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

Арепина, Наталья Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Физиологическая характеристика ритмической гимнастики по трём ступеням физической нагрузки в учебном процессе вуза
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

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

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

4 АПР 2013

Тверь 2013

005051288

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Тверской государственный университет»

на кафедре биомедицииы

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 Минздрава России

Полещук Надежда Константиновна

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

Ведущая организация Федеральное государственное бюджетное

учреждение «Научно-исследовательский институт медицины труда Российской академии медицинских наук»

Защита состоится « 4 » апреля 2013 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 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 «¿О » У / 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета М.Н. Петушков

кандидат биологических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

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; Венгерова 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, а среди поступающих в вуз возрастает количество студентов отнесённых по состоянию здоровья к специальной медицинской группе (СМГ), достигает 30% - 54% (Вериго Л.Н. 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 эстетическое воспитание 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; Белозерова Л.М., 2004; Рыжов А.Я., 2004; Гужова Т.Н., 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 — дать физиологическую оценку антропометрических данных и системных функций кровообращения в процессе учебных занятий РГ трёх ступеней сложности у студенток 17-20 лет, составивших три медицинских группы: основную, специальную, а также группу освобождённых от физической культуры и занимающихся по профилактической системе «Пилатес».

Задачи: 1) используя методы физиолого-эргономического анализа представить количественную оценку программных средств РГ студенток 1 и 2-й групп, а также специально составленных для студенток 3-й группы;

2) физиологически охарактеризовать особенности изменений 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 оценка каждого из дифференцированных по трём ступеням сложности комплексов упражнений РГ, предназначенной для студенток соответствующих медицинских категорий. Представлена в количественном варианте физиологическая характеристика влияния РГ трёх разновидностей на динамику массы тела, антропометрических данных и показателей системных функций кровообращения испытуемых.

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

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 морфофункциональных показателей испытуемых, в зависимости от времени (стажа) занятий, даёт 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 компенсаторные механизмы регуляции сердца испытуемых во время изучаемой нагрузки по характеру взаимоотношений регулируемых параметров.

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

Теоретическая и практическая значимость. Диссертация выполнена в русле основных направлений классической физиологии о механизмах адаптации индивида к физическим нагрузкам. Внесён определенный вклад в теоретические положения отдельных сторон учения И.М. Сеченова об активном отдыхе, П.К. Анохина о функциональной системе, В.Н.Черниговского о привыкании в висцеральных системах. Результаты исследований расширяют теоретическую базу современных представлений о научных основах физического воспитания и соответствующих оздоровительно-профилактических концепций.

Прикладной аспект 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 связи с модернизацией 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 научной конференции студентов и аспирантов. ТвГУ, 2007, на Всероссийской научно-

практической конференции (Екатеринбург, 27-28 марта 2008 г.), на Региональной научно-практической конференции, посвященной Дням славянской письменности и культуры. ТвГУ (Тверь, 22 мая 2008 г.), на научно-практической конференции, посвященной 50-летию ФФК ТвГУ (26 ноября 2010 г.). Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научных 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-практической конференции «Здоровый образ жизни как условие формирования гармонического развития личности». Тверь: РИЦ ТГМА, 2011.

Структура и объём работы. Диссертация выполнена как часть комплексных исследований, поддержанных грантом РГНФ 07-06-57607 а/ц «Оптимизация труда студентов и преподавателей вуза», 2008 г. Она изложена на 150 страницах, включает введение, 4 главы, выводы и приложение. Список литературы представлен 242 источником, из которых 205 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 изданиях, включенных в перечень ВАК РФ.

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 комиссией по биоэтике ТвГУ в плане инструктивной информации исследуемых и их письменного согласия на участие в исследованиях в соответствии с положениями Хельсинкской декларации.

МЕТОДИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Согласно программе экспериментальных исследований предварительно было проведено ретроспективное (2007-2008 гг.) выкопировывание медицинских карт студенток экономического и юридического факультетов, что составило основу группового отбора испытуемых. Затем, в начале 2009-10 уч. г. проведено третье (проспективное) исследование, позволившее более полно (в течение трёх лет) представить последовательный рост числа студенток, освобождённых от физической культуры (табл.1). В итоге была обоснована необходимость особого внимания к формированию 3-й, экспериментальной группы студенток, официально освобождённых от академических занятий, но изъявивших желание заниматься и получивших врачебный допуск к физическим упражнениям, подобранным адекватно функциональному состоянию организма на основе системы «Пилатес» в адаптированном варианте (с дополнительным регулярным врачебным контролем).

