофизиологических показателей школьников в условиях применения новых образовательных технологий // Проблемы университетского образования. Технологическое образование на современном этапе: проблемы, тенденции, перспективы: материалы Международной научно-практической конференции: 26-28 апр. - Тольятти : ТГУ, 2010. - Т. 2. - С. 3641. (В соавт. с В.И. Щёголем.)

23. Горелик, В.В. Особенности адаптации школьников к учебной деятельности в общеобразовательных школах города Тольятти // Стратегическое планирование развития городов России. Памяти первого ректора ТГУ С.Ф. Жилкина. -Тольятти : ТГУ, 2010. - Т. 2. - С. 228-235.

24. Горелик, В.В. Морфофункциональные особенности сердечно-сосудистой системы детей и подростков, занимающихся спортом // Профессионально-личностное развитие студентов в образовательном пространстве физической культуры: Всероссийская научно-практическая конференция: 10-12 нояб.-Тольятти: ТГУ, 2010.- Т. 2.- С. 64-68. (В соавт. с В.И.Наумовой, Н.А. Чепель.)

25. Горелик, В.В. Психофизиологические показатели школьников с использованием новых образовательных технологий в учебном процессе общеобразовательных школ // Запад - Россия - Восток. Политическое, экономическое, техническое и культурное взаимодействие : Международная научно-практическая конференция : 8 апр. 2010 г.- Тольятти : Изд-во ПВГУС, 2010. - С. 319-324.

26. Горелик, В.В. Особенности адаптационных показателей кардиореспиратор-ной системы школьников, занимающихся физической культурой // Современные проблемы физкультурного образования и спортивной тренировки: Международная научно-практическая конференция, посвященная 30-летию высше-

го физкультурного образования в Республике Саха (Якутия) : 30 нояб. 2012 г. -Якутск : ИД СВФУ, 2012. - С. 432-436.

Список сокращений

ЧСС, уд/мин - частота сердечных сокращений SDNN, мс - стандартное отклонение полного массива кардиоинтер-

валов

RMSSD, мс - квадратный корень из суммы разностей последователь-

ного ряда кардиоинтервалов MxDMn, мс - разность между максимальным и минимальным значе-

ниями кардиоинтервалов АМо50,%/50 мс — амплитуда моды

SI, усл. ед. - стресс-индекс (индекс напряжения регуляторных сис-

тем)

TP, мс - суммарная мощность спектра ВСР

HF, мс2 - значение суммарной мощности спектра высокочастотно-

го компонента ВСР

LF, мс2 - значение суммарной мощности спектра низкочастотного

компонента ВСР

VLF, мс - значение суммарной мощности спектра очень низкочас-

тотного компонента ВСР ULF, мс2 - значение суммарной мощности ультранизкочастотного

компонента спектра HF, % - мощность спектра высокочастотного компонента вариа-

бельности в % от суммарной мощности колебаний LF, % - мощность спектра низкочастотного компонента вариа-

бельности в % от суммарной мощности колебаний VLF, % - мощность спектра очень низкочастотного компонента

вариабельности в % от суммарной мощности колебаний ULF, % - мощность спектра ультранизкочастотного компонента

вариабельности в % от суммарной мощности колебаний

Подписано в печать 07.11.2013. Формат 60x84/16. Печать оперативная. Усл. п. л. 2,84. Тираж 100 экз. Заказ № 3-473-13.

Издательство Тольяттинского государственного университета 445667, г. Тольятти, ул. Белорусская, 14

Текст научной работыДиссертация по биологии, доктора биологических наук, Горелик, Виктор Владимирович, Москва

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ «МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

СИСТЕМА ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА

ШКОЛЬНИКОВ

03.03.01 - Физиология (биологические науки)

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук

Научный консультант доктор биологических наук, профессор Беляев Василий Степанович

05201450100

На правах рукописи

ГОРЕЛИК Виктор Владимирович

Москва-2013

Список сокращений

частота сердечных сокращений

стандартное отклонение полного массива кардиоинтервалов

квадратный корень из суммы разностей последовательного ряда кардиоинтервалов

разность между максимальным и минимальным значениями кардиоинтервалов

амплитуда моды

стресс-индекс (индекс напряжения регуляторных систем)

