Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиологическая характеристика ритмической гимнастики по трем ступеням физической нагрузки в учебном процессе вуза

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Физиологическая характеристика ритмической гимнастики по трем ступеням физической нагрузки в учебном процессе вуза"

005015870

На правах рукописи

АРЕПИНА Наталья Юрьевна

Физиологическая характеристика ритмической гимнастики по трём ступеням физической нагрузки в учебном процессе вуза

03.03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

з мая гш

Тверь 2012

005015870

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Тверской государственный университет» на кафедре биомедицины

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор,

заслуженный работник высшей школы РФ Рыжов Анатолий Яковлевич

Официальные оппоненты: Кромин Александр Александрович

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой нормальной физиологии ГБОУ ВПО ТГМА Минздрав соц. развития России

Полещук Надежда Константиновна

доктор педагогических наук, профессор, кандидат биологических наук, кафедры № 7 Академия ВКО им.Г.К. Жукова

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Великолукская государственная

академия физической культуры и спорта»

Защита состоится « 24 » мая 2012 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.263.08 при ФГБОУ ВПО «Тверской государственный университет» по адресу: 170002, г. Тверь, пр. Чайковского, 70/1 лит. Б, ауд. 318.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке и на сайте Тверского государственного университета по адресу: 170000, г. Тверь, ул. Володарского, 44 а.

Автореферат разослан « апреля. 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, доцент

Н.В. Костюк

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Профессиональная деятельность работников умственного труда, к которым можно причислить студенческую молодежь, характеризуется как нервно-напряженная работа, поскольку она креативна, максимально насыщена информационным содержанием, интенсивна и часто выполняется в условиях дефицита времени (Overbeck, Böhm, 1990; Lohman, 1992; Венгеров H.H., 1993; Ellis, Eastman, 1994; Виленский М.Я., 1994; Бальсевич B.K., 1995; Heyward, Stolarczyk, 1996; Roche et al., 1996; Белов В.И., 1996; Yasumura et al„ 2000; Preedy et al., 2001; Антипенкова И.В., 2002; Heyward, Wagner, 2004; Heymsfield et al., 2005). Состояние здоровья российского студенчества, как один из показателей благополучия любого социума, имеет тенденцию к снижению. Возрастает количество студентов отнесённых по состоянию здоровья к специальной медицинской группе (СМГ), достигая 30-54% поступающих в вуз (Вериго JI.H. и др., 2005). Определённую проблему представляет и довольно многочисленная группа студентов, освобождённых от академических занятий физической культурой, но субъективно нуждающихся в специальных оздоровительно-профилактических физкультурных мероприятиях.

В арсенале средств физического воспитания студентов одно из ведущих мест занимает ритмическая гимнастика (РГ) и её разнообразные, широко доступные методы, направленные на сохранение профессионального здоровья и эстетического воспитания людей, как практически здоровых, так и с различными патологическими отклонениями. (Мойкин Ю.В. и др., 1987, 1994; Навакатикян А.О., 1993; Me Menamin M., 1994; Красовский В.О., 1999; Казин Э.М и др., 2000; Кураев Г.А., 2001; Рыжов А.Я., 2004; Гужова Т.И., 2005; Пенькова И.В., 2005; Величковский Б.Т., 2006). Это, на наш взгляд, особо актуально при переходе университетского образования на новую (секционную) форму физического воспитания, встраиваемую в двухуровневый (бакалавриат - магистратура) процесс обучения студентов.

Цель — исследовать динамику антропометрических показателей и ряда вегетативных функций в процессе учебных занятий ритмической гимнастикой трёх ступеней сложности у студенток 17-20 лет, отнесенных к трём медицинским группам: основной, специальной, а также группы освобожденных от занятий физической культурой и занимающихся по специальной системе типа «Пилатес».

Задачи: 1) используя методы эргономического анализа, количественно охарактеризовать в сравнительном аспекте средства РГ, дифференцированные по официальным программам 1 и 2-й групп, а также специально составленные для студенток 3-й группы;

2) дать физиологическую характеристику изменений массы тела и ряда антропометрических показателей студенток под влиянием двухгодичных занятий РГ трёх ступеней физической нагрузки;

3) выявить особенности системного артериального давления и ритма сердечных сокращений у испытуемых, занимающихся РГ трёх ступеней физической нагрузки;

4) представить прогностическую интерпретацию результатов исследований в плане перспективы позитивной коррекции системы РГ и функционального состояния организма занимающихся;

5) определить возможности использования в учебном процессе системы «Пилатес» для студентов, по состоянию здоровья освобождённых от основных занятий физической культурой.

Научная новизна. 1. Впервые дана физиолого-эргономическая характеристика каждого из дифференцированных по трём ступеням сложности комплексов упражнений оздоровительно-профилактической РГ, предназначенной для соответствующих медицинских категорий студенток.

2. Представлены в количественном варианте результаты позитивного влияния трёх разновидностей РГ на динамику массы тела, антропометрических данных и наиболее характерных показателей системных функций кровообращения испытуемых.

3. Впервые дана прогностическая интерпретация результатов исследований в русле теории функциональных систем (концепция полезного приспособительного результата деятельности) с определением позитивной коррекции морфофункциональных показателей студенток, занимающихся РГ трёх уровней сложности.