2. В экспериментальном исследовании участвовали 72 студентки ТвГУ 17-20 лет, занимающиеся РГ в плане учебной работы. Формирование групп в расчёте на 2 года занятий осуществлено в соответствии со сложностью нагрузки: 1) основная (N=16, I ступень сложности); 2) СМГ (N=21, II ступень сложности)-, 3) группа студенток, освобождённых от основной физической нагрузки (N=35, III ступень сложности). Испытуемые 1 и 2-й групп занимались РГ по стандартным программам с дозированными элементами «Шейпинга» и «Стретчинга» 2 раза в неделю по 60 минут. Специально организованная 3-я группа освобождённых, занималась по

официальному врачебному разрешению 1 раз в неделю по 40 минут корригирующей РГ, разработанной на основе базовых элементов системы «Пилатес».

3. В основу ступенчатой дифференциации РГ положены количественные эргономические характеристики по категориям тяжести и напряжённости труда (Р 2.2.2006-05), трансформированные в музыкальное акцентирование, интегрирующее гимнастические упражнения и их комбинации в режиме «нон-стоп» с учётом динамики ЧСС, в данном случае как своеобразного маркера эргономических исследований, по категориям тяжести работы. Количественный сравнительный анализ эргономических (двигательных) характеристик РГ осуществлен посредством видеозаписи цифровой кинокамерой Panasonic NV-GS11 GC-S, N 4TSA 17627 с синхронной камеральной электрохронометрией, регистрация ЧСС проведена в

процессе занятий при помощи портативного устройства "OMRON (6 0197".

4. Сравнительная характеристика ступеней РГ осуществлялась также путём антропометрических исследований соматометрического порядка, включающих измерения каждые 3-4 месяца 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. Затем по методике W.S. Snyder (1964) осуществлён анализ влагопотерь в связи с исходной массой тела, а также с учётом окружностей грудной клетки, талии и таза, измеряемых у испытуемых стандартными общепринятыми методами с учётом рекомендаций академика Б.А. Никитюка (1983). Формы взаимосвязи соматометрических данных, а также зависимости их от стажа занятий определены методом корреляции и регрессии.

5, Исследование функций ССС испытуемых включало регистрацию и анализ ЧСС, а также систолического и диастолического АД специальным прибором

"OMRON (е 0197", а также UA-777 с сетевым адаптером фирмы Эй энд Ди Япония в положении испытуемых сидя до начала занятий не менее чем через 2 часа после употребления пищи каждые 3-4 месяца. При анализе изменений ЧСС и АД мы исходили из того, что специфическая нагрузка в оптимальном пульсовом режиме и некоторое спонтанное её увеличение по мере стажа занятий (в пределах двух учебных лет) должно служить действенным средством повышения резервных возможностей сердца и сосудов у практически здоровых испытуемых и лиц с отклонениями в здоровье (Дзяк В.Н., 1966; 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» (Гречи шкин 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 данных 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).

6. Математический анализ результатов проведен с использованием фрагментов пакета прикладных статистических программ MS Excel 2003, Statistica 6.0 и «Кардиоспектр».

6.1. Проведено вычисление основных статистических параметров: выборочной средней и её ошибки, доверительных интервалов, стандартного отклонения, дисперсии для малых и больших выборок. Использовались методы анализа динамических рядов, парных и лонгитудинальных корреляций с выявлением линейных и нелинейных регрессионных зависимостей.

6.2. Анализ результатов антропометрических исследований помимо вычисления общепринятых статистических параметров включал стохастический непараметрический метод качественно-количественного анализа различий, предложенный Е.А. Деревянко и др. (1977) и используемый в практике медико-гигиенических исследований (Низяева И.В., 1997). В основе метода подсчёт числа отрицательных и положительных изменений исследуемых показателей с выведением

усреднённого коэффициента (Р) по формуле: р = —Р ~ У—, где а - количество

а + р + у

неизменившихся показателей; (3 - количество «улучшений» (в нашем случае со знаком <->); у - количество «ухудшений» (со знаком <+>). Ошибка данного

IР X (1 — Р)

коэффициента вычислялась по формуле: ± т = J----, где N - число

V N

проведённых измерений, Р - усреднённый коэффициент изменений в О. Е.

6.3. Математическая обработка РС осуществлялась общепринятыми методами, включающими статистический, автокорреляционный, фрактальный и спектральный анализы с выделением наиболее характерных количественных характеристик данной функции.