суммарная мощность спектра ВСР

значение суммарной мощности спектра высокочастотного компонента ВСР

значение суммарной мощности спектра низкочастотного компонента ВСР

значение суммарной мощности спектра очень низкочастотного компонента ВСР

значение суммарной мощности ультранизкочастотного компонента спектра

мощность спектра высокочастотного компонента вариабельности в % от суммарной мощности колебаний

мощность спектра низкочастотного компонента вариабельности в % от суммарной мощности колебаний

мощность спектра очень низкочастотного компонента вариабельности в % от суммарной мощности колебаний

мощность спектра ультранизкочастотного компонента вариабельности в % от суммарной мощности колебаний

ВВЕДЕНИЕ.......................................................................................6

Глава I. Модели и технологии общероссийской системы мониторинга состояния физического здоровья и физического развития школьников....................................................................................16

1.1 Федеральная модель мониторинга состояния физического здоровья населения, физического развития детей, подростков России.....................16

1.1.1 Особенности региональной модели мониторинга г. Санкт Петербурга и г. Москвы....................................................................20

1.1.2 Особенности региональной модели мониторинга г. Екатеринбурга и г. Самары...................................................................................28

1.1.3. Современные информационные технологии в популяционном мониторинге физического здоровья детей, подростков, молодежи................40

1.2 Функциональные состояния в психофизиологии: определение и содержание понятий..........................................................................42

1.3. Теоретические аспекты и практическое применение оценки вариабельности сердечного ритма (ВСР) с разным типом вегетативной регуляции у спортсменов и детей при физических нагрузках и тренировочном процессе.........................................................................................53

1.3.1 Вариабельность сердечного ритма у младших школьников с разными типами регуляции при физических и умственных нагрузках............................60

1.3.2 Оценка и анализ вариабельности сердечного ритма при тренировочном процессе у спортсменов разных возрастных групп...............62

1.4 Современные механизмы активирующих влияний на деятельность ЦНС...............................................................................................70

1.5 Психофизиологические реакции школьников на учебную нагрузку.....76

Заключение по I главе................................................................86

ГЛАВА II. Методы и организация исследования.............................89

2.1 Методы исследования.............................................................89

2.2 Методики исследования...........................................................89

2.2.1 Компьютерные методики тестирования свойств ЦНС у

школьников....................................................................................89

2.3 Методика программы «Экспресс-оценка физического здоровья школьников»...................................................................................92

2.4 Оценка пульсоинтерваломертии с помощью прибора «Элокс» ...................................................................................................93

2.5 Методика выполнения дыхательной гимнастики.............................95

2.5.1 Методика выполнения точечного массажа.................................96

2.5.2 Методики определения биологически активных точек БАТ............97

2.5.3 Методики определения психоэмоционального состояния прибором "Активациометром". .............................................................................99

2.5.4 Методика определения динамики работоспособности школьников...................................................................................100

2.5.5 Методика исследования основной стойки.................................100

2.5.6 Методика поверхностной электроэнцефалографии (ЭЭГ).............101

2.6 Организация исследования.....................................................101

ГЛАВА III. Применение оценки вариабельности сердечного ритма

для школьников с разным типом вегетативной регуляции при физических нагрузках....................................................................104

3.1 Результаты исследований кардиореспираторных показателей школьников во время учебного процесса..............................................104

3.2 Функциональные показатели различных типов регуляции сердечного ритма на начальном этапе эксперимента (до и после урока физкультуры).................................................................................107

3.3 Функциональные показатели различных типов регуляции сердечного ритма на конечном этапе эксперимента (до и после урока физкультуры).................................................................................129

3.4 Особенности динамики показателей вариабельности сердечного ритма в процессе эксперимента..................................................................160

Заключение по III главе..............................................................185

ГЛАВА IV. Использование автоматизированной скрининговой программы «Экспресс — оценка физического здоровья школьников» для оценки физического развития школьников во время учебного

процесса......................................................................................188

4.1 Оценка физического развития и отклонений в состоянии здоровья школьников в общеобразовательной школе..........................................189

4.2 Результаты занятий физическими упражнениями и гандболом, определенные посредством программы «Экспресс-оценка физического здоровья школьников», у девочек 10-12 лет с артериальной гипертензией ....................................................................................................196

Заключение по IV главе...........................................................201

ГЛАВА V. Психофизиологические показатели школьников с учетом применения разного уровня двигательной активности в учебном процессе..