4. Практический выход работы в аспекте вузовских реформ ориентирован на педагогический процесс перехода к новой (секционной) форме физического воспитания, встраиваемой в двухуровневую систему обучения студентов.

Положения, выносимые на защиту. 1 .Установлены в целом позитивные тенденции в изменениях изучаемых соматических и вегетативных функций студенток трёх медицинских групп, занимающихся по учебной системе РГ трёх ступеней физической сложности.

2.Физиологическая интерпретация количественных изменений антропометрических показателей испытуемых, в зависимости от времени занятий (стажа), дает основание для прогноза как функционального состояния организма занимающихся, так и его позитивной коррекции.

3. Регуляция артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) в процессе занятий осуществляется в соответствии с правилом «исходных значений», то есть в зависимости от фонового уровня функционального состояния сердечно-сосудистой системы (ССС) занимающихся.

4. Выборочная регистрация ритма сердечных сокращений (РС) позволяет уточнить механизмы регуляции сердца испытуемых во время изучаемой нагрузки по характеру взаимоотношений регуляторных механизмов.

5. Студентки, освобождённые по медицинским соображениям от академических занятий, занимаясь по специально разработанной системе «Пилатес», в состоянии поддерживать и даже повышать оптимальный уровень функционального состояния организма.

Теоретическая и практическая значимость. Диссертация выполнена в русле основных положений классической зарубежной и отечественной физиологии, о механизмах адаптации индивида к физическим нагрузкам, положений И.М. Сеченова об активном отдыхе и теории функциональных систем П.К.Анохина (1978). Результаты исследований расширяют теоретическую базу лекций и практических занятий, направленных на изучение научных основ оздоровительно-профилактических систем в учебном процессе вуза.

Практическая значимость диссертации характеризуется: 1) оптимизацией форм физического воспитания в вузе; 2) использованием результатов исследований в преподавании анатомии и физиологии человека, основ фундаментальной

биомедицины и теоретических основ физического воспитания; 3) использованием положений диссертации в модернизации образовательного стандарта вузов с расширением возможностей перехода на выборочную (секционную) систему физического воспитания с учётом компетенций бакалавриата и магистратуры.

Апробация. Материалы диссертации представлены и доложены на науч. конф. студентов и аспирантов. ТвГУ, 2007, на Всероссийской научно-практич. конф. (Екатеринбург, 27-28 марта 2008 г.), на Региональной научно - практич. Конф., посвященной Дням славянской письменности и культуры. ТвГУ (Тверь, 22 мая 2008 г.), на научно-практич. конф., посвященной 50-летию ФФК ТвГУ (26 ноября 2010 г.). Материалы диссертации докладывались и обсуждались на семинарах учебно-научной Лаборатории медико-биологических проблем человека ТвГУ (2007, 2008, 2009 г.) и в рамках научно-образовательного центра «Оздоровление и оптимизация интеллектуального труда» (НОЦ ООИТ 2010, 2011 г.), а также на научно-практич. конференции. «Здоровый образ жизни как условие формирования гармонического развития личности». ТГМА, 2011.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 148 страницах, включает введение, 4 главы, выводы и приложение. Список литературы представлен 241 источником, из которых 204 на русском и 37 на иностранных языках. Диссертация документирована 32 таблицами и иллюстрирована 30 рисунками. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, из которых 3 в рецензируемой печати.

* * *

Диссертационное исследование соответствует п. 8 «Изучение физиологических механизмов адаптации человека к различным географическим, экологическим, трудовым и социальным условиям» паспорта специальности 03.03.01 — физиология (биологические науки). Оно согласовано с комитетом по биоэтике ТвГУ в плане инструктивной информации исследуемых и их письменного согласия на участие в эксперименте в соответствии с положениями Хельсинкской декларации.

МЕТОДИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

С некоторым опережением экспериментальных исследований осуществлено ретроспективное (за 2007-2009 годы) выкопировывание 1295 медицинских карт, анализ которых составил основу целевого отбора испытуемых по трём медицинским группам. В последующем эксперименте участвовали 72 девушки 17-20 лет (студентки юридического и экономического факультетов ТвГУ), го которых с расчётом на двухлетний стаж занятий были сформированы группы — основная (N=16, I ступень тяжести нагрузки) и специальная (N=21, II ступень тяжести нагузки), занимающихся РГ в порядке учебной академической нагрузки, а также группа освобождённых от основной физической нагрузки (N=35, Ш ступень тяжести нагрузки). Испытуемые I и II групп занимались по стандартным программам РГ с элементами «шейпинга» и «стретчинга» 2 раза в неделю по 60 минут. Для III группы, занимающейся по официальному врачебному разрешению 1 раз в неделю 40 минут, на основе базовых элементов системы «Пилатес», нами была специально разработана форма корригирующей РГ, предусматривающая регулярные медицинские осмотры (не менее 2 раз в год) и субъективную оценку испытуемыми состояния собственного организма по итогам двухгодичного цикла занятий.