* * *

Осуществлен учет цикличности женского организма, в частности, овариально-менструального цикла, в той или иной степени влияющего на работоспособность (Похоленчук Ю.Т. и др., 1987), в связи с чем регистрация исследуемых физиологических параметров осуществлялась в периоды постовуляционный и покоя.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ IIИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При решении первой задачи диссертации по мере предварительного анализа выкопированных 1295 медицинских студенческих карт, подтвердивших последовательный рост числа студенток 3-й группы (табл.1) были с физиолого-эргономических позиций определены формы физического воспитания по трём категориям интенсивности с нашей поправкой на их сложность, обусловленную координационными особенностями РГ. Для этого использовали дифференцированное музыкальное сопровождение занятий и соответствующий подбор комплексов упражнений 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, тесна и линейна (г = 0,968; Р<0,01) с уравнением регрессии Y=0,40X+91,2, позволяющим прогностически использовать метод «комбинированного сложения» с повторением и последовательной интеграцией упражнений в двигательные комбинации (Лисицкая Т.С., 1988: 1994; Гужова Т.И., 2005) с координационным их усложнением, повышащим тяжесть нагрузки (табл. 2). В нагрузочном максимуме основной группы это составило 140-180 акцентов в минуту, в СМГ — 130-160 и в группе занимающихся по системе «Пилатес» - 70-90 акцентов, максимальные числа интегрированных движений - 208, 156, 98. Пульсовые ускорения в процессе занятий до 159±2,1, 156,3±2,32 и 102,8±1,00 уд/мин проанализированы в качестве эргономических маркеров совокупно с перечисленными

показателями физической тяжести и координационной сложности РГ. В результате составленная нами нагрузка определилась как средняя (для основной группы), допустимая (для СМГ), оптимальная для группы «Пилатес». С учетом же дальнейших изменений ЧСС и других физиологических функций данные формы РГ в каждой из трех групп испытуемых в итоге были оценены как типичный физиологический оптимум, позволяющий не только стабилизировать функциональное состояние организма, но и совершенствовать его.

Таблица 1

Результаты медицинских осмотров студенток 1 и 2 курса юридического и

экономического факультетов ТвГУ за период 2007-2009 учебных лет

Мед. группа\^ 2007г. 2008г. 2009г.

428 415 452

п %±ш п %±ш п %±ш

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

Принятая нами априори классическая периодизация физической работоспособности (врабатывание, устойчивая работоспособность, утомление) легла в основу распределения интенсивности нагрузки на занятиях РГ. Начало занятия (7-10 мин) в любой их трёх групп студенток характеризуется постепенным повышением числа музыкальных акцентов, гимнастических движений и ЧСС в границах установленного времени по механизму перехода периода врабатывания в относительно устойчивое состояние повышенной работоспособности. Затем, как показали выборочные визуальные и кино-наблюдения, регистрируется случаи рассогласования количества и качества движений испытуемых с музыкальными акцентами. Это, наряду с субъективным проявлением усталости, объясняется нами, как начало утомления, диктующее необходимость постепенного снижения нагрузки, например, со сменой в 1 и 2-й группах её ортостатической формы на партерную.

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—►... Применяемая в первой части занятия разминка оптимизирует усвоение ритма при врабатывании, во 2-й (основной) части реализуется максимум нагрузки, заключительная

(релаксирующая) часть направлена на демпфирование и сокращение процесса утомления. В 3-й группе занимающихся установлены аналогичные соотношения периодов работоспособности в укороченном варианте соответственно интенсивности и длительности занятий.

Решение второй задачи осуществлялось посредством проведения экспериментального мониторинга антропометрических данных в двухгодичном цикле занятий. Для массы тела, как и других исследуемых показателей студенток всех трех групп характерна однонаправленная тенденция к их снижению (табл.3), поскольку интенсивность и двигательная насыщенность каждого занятия сопровождается влагопотерями, сохраняющими температуру тела путём испарения, способного, по отношению к исходному состоянию, увеличиваться пятикратно и составлять, по данным Б.Д. Кравчинского (1963), до 85% всей теплоотдачи. Естественно, что при этом возбуждается система потоотделения, регулируемая ЦНС посредством прямой и обратной связи 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, а также через дыхательные пути, посредством вентиляции лёгких наряду с некоторыми потерями углекислого газа и других составляющих выдыхаемого воздуха (Баженов Ю.И., 1998; Иванов К.П., 2001). В целом динамика антропометрических показателей по числу и направлению изменений в процессе занятий в стохастическом варианте демонстрирует достаточно четкое их «разовое» снижение (рис.1) как подтверждение общей тенденции.

Проведённые нами расчёты по W.S.Snyder е.а. (1977) позволили на выборках испытуемых трёх групп определить влагопотери в процессе одного занятия. У испытуемых основной группы (I ступень нагрузки) со средней исходной массой тела 61,03±1,82 кг влагопотери в виде пота и его компонентов за одно занятие составили 375±39,25 г с высшим результатом 700 г. В СМГ (II ступень нагрузки) показатель исходной 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. При этом коэффициент детерминации (50,4 %), характеризует занятия РГ как основной фактор влагопотерь, а остальные 49,6%, вероятно, обусловлены неучтёнными факторами, такими как разная по теплоёмкости спортивная одежда, исходная влажность кожи, 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 типично и в целом встраивается в общий физиологический адаптационный процесс.

Таблица 3

Антропометрические показатели испытуемых трёх групп в начале (1) и в конце (2)

экспериментального исследования

Группы Исследуемые показатели

испытуемых Масса Окружности (см)

тела (кг) Гр. клетка Талия Таз

Основная группа 1 61.03±1.82 89.25±1.71 71,91±1.71 97,25±1.39

N=16 2 58.04±1,89 86,94±1,51 68,06±1,71 94,19±1,43

СМГ 1 59,1±1,31 88,3±0,99 70,9± 1,47 96,1±1,02

N=21 2 56.58±1,23 86.86±0.93 68,6±1.39 93.88±0.93

Освобожденных 1 55.59±1,06 88,25±1,8 72,23±2.08 95.85±2.02

N=35 2 54,59±0,91 86.93±1.55 70,53±2,02 94,66±1.08

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 течение 4 месяцев (1), 9 месяцев (2), 13 месяцев (3), 16 месяцев (4), 21 месяца (5). 6 - данные итогового измерения, относительно исходного уровня

Решение третьей задачи направлено на определение особенностей изменений ЧСС и системного 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 и, соответственно, на динамику ЧСС в процессе одного занятия. В то же время ЧСС, регистрируемая в условиях относительного покоя, на протяжении двухгодичного цикла занятий РГ последовательно снижается (табл. 4), что расценивается как благоприятная реакция сердца испытуемых и как показатель увеличения функциональных резервов ССС. В данной ситуации проявляется тенденция к экономизации функций, обусловленная ростом физической тренированности занимающихся, тем более, что во всех группах наряду с достоверным (Р<0,01) снижением ЧСС (табл.4) отмечено и дисперсионное «уплотнение» этого показателя.

Для аналогичной регистрации динамики систолического и диастолического АД особенно характерно снижение их дисперсионных показателей. В частности, на типичном для всех испытуемых примере основной 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 (ДД) подобные показатели дисперсии составляют 63,25 и 11,79 при F=5,36, что также статистически достоверно (Р<0,01). Такое соотношение показателей СД и ДД, отмеченное и во всех трех группах испытуемых, может быть рассмотрено как модулирующее (закономерно 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 (Р - достоверность различий 1,2)

Группы Исследуемые показатели

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

Основная 1 83,19±2,61 108.44±1,9 68.56±1.66

N=16 2 74,19±1,8 Р<0,01 112.69±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 Р<0,01 111.81±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 Р<0,01 " 113,5±0,42 71,97±0,37

Количественная характеристика данного воздействия установлена нами у испытуемых трёх групп посредством корреляционного анализа выделенных в каждой группе 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 средней величины, а их изменения относительно стажа занятий аппроксимированы нелинейными зависимостями. Данную картину, безусловно, можно расценить как проявление тенденции к упорядочиванию АД и, наряду со снижением ЧСС, развитию физической тренированности испытуемых, что особенно важно для лиц третьей группы. В целом реакции ССС освобождённых испытуемых, на воздействие специальной формы физических упражнений типа «Пилатес» осуществляются в соответствии с физиологическим принципом кинезофилии, как социально-

биологической потребности в движениях (Могендович М.Р., 1972), что в профилактическом плане аналогично 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. Выделены периодические составляющие РС на основании относительно кратковременных регистрации (в пределах 250 циклов) в состоянии относительного покоя испытуемых.

А Б

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)

Представлены соотношения высокочастотных (ВЧ), низко- и очень низкочастотных (НЧ и ОНЧ) колебаний параметров спектра кардиоинтервалограммы, как правило, имеющих периодичность в 0,2-0,4 Гц, 0.04-0,15 и менее Гц соответственно. Для их обнаружения применена процедура спектрального анализа РС с использованием преобразования Фурье, как вполне оптимальная для наших исследований. Высокочастотные колебания РС в наших опытах были чаще всего сопряжены с дыханием и отражали преимущественно влияния парасимпатической системы на сердечную мышцу, тогда как НЧ и ОНЧ-колебания, рассматривались нами как обусловленные активностью центров, модулирующих через постстганглионарные симпатические волокна вариативность сердечного ритма. 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 (НЧ/ВЧ) и индекса напряжения (ИН) миокарда, по Р.М. Баевскому (1979), как следует из рис.3.

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)

Четвертая задача касается определения в перспективном плане возможностей эффективного применения различных форм РГ в учебном процессе вуза, особенно у

студенток со сниженным уровнем здоровья. Для них, как и для других лиц умственного труда, в аспекте положений И.М. Сеченова (1908), после эмоциональных и информационных нагрузок особенно важна «разгрузка» ряда корковых центров и анализаторных систем. (Пономарева В.В., 2005) и нагрузка двигательных центров. Данные же о низкой физической подготовке студенческой молодежи, особенно с ослабленным их здоровьем, при недостаточности 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).

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; Матюхин 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 исследуемых антропометрических показателей студенток, снижение ЧСС в условиях покоя, стабилизация системного АД. В качестве социальной стороны полезного результата использованы данные учета 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 соматометрических показателей практически синхронно с данными ЧСС и системного АД, изменения которых, во многом зависящие от их исходных величин (Пейсахов Н.М., 1974) и стажа занятий, характеризуются как нелинейные с выходом регрессионных кривых на плато (рис.2; 4). В этом проявляется вероятность привыкания соматических и висцеральных систем к нагрузке или габитуации (Черниговский В.Н. и др., 1980) с формированием устойчивости функционального состояния организма занимающихся к исследуемым нагрузам. Одним из вероятных способов вывода из данного состояния устойчивости или стагнации является прогнозируемая нами позитивная коррекция нагрузки, действующая в соответствии с физиологическим механизмом дегабитуации.

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 является направление, касающееся 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 прогностическим фактором. В частности, изменения массы тела испытуемых по отношению к стажу их занятий прогнозируют четкое линейное снижение данных показателей, по крайней мере, в пределах исследуемого двухгодичного периода (рис. 4 А). Изменения окружностей грудной клетки, талии и таза (рис. 4 Б, В, Г), так же как и показателей ЧСС и системного АД (рис. 2) в процессе двухгодично цикла занятий РГ нелинейны относительно времени занятий 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 с вероятным образованием двигательного навыка.. Таким образом, в данной экспериментальной группе, как и в других группах, четко просматривается биологическая составляющая полезного приспособительного результата деятельности комплекса регуляторных механизмов как функциональной системы с прогнозом на необходимость позитивной коррекции состояния организма занимающихся.

При анализе социальной стороны 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 повышение успешности освоения техники упражнений с 7,52±0,20 баллов до 8,48±0,21 (Р<0,01), в группе студенток, освобождённых от основных занятий физической культурой (III ступень физической нагрузки) и занимающихся по системе «Пилатес», качество техники выполнения упражнений повысилось с б,69±0,16 баллов до 7,71±0,21(Р<0,01). В данной группе студенток

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

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 освобожденные от физкультуры студентки, занимаясь по адаптированным комплексам упражнений на основе системы «Пилатес», вполне в состоянии стабильно поддерживать и оптимизировать уровень функционального состояния собственного организма, что подтверждается данными наших исследований. Это позволяет законодательно рекомендовать корригирующую гимнастику типа «Пилатес» для занятий с группами студентов, освобождённых по медицинским соображениям от академических занятий, что, 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 характеризуются, в основном, 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 сформулирован прогноз на продолжение цикла занятий, предусматривающее интенсивную (повышение нагрузки) или экстенсивную (увеличение числа занятий) коррекцию соответствующих гимнастических программ.

3. Со специфическими двухгодичными изменениями антропометрических параметров испытуемых в общем согласованы изменения их ЧСС (урежение в исходных состояниях), что характеризует повышение энергетических возможностей миокарда и, соответственно, нагнетательной функции сердца (тренировочный эффект). С учётом модулирующего воздействия РГ на системное АД это свидетельствует о развитии и реализации мобилизационных возможностей ССС студенток, занимающихся по трём ступеням физической нагрузки, что также подтверждается информационной оценкой физиологически значимых компонентов регуляции сердца по данным статистического и спектрального анализа РС.

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. Социальная сторона полезного приспособительного

результата представлена в целом позитивными данными академической успеваемости занимающихся и успешности освоения ими техники выполнения упражнений по трём ступеням физической нагрузки. У студенток, занимавшихся по III ступени нагрузки «Пилатес», по окончании учебного цикла число положительных субъективных оценок состояния собственного организма существенно (Р<0,01) превысило число оценок нейтрального характера.

5. В целом для студенток, занимающихся в соответствии с врачебной рекомендацией РГ по системе «Пилатес», применяемая экспериментальная нагрузка III ступени вполне адекватна. Об этом свидетельствует отсутствие у них принципиальных 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 подобную гимнастику для занятий с группами освобождённых студентов, естественно, при использовании в данном процессе соответствующей системы мобильного 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 РИД 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. 211213. (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., посвящённой 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-функциоиальные 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. 84-87. (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 миокарда

O.E. - относительные единицы

РГ - ритмическая гимнастика

PC - 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 20.02.2013. Формат 60x84 V^. Усл. печ. л. 1,25. Тираж 100. Заказ №52. Тверской государственный университет Редакционно-издательское управление Адрес: 170100, г. Тверь, ул. Желябова, 33. Тел. РИУ: (4822) 35-60-63

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Арепина, Наталья Юрьевна, Тверь

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«тверской государственный университет»

На правах рукописи ■

АРЕПИНА Наталья Юрьевна

03.03.01 — Физиология

Физиологическая характеристика ритмической гимнастики по трём ступеням физической нагрузки в

учебном процессе вуза

СМ

со см ю ю

Диссертация на соискание ученой степени кандидата СО биологических наук

со 8

О Р СМ со

3 °

Научный руководитель доктор. биологических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ

А.Я. Рыжов

Тверь 2013

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

АД - артериальное давление систолическое (СД), диастолическое (ДД).

АКФ - автокорреляционная функция

АМо - амплитуда моды

АТФ - аденозитрифосфорная кислота

ВСД - вегето-сосудистая дистония

ВРС - вариабельность ритма сердца

ВНС - вегетативная нервная система

ВЧ - волны высокой частоты

ДСЦ - длительность сердечного цикла

ИН - индекс напряжения регуляторных систем

КрФ - креатинфосфат

НЧ - волны низкой частоты

ОДА - опорно-двигательный аппарат

ПАНО - порог анаэробного обмена

ПНС - парасимпатическая нервная система

Р - знак оценки статистической достоверности

PC - ритм сердца

РГ — ритмическая гимнастика

ССС - сердечно-сосудистая система

СНС - симпатическая нервная система

СУО - специальное учебное отделение

СМГ - специальная медицинская группа

ЦНС - центральная нервная система

ЧСС - частота сердечных сокращений

R2— величина достоверности аппроксимации

RMSSD- показатель активности парасимпатического звена вегетативной регуляции

Содержание

ВВЕДЕНИЕ............................................................................. 5

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.............................................. 10

1.1. Функциональное состояние организма человека при умственном

труде................................................................................ 10

1.2. Функциональное состояние организма человека при физических нагрузках............................................................................. 16

1.3. Физиологическая характеристика ритмической гимнастики как

формы физического воспитания.......................................... 23

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ........... 34

2.1. Объект исследований................................................... 34

2.2. Физиолого-эргономический анализ занятий ритмической гимнастикой.............................................................................................. 36

2.3. Антропометрические методы исследования........................... 37

2.4. Анализ изучаемых показателей сердечно-сосудистой системы в процессе экспериментального исследования....................................................... 38

2.5. Методы математического анализа результатов........................ 40

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ................................. 41

ЗЛ.ФизиоЛОГО-эргономическая характеристика занятий ритмической гимнастикой (общее положение).................................................. 41

3.2. Влияние ритмической гимнастики на морфофункциональные показатели организма студенток основной группы (I ступень сложности физической нагрузки)............................................................................... 45

3.3. Влияние ритмической гимнастки на морфофункциональные показатели организма студенток специальной медицинской группы (II ступень сложности физической нагрузки)................................................................ 69

3.4. Специфика влияния занятий ритмической гимнастикой типа «Пила-тес» на организм студенток, освобожденных от занятий (III ступень сложности физической нагрузки)............................................................ 88

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ................................... 114

ВЫВОДЫ............................................................................. 125

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ....................................................... 127

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Профессиональная деятельность работников умственного труда, к которым можно причислить студенческую молодежь, характеризуется как нервно-напряжённая работа, поскольку она креативна, максимально насыщена информационным содержанием, интенсивна и часто выполняется в условиях дефицита времени (Brozek J., Henschel А., 1961; Brozek J. et al., 1963; Moore et al., 1963; Brozek J., 1965; Behnke, Wil-more, 1974; Ellis et al., 1987; Forbes, 1987; Lohman et al., 1988; Yasumura et al., 1990; Overbeck, Böhm, 1990; Lohman, 1992; Венгерова H.H., 1993; Ellis, Eastman, 1994; Виленский M .Я., 1994; Бальсевич В.К., 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). В этом плане концепция модернизации российского образования на период до 2010 года, предусматривающая создание условий для сохранения и укрепления здоровья обучающихся, актуальна и в настоящее время. Состояние здоровья российского студенчества, как один из показателей благополучия любого социума, имеет тенденцию к снижению, а среди поступающих в вуз возрастает количество студентов, отнесённых по состоянию здоровья к специальной медицинской группе (СМГ), достигает 30% - 54% (Вериго JI.H. и др., 2005). Определённую проблему представляет и довольно многочисленная группа студентов, освобождённых от академических занятий физической культурой, но нуждающихся в специально разрабатываемых оздоровительно-профилактических физкультурных мероприятиях.

В арсенале средств физического воспитания студентов одно из ведущих мест занимает ритмическая гимнастика (РГ) и её разновидности, направленные на сохранение профессионального здоровья и эстетического воспитания (Киколов С.А. 1978; Сурсимова О.Ю., 1999; Кураев Г.А., 2001;

Рыжов А.Я., 2004; Гужова Т.И., 2005; Пенькова И.В., 2005; Величковский Б.Т., 2006).

Достоинством оздоровительной РГ, является поливариантность и широкая доступность для людей, не только практически здоровых, но и с различными отклонениями в здоровье (Медведев В.И., 1982; Бехтерева Н.П., 1985; Мойкин Ю.В. и др., 1987, 1994; Навакатикян А.О., 1993; Мс Menamin М., 1994; Полякова H.H., 1995; Копкарева О.О., 1999; Красовский В.О., 1999; Казин Э.М и др., 2000). Это, на наш взгляд, особо актуально при переходе на новую (секционную) форму физического воспитания, встраиваемую в двухуровневый (бакалавриат - магистратура) процесс обучения студентов вуза.

ЦЕЛЬ - дать физиологическую оценку антропометрических данных и системных функций кровообращения в процессе учебных занятий РГ трёх ступеней сложности у студенток 17-20 лет, составивших три медицинских группы: основную, специальную, а также группу освобожденных от физической культуры и занимающихся по профилактической системе «Пилатес».

ЗАДАЧИ: 1) используя методы физиолого-эргономического анализа представить количественную оценку программных средств РГ студенток 1 и 2-й групп, а также специально составленных для студенток 3-й группы;

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. 1. Впервые дана физиолого-эргономическая оценка каждого из дифференцированных по трём ступеням сложности комплексов упражнений РГ, предназначенной для студенток соответствующих медицинских категорий. Представлена в количественном варианте физиологическая характеристика влияния РГ трёх разновидностей на динамику массы тела, антропометрических данных и показателей системных функций кровообращения испытуемых.

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.

4. Выборочная регистрация ритма сердечных сокращений (РС) позволяет уточнить компенсаторные механизмы регуляции сердца испытуемых во

время изучаемой нагрузки по характеру взаимоотношений регулируемых параметров.

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

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Диссертация выполнена в русле основных направлений классической физиологии о механизмах адаптации индивида к физическим нагрузкам. Внесён определенный вклад в теоретические положения отдельных сторон учения И.М. Сеченова об активном отдыхе, П.К. Анохина о функциональной системе, В.Н.Черниговского о привыкании в висцеральных системах. Результаты исследований расширяют теоретическую базу современных представлений о научных основах физического воспитания и соответствующих оздоровительно-профилактических концепций.

Прикладной аспект 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 научной конференции студентов и аспирантов. ТвГУ, 2007, на Всероссийской научно-практической конференции (Екатеринбург, 27-28 марта 2008 г.), на Региональной научно-практической конференции, посвящённой Дням славянской письменности и культуры. ТвГУ (Тверь, 22 мая 2008 г.), на научно-практической конференции, посвящённой 50-летию ФФК ТвГУ (26 нояб-

ря 2010 г.). Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научных 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-практической конференции «Здоровый образ жизни как условие формирования гармонического развития личности». Тверь: РИЦ ТГМА, 2011.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ РАБОТЫ. Диссертация выполнена как часть комплексных исследований, поддержанных грантом РГНФ 07-06-57607 а/ц «Оптимизация труда студентов и преподавателей вуза», 2008 г. Она изложена на 150 страницах, включает введение, 4 главы, выводы и приложение. Список литературы представлен 242 источником, из которых 205 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 изданиях, включенных в перечень ВАК РФ.

* * *

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.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1. 1. Функциональное состояние организма человека при умственном труде

Актуальность исследований состояния организма трудящегося человека в последние годы существенно повышается в связи с ростом разнообразия форм трудовой деятельности, влияющих на так называемый состав человеческого тела, во многом зависящий от показателей физической и умственной работоспособности (Brozek J., Henschel А., 1961; Brozek J. et al., 1963; Moore F.D. et al., 1963; Brozek J., 1965; Behnke A.R., Wilmore J.H, 1974; Ellis K.J. et al., 1987; Forbes G.B., 1987; Lohman T.G. et al., 1988; Yasumura S. et al., 1990; Overbeck D., Böhm D., 1990; Lohman T.G., 1992; Ellis K.J., Eastman J.D., 1994; Heyward V.H., Stolarczuk L.M., 1996; Heyward V.H., Wagner D.R., 2004; Heymsfield S.B. et al., 2005). Суточная динамика работоспособности человека во многом определяется периодикой физиологических процессов под влиянием экзогенных (условия внешней среды) и эндогенных факторов (ритмы сердца и дыхания, изменения системного АД). Высокая работоспособность обеспечивается в том случае, если жизненный (рабочий) ритм оптимально согласуется со свойственными организму биологическими ритмами его психофизиологических функций (Будченко Е.А., 2000). Это особенно важно учитывать в так называемые этапные периоды биосоциального совершенствования человека, к которым может быть отнесён студенческий возраст (окончание юношеского и начало зрелого возраста), как очередной этап закономерного возрастного развития психофизиологических и двигательных возможностей организма (Белозерова Л.М., 2006). Естественно, под влиянием учебной трудовой деятельности работоспособность студента может существенно изменяться в течение дня, недели, семестра и учебного года. При этом наиболее выраженное неблагоприятное воздействие эмоционального

напряжения на функциональное состояние организма человека отмечается в условиях недостаточной двигательной активности. Гипокинезия как фактор снижения объёма движений лишает мозг мощного источника тонизирующей афферентной (проприоцептивной) импульсации (Могендович М.Р.,1969). В результате снижается эффективность кровообращения в головном мозге, чему способствуют такие факторы, как долгое пребывание в положении сидя за письменным столом и компьютером, нервно-психическое напряжение, отрицательные эмоции, напряженная работа в условиях дефицита времени, высокая индивидуальная ответственность за уровень усвоения знаний. Поэтому многие отрицательные эмоциональные раздражители могут приобретать экстремальный характер и действовать на молодой организм невротизирующим образом (Крауклис A.A., 1977; Крауклис И.А., 1985; Гримак Л.П., 1987; Юшкова О.И. и др., 2001; Криволапчук И.А., 2004; Матюхин В.В. и др., 2006). Многие негативные последствия повышения эмоционального напряжения современного человека, ведущего малоподвижный образ жизни, возникают именно из-за снижения возможности компенсировать потенциально неблагоприятные компоненты стресс-реакции оптимальной мышечной деятельностью.

Интенсивная или продолжительная умственная нагрузка угнетает психическую деятельность, в связи с чем количественные и качественные показатели работоспособности снижаются, прогнозируя утомление как защитную реакцию организма. Например, если обмен веществ и энергии мозга в состоянии оперативного покоя составляет в среднем 35 калорий в минуту или всего 3% от общего обмена, то интенсификация умственной работы (табл. 1) сопровождается прогрессирующим усилением расхода энергии (Шатерников М.Н., 2009). В этой ситуации, приводимые в таблице данные особо наглядны, поскольку характеризуют именно профессиональный труд студентов вуза.

В условиях гипокинезии и, следовательно, при дефиците проприоцеп-ции, создаются предпосылки специфических заболеваний, обусловленных

снижением тонуса нейронов коры головного мозга и подкорковых образований, лабильности анализаторных систем и, как следствие, затруднением логического мышления, внимания, памяти и в итоге к угнетению умственной работоспособности (Демченко В.Г., 1990). При этом проявляется высокая вероятность заболеваний нервно-мышечной, сердечно-сосудистой, пищеварительной и других физиологических систем (Копкарева О.О., 1999; Рыжов А .Я., и др., 2004; Шверина О.В., 2006). Сложный и продолжительный умственный труд в процессе активной работы сопровождается максимальным увеличением мозгового кровотока на 30-50 %, особенно в области фронтальной коры, несущей, по данным В.М. Покровского (2001) наибольшую функциональную нагрузку.

Таблица 1

Расход энергии при умственной работе по отношению к состоянию

оперативного покоя (по Шатерникову М.Н., 2009)

Вид работы Повышение в %

Чтение про себя /сидя/ 16

Чтение вслух /сидя/ 48

Слушание лекции /сидя/ 46

Практические занятия в лаборатории /стоя/ 86

Чтение доклад�

Информация о работе