...................................................................................................204

5.1 Оценочные характеристики психофизиологических реакций школьников в учебном процессе общеобразовательной

школы...........................................................................................204

Заключение по V главе...............................................................226

ГЛАВА VI. Воздействие на рецептивные зоны тройничного нерва и дыхательного аппарата учащихся общеобразовательной школы и изменение основных свойства ЦНС школьников................................227

6.1 Динамика психофизиологических результатов школьников при выполнении точечного массажа на зоны тройничного нерва и дыхательной гимнастики...................................................................................227

6.2 Координационные изменения центральной нервной системы школьников, после выполнения дыхательных упражнений и точечного массажа зон тройничного нерва.......................................................................237

6.3 Динамика электроэнцефалографических показателей (ЭЭГ) до выполнения и после дыхательной гимнастики и точечного массажа на рецептивные зоны тройничного нерва..................................................240

Заключение по VI главе..............................................................242

Обсуждение результатов..............................................................242

Выводы...................................................................................257

Практические рекомендации........................................................259

Библиографический список...........................................................262

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Научно-технический прогресс во многом зависит от здоровья подрастающего поколения, так как быть квалифицированными специалистами, соответствовать требованиям времени и решать задачи современности может только здоровое поколение. В связи с этим на данный момент ключевой проблемой общества является сохранение и укрепление здоровья детей и подростков, обучающихся в общеобразовательной школе.

Особенности адаптации школьников к учебной и физическим нагрузкам -приоритетное направление в исследованиях физиологов, педиатров и педагогов, поскольку переутомление детей в связи с интенсификацией обучения, ростом гиподинамии, суточной десинхронизацией физиологических процессов и другими факторами (в том числе изменение социально-экономического уровня жизни, усиление психоэмоционального напряжения, повышение калорийности питания, снижение физических нагрузок) требует напряжения адаптационных механизмов, истощает приспособительные возможности и, как следствие, негативно сказывается на здоровье школьников [Н.Э.Александрова, 2003; В.А.Беляков, 2005; С.М. Громбах, 1981; С.Д. Поляков, 2002].

Современная система образования ведет к возрастанию нагрузок на организм учащихся: у школьников отмечаются выраженное напряжение функционального состояния организма, снижение работоспособности, утомление, вызванные расстройством координационных механизмов ЦНС [Е.К. Глушкова, 1983; С.М. Громбах, 1988; Е.С. Голыимидт, 1997; С.И. Изаак, 2006; В.Р. Кучма, 2001; Н.Ю. Лаврова, 2003; Б.Х. Ланда, 2002; Л.И. Лубышева, 2003; В.И. Медведев, 1998; Ф.Г. Ситдиков, 2000, 2001].

Используя медико-биологические технологии в учебном процессе общеобразовательной школы и индивидуальный подход с учетом разного функционального класса организма школьников, можно повысить уровень физического развития детей [A.A. Баранов, 2000, 2003; С.И. Изаак, 2005; В.Р. Кучма, 2002, 2003; С.Д. Поляков, 2002].

Эффективность учебного процесса во многом зависит от индивидуальных особенностей вегетативного обеспечения организма школьника (т. е. преобладающего типа регуляции - автономного или центрального), их выявление позволяет обнаружить на ранних этапах дизрегуляторные проявления, которые могут стать причиной снижения адаптивных возможностей организма и переносимости учебных нагрузок [P.M. Баевский, 1979, 2003; А.Р. Галеев, 1999, 2002; Л.Н. Игишева, 2006; E.H. Сапожникова, 2003; Е.Д. Синяк, 2003; Н.И. Шлык, 2005, 2006, 2007, 2009].

Учителям физической культуры чрезвычайно важно следить за степенью переносимости физических нагрузок не только по частоте сердечных сокращений, но и по состоянию регуляторных систем [P.M. Баевский, 2009; Н.И. Шлык, 1999, 2003, 2004].