Количественными критериями групповой дифференциации РГ служили параметры музыкального сопровождения по числу его акцентов в минуту с соответствующим числом движений и их комбинаций в режиме «нон-стоп», а также динамика ЧСС. Регистрация ЧСС осуществлена в положении испытуемых сидя посредством устройства UA-777 с сетевым адаптером фирмы Эй энд Ди (Япония) пятикратно: 1) в исходном состоянии испытуемых; 2) в период разминки; 3) в основной части занятия; 4) в заключительной части с постепенным снижением нагрузки; 5) после занятия.

Сравнительная характеристика ступеней РГ осуществлялась каждые 4 месяца путём измерения массы тела испытуемых до занятий, не менее чем через 2 часа после употребления пищи, при помощи напольных весов типа QIE-2003A с точностью до 100 г посредством повторного взвешивания без обуви и одежды. В дальнейшем по методике W.S. Snyder (1964) проведен анализ влагопотерь с учётом изменений массы тела, а также окружностей грудной клетки, талии и таза, измеряемых у испытуемых стандартными общепринятыми методами с учётом рекомендаций академика Б.А. Никитюка (1983).

Для рациональной статистической обработки результатов данных исследований применен непараметрический метод качественно-количественного анализа, предложенный Е.А.Деревянко (1977). В основе метода подсчёт отрицательных и положительных изменений исследуемых показателей с

выведением усредненного коэффициента (Р) по формуле: р = —Р ~ У_, где а -

ос + ß + у

количество неизменившихся показателей; ß - количество улучшений (в нашем случае со знаком <->); у - количество ухудшений (со знаком <+>). Ошибка

iPx(l-P)

коэффициента вычислялась по общепринятой формуле: ±т = .1----, где N -

V N

число измерений, Р - усреднённый коэффициент их изменений, выраженный в относительных единицах (O.E.).

Аналогично организована и проведена каждые 3-4 месяца серия регистрации ЧСС, а также АД (по усредненным показателям трёх измерений) в положении испытуемых сидя до начала занятий с целью выявления резервных возможностей сердца и кровеносных сосудов, что характерно для здоровых испытуемых и лиц с отклонениями в здоровье (Красникова Н., 2010).

Выборочная регистрация PC осуществлялась в положении испытуемых сидя при помощи пульсотахометра 0-84 с фотодатчиком и специального преобразующего устройства посредством компьютерной программы «Pulse» (Гречишкин P.M. и др., 2005). У 6 испытуемых (по 2 из каждой группы), PC регистрировался шестикратно по 250 циклов в процессе всего занятия и по его окончании. Критерий демонстраций выборок - близость ЧСС к усреднённым групповым показателям. Выявление особенностей вегетативной регуляции PC и вагосимпатических взаимоотношений, в частности, осуществлено автоматически с помощью математического анализа вариабельности данного процесса, включая показатели полигонального распределения кардиоинтервалов, автокорреляции, фрактальности и частотного спектра (Баевский P.M., 1979; Цыганова Т.Г., 1996).

При проведении всех вышеперечисленных экспериментальных исследований были учтены особенности цикличности женского организма, в частности, овариально-менструальный цикл, в той или иной степени влияющий на работоспособность испытуемых (Похоленчук Ю.Т. и др.,1987; Низяева И.В.,1997),

в связи с чем регистрация исследуемых физиологических параметров осуществлялась в периоды постовуляционный и покоя.

В итоговом анализе результатов использованы фрагменты статистических программ «MS Exscel - 2003», «Stat Soft Statistca 6,0» и «Кардиоспектр».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При решении первой задачи диссертации на основании предварительного выкопировывания 1295 медицинских карт (табл. 1) особое внимание было уделено тенденции к росту среди студентов ТвГУ числа освобождённых по медицинским показателям от занятий физической культурой, что послужило основой организации нами экспериментальной группы студенток, занимающихся РГ оздоровительно-профилактической формы (III ступень тяжести нагрузки).

Таблица 1

Результаты медицинских осмотров и групповой дифференциации студенток

1и 2 курса юридического и экономического факультетов ТвГУ за период _2007-2009 годов___

^\J3cero (чел.) Me;upyima ~\ 2007г. 2008г. 2009г.

428 415 452

N % ±т N % ±т N % ±т

Основная 271 63,32 2,93 260 62,65 2,99 274 60,62 2,95

Специальная 82 19,16 4,33 71 17,11 4,47 66 14,6 4,35

Группа освобожденных 75 17,52 4,39 84 20,24 4,38 112 24,78 4,08

Характеризуя занятия РГ с физиолого-эргономических позиций, мы использовали дифференцированное музыкальное сопровождение занятий и соответствующий подбор физических упражнений, а также их комплексов с учётом условно-рефлекторного воздействия музыки на количество и качество сопровождаемых ею движений (Сурсимова О.Ю., 1999). Зависимость количества движений от числа музыкальных акцентов, по нашим данным, линейна (г = 0,968; Р<0,01) с уравнением регрессии Y=0,40X+91,2, что позволяет использовать метод «комбинированного сложения» с повторением и последовательной интеграцией упражнений в двигательные комбинации (Лисицкая Т.С., 1988; 1994; Гужова Т.Н., 2005) с координационным их усложнением и соответствующем повышением тяжести нагрузки (табл. 2). В нагрузочном максимуме основной группы (I ступень тяжести нагрузки) это составило 140-180 акцентов в минуту, в СМГ (II ступень тяжести нагрузки) — 130-160 и в группе занимающихся по системе «Пилатес» (III ступень тяжести нагрузки) - 70-90 акцентов, максимальные числа интегрированных движений - 208, 156, 98. Пульсовые ускорения в процессе одного занятия (до 159±2,1, 156,3 ± 2,32 и 102,8±1,0 уд/мин) регистрировались на пиках нагрузки, которая в итоге условно определена нами как работа высокой, средней и допустимой физической тяжести в соответствии с тремя ступенями координационной сложности РГ.

Принятая нами априори классическая периодизация физической работоспособности (врабатывание, устойчивая работоспособность, утомление) легла в основу распределения интенсивности нагрузки на занятиях РГ. Начало занятия (1-7 мин) в любой их трёх групп студенток характеризуется постепенным повышением числа музыкальных акцентов, двигательных форм и ЧСС, изменения

которых в границах 32 минут происходят по механизму перехода периода врабатывания в относительно устойчивое состояние повышенной работоспособности. На 50-х минутах, как показали пробные выборочные наблюдения, регистрируется рассогласование количества и качества движений испытуемых с музыкальными акцентами наряду с субъективным проявлением усталости, что объясняется нами, как начало процесса утомления, диктующее необходимость постепенного снижения нагрузки со сменой в 1 и 2-й группах её ортостатической формы на партерную. Таким образом, первая часть занятия (разминка) оптимизирует усвоение ритма при врабатывании, вторая (основная часть) реализует максимум нагрузки, третья демпфирует и сокращает процесс утомления. В 3-й группе занимающихся установлены аналогичные соотношения периодов работоспособности в укороченном варианте соответственно интенсивности и длительности занятий.

Таблица 2

Количественная характеристика метода прогрессирующего сложения (основная часть занятия) при составлении комбинаций элементов РГ _(схема внизу) на примере студенток основной группы_

Время регистрации 8-32 мин

Число музыкальных акцентов в минуту 140-180

Показатели ЧСС 159±2,1 уд/мин

Число комбинаций Число двигательных Интегрированное

элементов в комбинации количество движений

1 16 16

2 16 32

3 32 64

4 16 80

5 48 128

6 16 144

7 64 208

А — Б—>А+Б—>В—>А+Б+В—>Г—»А+Б+В+Г-

Согласно второй задаче проведено исследование и дана физиологическая оценка динамики массы тела и антропометрических данных студенток в процессе занятий РГ всех трёх ступеней сложности (табл. 3). Интенсивность и двигательная насыщенность каждого занятия, естественно, сопровождается определенными влагопотерями, необходимыми для сохранения нормальной температуры тела путём теплоотдачи испарением, которое, по сравнению с состоянием покоя, может увеличиваться пятикратно и составлять по данным Б.Д. Кравчинского (1963) до 85% всей теплоотдачи. Естественно, что при этом возбуждается система потоотделения, регулируемая ЦНС через центры гипоталамуса и других подкорковых структур (Трубицина Г.А.,1968). Потеря воды кожей, а, следовательно, и уменьшение окружностей измеряемых частей тела, происходит за счёт потовых желёз, активно участвующих в системе терморегуляции (Баженов Ю.И., 1998; Иванов К.П., 2001), а также через дыхательные пути, посредством вентиляции лёгких наряду с некоторыми потерями углекислого газа и других составляющих выдыхаемого воздуха. Это, закономерно, влечёт за собой «разовое» снижение массы тела и соответствующие изменения ряда антропометрических показателей (рис. 1). Проведённые нами расчёты по W.S.Snyder е.а. (1977) на

выборках испытуемых трёх групп позволили определить влагопотери в процессе одного занятия в зависимости от его интенсивности, состояния здоровья и стажа занимающегося. У испытуемых основной группы (I ступень нагрузки) со средним показателем массы тела в исходном состоянии 61,03±1,82 кг влагопотери за одно занятие были равны 375±39,25 г, достигая в отдельных случаях 700 г. В СМГ (II ступень нагрузки) средний показатель массы тела составил 59,1±1,31 кг (табл. 3), а влагопотери - 500,0±51,63 г, причём на первом месяце занятий обнаружена статистически достоверная линейная корреляция (г=0,710; Р<0,05) между исходной массой тела и потерей жидкости за одно занятие. Согласно регрессионному уравнению каждому килограмму веса "тела испытуемых, соответствует потеря веса на занятии в 9,7 г, а вычисленный коэффициент детерминации (50,4 %), характеризует занятия РГ как основной фактор влагопотерь. Остальные 49,6% могут быть обусловлены неучтёнными факторами, такими как индивидуальная интенсивность выполнения упражнений, разная по теплоёмкости спортивная одежда, исходная влажность кожи, вероятностные особенности менструального цикла. Испытуемые группы «Пилатес» (III ступень нагрузки) со средним показателем массы тела 55,59±1,06 кг, в процессе занятия теряли 209,09±23,8 г жидкости, что статистически малосущественно, но достаточно типично и в целом встраивается в общий физиологический адаптационный процесс.

Таблица 3

Изменения антропометрических показателей испытуемых трёх групп в начале (1) _и в конце (2) экспериментального исследования_

Группы испытуемых Исследуемые показатели

Вес (кг) Ок ружности (см)

Гр. клетка Талия Таз

Основная группа N=16 1 61,03±1,82 89,25±1,71 71,91±1,71 97.25±1,39

2 58,04±1,89 86,94±1,51 68,06±1,71 94,19±1,43

СМГ N=21 1 59,1±1,31 88,3±0,99 70,9± 1,47 96.1±1,02

2 56,58±1,23 86.86±0,93 68.6±1,39 93,88±0,93

Освобожденных N=35 1 55,59±1,06 88,25±1,8 72.23±2,08 95,85±2,02

2 54.59±0,91 86.93±1,55 70,53±2,02 94,66±1,08

Решение третьей задачи направлено на определение особенностей изменений системного ЧСС и АД у испытуемых в процессе регулярных занятий РГ по трём ступеням сложности физической нагрузки. Мелодический рисунок, ритм, темп и динамические акценты музыкального сопровождения, как указано выше, определяюще влияют на интенсивность нагрузки, одним из основных показателей которой является ЧСС. В то же время ЧСС, регистрируемая в условиях относительного покоя, на протяжении двухгодичного цикла занятий РГ последовательно снижается, что расценивается как вполне благоприятная реакция сердца испытуемых и как показатель увеличения функциональных резервов ССС. В данной ситуации проявляется тенденция к экономизации функций, обусловленная постепенным ростом физической тренированности организма занимающихся, тем более, что во всех трёх группах наряду с достоверным (Р<0,01) снижением ЧСС отмечено и дисперсионное уплотнение этого показателя (табл.4).

0-0,2 --0,4 --0,6 --0,8 --1 -

Рис. 1. Данные испытуемых основной (А), СМГ (Б) и группы «Пилатес» (В) по числу изменений массы тела (I), окружностей грудной клетки (II), талии (III) и таза (IV) в процессе двухгодичных занятий по шести измерениям (горизонтальный ряд чисел)

Для аналогичной по времени регистрации динамики систолического и диастолического АД особенно характерно снижение их дисперсионных показателей. В частности, на типичном для всех испытуемых примере основной

10

группы видно, что дисперсия систолического давления (СД) до начала цикла двухгодичных занятий составила 64,31 O.E., после - 7,96. Отношение дисперсий (F) составляет 8,04, что по критерию Фишера существенно превышает вероятность 99% (Р<0,01). В изменениях диастолического давления (ДЦ) подобные показатели дисперсии составляют 63,25 и 11,79 при F=5,36, что также статистически достоверно (Р<0,01). Таким образом, налицо характерное для всех групп модулирующее (упорядочивающее) воздействие двухгодичного цикла РГ на исследуемые компоненты системной гемодинамики (рис. 2).

Таблица 4

Изменения показателей ССС у испытуемых трех групп в начале (1) и в конце (2) экспериментального исследования

Группы Исследуемые показатели

испытуемых ЧСС (уд/мин) СД (мм.рт.ст) ДЦ (мм.рт.ст)

Основная 1 83Д9±2.61 108,44±1,9 68.56±1,66

N=16 2 74,19±1,8 112.69±0.96 68,69±1,22

СМГ 1 81,8±2,01 110,7±1,74 72,9±1,72

N=21 2 72,3±1.45 111,81±0,61 72,2±0,75

Освобожденные 1 78,3±2,0 112.14±1,49 69,71±1,39

N=35 2 71,1±1.18 113,5±0,42 71,97±0,37

Количественная характеристика этого воздействия определена нами у испытуемых трёх групп посредством корреляционного анализа усреднённых экстремальных данных АД, выходящих в исходном состоянии за верхний и нижний пределы ошибки средней величины (1-я группа) и её доверительного интервала во 2 и 3-й группах (рис. 2). После двухгодичного цикла занятий показатели АД находятся в пределах доверительного интервала, а их изменения относительно стажа занятий аппроксимированы нелинейными зависимостями. Данную картину, безусловно, можно расценить как проявление тенденции к упорядочиванию АД и развитию физической тренированности испытуемых, что особенно важно для лиц третьей группы. В целом позитивное воздействие специальной формы физических упражнений типа «Пилатес» на ССС испытуемых, освобождённых от занятий, в профилактическом плане соответствует эффекту воздействия лечебной физической культуры (Тёмкин И.Б., 1977; Кислицин Ю.Л., 1978; Длигач Д.Л., Иоффе Л.А., 1982).

Определены компенсаторные особенности механизмов регуляции РС у испытуемых трёх медицинских групп в условиях разового занятия и дана информационная оценка особо физиологически значимых элементов РС практически независимо от медицинской принадлежности студенток. В частности, на индивидуальных примерах установлена взаимокомпенсирующая роль симпатического и вагусного звеньев регуляции РС во время занятий по изменениям полигональных, автокорреляционных и фрактальных параметров, а также по наиболее типичным показателям соотношения низко- и высокочастотных параметров спектра кардиоинтервалограммы (НЧ/ВЧ) и индекса напряжения (ИН) миокарда, по Р.М. Баевскому (1979), как следует из рис. 3.

Рис. 2. Корреляции и регрессионные зависимости от стажа занятий показателей систолического (А) и диастолического (Б) АД, аппроксимированные относительно времени занятий (абсцисса) у испытуемых основной (I), СМГ (II) и группы занимающихся по системе «Пилатес» (III)

Четвертая задача — определение в перспективном плане возможностей и эффективности применения системы РГ, особенно у студенток со сниженным уровнем здоровья, для которых, как и для других лиц умственного труда, в аспекте положений И.М. Сеченова (1908) об активном отдыхе, после эмоциональных и информационных нагрузок особенно важна «разгрузка» ряда корковых центров анализаторных систем. (Пономарева В.В., 2005). Данные же о низкой физической подготовке студенческой молодежи, особенно с ослабленным здоровьем, и

недостаточностью средств физической культуры в вузах, диктуют необходимость поиска новых путей оздоровления и повышения физической подготовленности студентов (Венгеров H.H., 1993; Виленский М.Я., 1994; Бальсевич В.К., 1995; Белов В.И., 1996; Антипенкова И.В., 2002; Ияд Хамад, 2005).

В

Рис. 3. Изменения ИН миокарда (квадраты) и показателя симпато-вагусного индекса НЧ/ВЧ (ромбы) во время занятий РГ (абсцисса) испытуемой основной группы Г. 20 лет (А), испытуемой СМГ Т. 19 лет (Б) и испытуемой группы «Пилатес» М. 20 лет (В)

Одно из рабочих направлений нашего исследования выстроено в соответствии с положениями теории функциональных систем (Анохин П.К., 1978; Судаков К.В., Зилов В.Г., 1982; Манохин В.В. и др., 2006) и, в частности, с концепцией полезного конечного приспособительного результата, как фактора социально-биологического системогенеза. К полезному приспособительному результату биологического направления, в зависимости от времени занятий (21 месяц), нами отнесены оптимальное уменьшение массы тела и антропометрических показателей студенток, снижение ЧСС в условиях покоя, стабилизация системного АД. Социальная составляющая результата представлена данными количественного мониторинга академической успеваемости испытуемых и успешности освоения ими техники гимнастических упражнений.

Как было указано выше, у испытуемых трёх групп в процессе двухгодичного цикла отчётливо проявляются тенденции к снижению антропометрических

13

показателей испытуемых практически синхронно с данными ЧСС, а также системного АД, изменения которого в зависимости от стажа в большинстве случаев характеризуются как нелинейные с выходом регрессионных кривых на плато (рис.2). В этом проявляется вероятность привыкания соматических и висцеральных систем или габитуации (по В.Н. Черниговскому и др., 1980) к нагрузке с формированием последующей устойчивости функционального состояния организма занимающихся. В случае продолжения цикла занятий может прогнозироваться позитивная коррекция предлагаемой нагрузки по физиологическому механизму дигабитуации.

Коррекция может быть интенсивной, предусматривающей повышение физической нагрузки и усложнение упражнений, или экстенсивной, направленной на увеличение числа занятий в недельном цикле, причём данные разновидности коррекции могут иметь также превентивный, предваряющий характер. Подобные инновационные подходы к учебным формам физического воспитания актуальны в плане создания у студентов устойчивых мотиваций оздоровления и физической тренированности. Поэтому одним из практических выходов представляемой диссертационной работы заключается в рекомендациях разработки усовершенствованных программ оптимальных тренировок, прежде всего для студенток, освобождённых от основных занятий физической культурой.

В плане решения пятой задачи на примере экспериментальных исследований студенток, занимающихся РГ по системе «Пилатес», стажевая динамика исследуемых показателей также может служить фактором прогноза. В частности, изменения массы тела и ЧСС испытуемых по отношению к стажу их занятий прогнозируют чёткое снижение данных показателей, по крайней мере, в пределах исследуемого двухгодичного периода (рис. 4 А).

Изменения окружности грудной клетки, талии и таза (рис. 4 Б, В, Г), как и показателей системного АД, в процессе двухгодично цикла занятий РГ нелинейны с аппроксимированным выходом на плато или даже с тенденцией к восстановлению. Своеобразная «остановка» прогрессирующего снижения показателей, обусловленная, как было отмечено выше, привыканием организма испытуемых к освоенным комплексам упражнений и совершенствованием техники их исполнения. Таким образом, в данной экспериментальной группе, как и в других группах, четко просматривается биологическая составляющая полезного приспособительного результата деятельности регуляторных механизмов как функциональной системы с прогнозом на необходимость позитивной коррекции состояния организма занимающихся студенток.

При анализе социальной составляющей полезного приспособительного результата установлено: 1) академическая успеваемость занимающихся студенток всех трёх групп (по традиционной пятибалльной системе) в процессе двух лет занятий существенно не меняется, хотя в ней просматривается тенденция к некоторому повышению по окончании занятий; 2) техника выполнения упражнений, оцениваемая нами по специально разработанной десятибалльной системе на протяжении двух лет занятий существенно совершенствуется. Так в группе занимающихся по I ступени физической нагрузки (основная группа) выявлена тенденция к повышению оценки с 7,31±0,25 баллов до 8,25±0,48, в СМГ (II ступень физической нагрузки) зарегистрировано статистически достоверное (Р<0,01) повышение успешности освоения упражнений с 7,52±0,20 баллов до 8,48±0,21, в группе студенток, освобождённых от основных занятий физической

А Б

Рис. 4. Регрессионная зависимость от стажа занятий (абсцисса) усредненных показателей веса тела (А), окружности грудной клетки (Б), талии (В) и таза (Г) у испытуемых, занимающихся по системе «Пилатес», по данным 6 измерений

культурой (III ступень физической нагрузки) и занимающихся по системе «Пилатес», качество техники выполнения упражнений повысилось с 6,69±0,16 баллов до 7,71±0,21(Р<0,01). В данной группе студенток в конце двухгодичного цикла занятий посредством специального анкетирования проведена, субъективная оценка состояния собственного организма. Установлено что, из 35 опрошенных испытуемых 24 заявили о заметном повышении функционального состояния организма по субъективным ощущениям, 11 ответов были нейтральны. Согласно непараметрической оценке знаков по таблице Ойвина такое превышение является статистически достоверным (Р<0,05), в процентном отношении (68,6±7,8 %) это также статистически достоверно (Р<0,01) выше числа нейтральных ответов, составивших 31,4±7,8 %.

Во всяком случае, двухлетний опыт экспериментальной работы показывает, что студентки, занимаясь по данной системе, вполне в состоянии стабильно поддерживать и даже повышать оптимальный уровень функционального состояния собственного организма, что подтверждается данными наших исследований и позволяет законодательно рекомендовать корригирующую гимнастику типа «Пилатес» для занятий с группами студентов, освобождённых по медицинским соображениям от академических занятий. Это, на наш взгляд, могло бы существенно обогатить предлагаемую секционную форму занятий в условиях проводящихся вузовских реформ.

ВЫВОДЫ. 1. Музыкальное сопровождение РГ, как ведущий физиолого-эргономический фактор, определяет и поддерживает интенсивность и темп упражнений, составляя в нагрузочном максимуме основной группы (I ступень физической нагрузки) 140-180 акцентов в минуту, в СМГ (II ступень физической нагрузки) - 130-160 и в группе занимающихся по системе «Пилатес» (III ступень физической нагрузки) - 70-90 акцентов в минуту. Число интегрированных движений соответственно количеству музыкальных акцентов составляет в группах 208, 156, 98. ЧСС на нагрузочных пиках достигает 159±2,1, 156,3 ± 2,3 и 102,8±1,0 уд/мин, составляя определённую аналогию перечисленным групповым различиям.

2. У испытуемых всех трёх групп в процессе двухгодичного цикла занятий РГ отчётливо проявляются сходные по характеру тенденции к снижению массы тела, а также окружностей грудной клетки, талии и таза. Данные изменения, в основном, характеризуются нелинейными зависимостями от стажа занятий с выходом регрессионных кривых на аппроксимированные плато, демонстрирующие вероятность привыкания организма студенток к нагрузке с последующей стагнацией результатов. На этом основании может быть сформулирован прогноз либо на продолжение цикла занятий, предусматривающее интенсивную (повышение нагрузки) или экстенсивную (увеличение числа занятий) коррекцию соответствующих гимнастических программ.

3. С характерными двухгодичными изменениями антропометрических параметров испытуемых согласованы изменения их ЧСС (урежение в условиях относительного покоя), что характеризует повышение энергетических возможностей миокарда и, соответственно, роста эффективности нагнетательной функции сердца (тренировочный эффект регулярных занятий РГ). С учётом модулирующего воздействия РГ на системное АД можно утверждать о развитии и реализации мобилизационных возможностей ССС студенток, занимающихся по трём ступеням физической нагрузки. Об этом также свидетельствует информационная оценка физиологически значимых компонентов деятельности сердца испытуемых по данным статистического, автокорреляционного и спектрального анализа PC.

4. С точки зрения теории функциональных систем и, в частности, концепции полезного приспособительного результата, как фактора системогенеза, полученные экспериментальные данные представляют биологический аспект системной полезности, заключающийся в установлении специфического морфо-функционального статуса организма студенток. Социальный аспект полезного приспособительного результата представлен в целом позитивными данными мониторинга академической успеваемости занимающихся и успешности освоения ими соответствующей техники выполнения упражнений по трём ступеням физической нагрузки. У студенток, занимающихся по III ступени нагрузки «Пилатес» положительная субъективная оценка собственного организма (68,6±7,8 %) количественно (Р<0,01) превышает число нейтральных оценок (31,4±7,8 %).

5. В целом для студенток, занимающихся в соответствии с врачебной рекомендацией РГ по системе «Пилатес», применяемая нами экспериментальная нагрузка III ступени вполне адекватна. Об этом свидетельствует отсутствие у них каких-либо отличий в динамике изучаемых функций и антропометрических параметров от испытуемых других групп. Студентки данной группы могут поддерживать на стабильном уровне функциональное состояние организма и даже повышать его, что позволяет рекомендовать подобного рода гимнастику для

занятий с группами освобождённых студентов, естественно, при использовании в данном процессе соответствующей системы медико-биологического контроля.

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Арепина Н.Ю. Физическая культура как средство укрепления здоровья молодёжи (аналитический обзор)// Печатная статья. Межвузовский сб. «Вопросы физического здоровья и валеологического воспитания учащейся молодежи» под ред. Осипова В.Г., Тверь РИЦ ТГМА, 2006. С. 8-13. (Гужова Т.И., Титкова И.А.).

2. Арепина Н.Ю. Изменения параметров ритма сердца в процессе занятий ритмической гимнастикой// Печатная статья. Актуальные проблемы физиологии труда в 21 веке: Всероссийский сб. науч. ст. Тверь, ТВГУ, 2006. С. 112-119. (Гужова Т.И).

3. Арепина Н.Ю. Физическая культура как условие здорового образа жизни молодёжи// Печатная статья. Материалы науч. конф. студентов и аспирантов, апрель 2007 года. Сб. ст. Тверь, ТВГУ, 2007. С. 14-18. (Серов C.B.).

4. Арепина Н.Ю. К вопросам о внедрении в образовательный процесс оздоровительных технологий// Печатная статья. Физическая культура и спорт Верхневолжья. Сб. науч. ст. Тверь, ТВГУ, 2007. С. 85-88. (Титкова И.А.).

5. Арепина Н.Ю. Внедрение новых оздоровительных технологий в процесс физического воспитания студентов специальной медицинской группы «Б»// Печатная статья. Цельность человеческой сущности в физической культуре и спорте. Тезисы Всероссийской научно-практич. конф. 27-28 марта 2008. Екатеринбург, 2008. С. 211-213. (Титкова И.А.).

6. Арепина Н.Ю. Современные средства оздоровления, эстетического воспитания и гармоничного развития// Печатная статья. Духовная и физическая культура в формировании здорового образа жизни. Матер. Региональной научно-практич. конф., посвященной Дням славянской письменности и культуры. 22 мая 2008 г. Тверь, ТВГУ, 2008. С. 139-141.

7. Арепина Н.Ю. К вопросу о влиянии ритмической гимнастики на функциональное состояние организма занимающихся// Печатная статья. Вестник ТВГУ Серия: «Биология и экология» Выпуск № 13, ТВГУ, 2009. С. 51-58.

8. Арепина Н.Ю. Влияние ритмической гимнастики на морфо-функциональные показатели студенток специального учебного отделения// Печатная статья. Вестник ТВГУ Серия: «Биология и экология» Выпуск № 16, ТВГУ, 2009. С. 29-37.

9. Арепина Н.Ю. Влияние физической нагрузки на организм студенток, занимающихся ритмической гимнастикой по профилактической системе «Пилатес»// Печатная статья. Вестник ТВГУ Серия: «Биология и экология» Выпуск № 17, ТВГУ, 2010. С. 41-51.

10. Арепина Н.Ю. Наука физиология в системе физического воспитания и спорта ТвГУ// Печатная статья. Актуальные проблемы и перспективы развития физической культуры и спорта в Тверской области. Сб. матер, научно-практич. конф., посвященной 50летию ФФК ТвГУ. 26 ноября 2010г. Тверь, ТвГУ 2010 С. 8487. (Рыжов А.Я., Серов C.B.)

11. Арепина Н.Ю. Физиологическая оценка системы ритмической профилактической гимнастики в условиях вуза// Печатная статья. Физическая культура и спорт Верхневолжья. Сб. науч. работ Тверь, ТвГУ, 2010. С. 49-52.

12. Арепина Н.Ю. Сравнительный анализ состояния здоровья студентов ТвГУ, принятых в вуз в 2007-2010 годах// Печатная статья. Физическая культура и спорт Верхневолжья. Межвуз. сб. науч. ст. Выпуск № 4, Тверь, ТВГУ, 2011. С.45-50. (Титкова И.А., Петров Б.В., Белоусова Е.В., Иванова М.К., Костырева Т.В., Туленков Б.А.).

13. Арепина Н.Ю. Ритмическая гимнастика как средство оздоровления и оптимизации учебной работы студентов университета// Здоровый образ жизни как условие гармоничного развития личности, профилактики заболеваний и вредных привычек/ Материалы научно-практич. конф. Тверь,2011. С.81-84. (Рыжов А .Я., Гужова Т.И., Сурсимова О.Ю.).

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

АД — артериальное давление

ДД — диастолическое давление

ИН — индекс напряжения

O.E. — относительная единица

РГ — ритмическая гимнастика

РС — ритм сердца

СД — систолическое давление

СМГ - специальная медицинская группа

ССС — сердечно-сосудистая система

ЧСС - частота сердечных сокращений

Технический редактор A.B. Жильцов Подписано в печать 18.04.2012. Формат 60x84 7,6. Усл. печ. л. 1,1. Тираж 100 экз. Заказ № 195. Тверской государственный университет Редакционно-издательское управление Адрес: 170100, г. Тверь, ул. Желябова, 33. Тел. РИУ: (4822) 35-60-63