Гипотеза исследования: предполагается, что использование различных режимов двигательной активности учащихся на уроке физической культуры способствует оптимизации функционального состояния организма школьников и адаптации психофизиологических показателей учащихся.

Цель исследования: теоретически и экспериментально обосновать эффективность применения современных медико-биологических технологий в общеобразовательных школах для повышения оздоровительной направленности учебного процесса.

Основные задачи исследования:

1. Определить тип вегетативной регуляции, расположение центроидов в квадрантах по типам вегетативной регуляции, степень напряжения регуляторных систем у школьников, занимающихся по программе «Спортивный выбор» и обучающихся по обычной учебной программе.

2. Изучить особенности адаптации организма учащихся к применению разных уровней двигательной активности во время урока физической культуры с учетом определенного типа вегетативной регуляции и функционального состояния регуляторных систем.

4. Изучить особенности перераспределения индексов {Кетле-2, Робинсона, Скибинского, Шаповаловой, Руфье) с учетом применения индивидуализированных физкультурно-оздоровительных программ для учащихся к области приближения к центроидам в квадрантах, которые характеризуют показатели физической работоспособности.

Методологическую основу исследования составляют основные

положения теории и методики физической культуры (Б.А. Ашмарин, В.К. Бальсевич, B.C. Кузнецов, Л.П. Матвеев, Ж.К. Холодов); медико-биологические основы физической культуры (P.M. Баевский, H.A. Меркулова, B.C. Мерлин, В.Д. Небылицын, В.М. Русалов, Б.М. Теплов, В.Е. Якунин); идеи моделирования педагогических и оздоровительных технологий (С.Д. Поляков, A.M. Соболев, C.B. Хрущев и др.); закономерности адаптации к внешним и внутренним воздействиям (И.В. Гуштурова, А.П. Жужков, Т.В. Красноперова, E.H. Сапожникова, Н.И. Шлык, И.И. Шумихина).

Первый этап исследования (1999-2001 гг.) был посвящен теоретическому анализу научно-методической литературы в рамках изучения причин утомления учащихся в период школьного обучения и повышения механизмов физиологической адаптации, а также поиску новых методов для использования их в медико-биологической практике и снятия утомления и активизации учебной деятельности школьников во время учебных занятий в общеобразовательной школе. Была определена система критериев для оценки уровня оптимизации учебных нагрузок и их соответствия функциональным резервам. Проведен поиск способов коррекции физиологического и психофизиологического состояний организма школьников. Кроме того, разработаны комплексы дыхательных упражнений для коррекции физического развития и отклонений в состоянии здоровья. Установлены нормы оценок типа вегетативной регуляции. Подготовлены индивидуальные развивающие физические программы для школьников, а также сформулированы гипотеза, цель и задачи исследования.

На втором этапе (2002-2009 гг.) на базе школы № 33 г. Тольятти

проводился эксперимент по изучению влияния афферентации с рецептивных

полей тройничного нерва и дыхательного аппарата на основные свойства ЦНС

школьников (2002-2004 гг.). В исследовании были задействованы

270 участников. В одинаковых условиях рассматривались физиологические и

психофизиологические показатели учащихся 5-7 классов (10, 11, 12 лет) в двух группах: контрольной (70 девочек, 50 мальчиков) и экспериментальной (80 девочек, 70 мальчиков).

При изучении типов вегетативной регуляции были исследованы 288 учащихся 5-10 классов (11-16 лет) на базе школ № 90 и 5 г.Тольятти в 2005-2008 гг. На этих объектах нами проведено апробирование распределения школьников по преобладающему типу регуляции сердечного ритма на уроках физической культуры. Сделан анализ различных адаптивных реакций на нагрузку и разработаны коррекционные физические упражнения.

На третьем этапе (2009-2011 гг.) разработанные нами медико-биологические технологии использованы в учебном процессе школ № 5, 72, 90, 91, 93 г. Тольятти, что подтверждено актами внедрения. Осуществлены обработка и анализ полученных результатов исследования. Сформулированы выводы и результаты, оформлена диссертация.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

- впервые показано �

Информация о работе

Горелик, Виктор Владимирович
доктора биологических наук
Москва, 2013
ВАК 03.03.01

Диссертация

Система психофизиологических методов оптимизации функционального состояния организма школьников - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы