Анализ индивидуальной адаптации студентов классического колледжа к учебной и физкультурной деятельности



Рисунок 6 Исходный вегетативный тонус по данным фоновой пробы

Рисунок 7 Распределение по вегетативной реактивности при проведении клино-ортостатической пробы



Рисунок 8 Вегетативное обеспечение деятельности при проведении клино-ортостатической пробы

Рисунок 9 Тип реакции на ортостатическую нагрузку при проведении клино-ортостатической пробы



Рисунок 10 Восстановительный период при проведении клино-ортостатической пробы

Таким образом, полученные данные позволяют охарактеризовать исследуемую выборку по нескольким параметрам: психофизиологический тип личности, физическое развитие, физическая подготовленность и функциональное состояние организма. По каждому из параметров были определены факторы, которые могут негативно влиять на течение компенсаторно-приспособительных реакций. На рисунках 15-18 представлено количество студентов (в %), у которых было отмечено наличие этих факторов.

Рисунок 11 Психофизиологический статус студентов-первокурсников



Рисунок 12 Уровень физического развития и общей физической подготовленности студентов-первокурсников

Рисунок 13 Уровень функционирования сердечно-сосудистой системы студентов-первокурсников в состоянии относительного покоя

Рисунок 14 Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы студентов-первокурсников

Для оценки результатов мониторинга проводили анализ повторных измерений (сравнение показателей в динамике) с помощью непараметрических критериев, как для количественных, так и для качественных данных.

Результаты мониторинга общей физической подготовленности представлены в таблицах 6-7 и на рисунках 13-14.

Таблица 6 Результаты теста «бег 100 м» в наблюдаемых группах

Учебная группа	Этап наблюдения
	1 курс, начало года	1 курс, конец года	2 курс, конец года
ОФП	14,25 (13,90; 14,90)	14,60 (13,95; 15,00)	13,83±0,74*
Футбол	14,00 (13,50; 14,80)	14,22±0,87	13,56±0,82*
Каратэ	14,00 (13,70; 14,70)	14,54±1,02	13,62±0,56*

Примечание: * - статистически значимое различие () между показателями.

Рисунок 15 Динамика быстроты в наблюдаемых группах относительно первого этапа наблюдения

Таблица 7 Результаты теста «бег 2600 м» в наблюдаемых группах

Учебная группа	Этап наблюдения
	1 курс, начало года	1 курс, конец года	2 курс, конец года
ОФП	10,50 (9,46; 11,25)	11,78±1,321	12,04 (11,30; 12,56)2
Футбол	10,34 (9,40; 11,5)	11,26±1,131	11,59±0,952
Каратэ	10,59±1,2	12,04±1,051	11,70±1,052

Примечание: 1 - статистически значимое различие () между показателями 1-ого и 2-ого этапов наблюдения в группах; 2 - статистически значимое различие () между показателями1-ого и 3-его этапов наблюдения в группах.

Рисунок16 Динамика выносливости в наблюдаемых группах относительно первого этапа наблюдения

Примечание: - статистически значимое различие () между показателями по сравнению с 1-м этапом наблюдения в группах.

Таблица 8 Результаты теста «прыжок в длину» в наблюдаемых группах

Учебная группа	Этап наблюдения
	1 курс, начало года	1 курс, конец года	2 курс, конец года
ОФП	227,34±18,61	230 (220; 245)	239 (230; 245)*
Футбол	221,25±19,19	225 (210; 235)	236,80±16,80*
Каратэ	228,68±14,30	235 (220; 245)	245 (225; 250)*

Примечание. - статистически значимое различие () между показателями.

Таблица 9 Уровень развития физического качества (быстрота) в наблюдаемых группах

Учебная группа	Балл	Этап наблюдения
		1 курс, начало года	1 курс, конец года	2 курс, конец года
ОФП	5	43% (100/231)	27% (63/231)	51% (119/231)
	4	22% (52/231)	22% (50/231)	16% (36/231)
	3	16% (37/231)	26% (61/231)	7% (17/231)
	2	8% (19/231)	11% (26/231)	3% (7/231)
	1	11% (23/231)	14% (31/231)	23% (52/231)
Футбол	5	50% (78/155)	42% (66/155)	70% (108/155)
	4	19% (29/155)	22% (35/155)	15% (23/155)
	3	11% (17/155)	18% (28/155)	10% (15/155)
	2	10% (15/155)	9% (13/155)	5% (9/155)
	1	10% (16/155)	9% (13/155)	---
Каратэ	5	54% (44/81)	28% (23/81)	69% (56/81)
	4	16% (13/81)	28% (23/81)	22% (18/81)
	3	12% (10/81)	8% (7/81)	9% (7/81)
	2	18% (14/81)	28% (21/81)	---
	1	---	8% (7/81)	---

Таблица 10 Уровень развития физического качества (выносливость) в наблюдаемых группах

Учебная группа	Балл	Этап наблюдения
		1 курс, начало года	1 курс, конец года	2 курс, конец года
ОФП	5	57% (133/231)	27% (63/231)	8% (19/231)
	4	19% (44/231)	12% (27/231)	14% (32/231)
	3	7% (17/231)	13% (31/231)	17% (39/231)
	2	5% (12/231)	15% (36/231)	12% (29/231)
	1	12% (25/231)	33% (74/231)	49% (112/231)
Футбол	5	62% (96/155)	31% (48/155)	25% (39/155)
	4	11% (17/155)	21% (33/155)	17% (27/155)
	3	11% (17/155)	17% (26/155)	22% (35/155)
	2	10% (15/155)	11% (17/155)	14% (19/155)
	1	6% (10/155)	20% (31/155)	22% (35/155)
Каратэ	5	54% (44/81)	5% (4/81)	23% (19/81)
	4	16% (13/81)	10% (8/81)	15,5% (12/81)
	3	16% (13/81)	23% (19/81)	15,5% (12/81)
	2	7% (6/81)	10% (8/81)	23% (19/81)
	1	7% (5/81)	52% (42/81)	23% (19/81)

На всех этапах наблюдения не выявлено статистически значимых различий () между группами ОФП, футбол и каратэ. В течение 1-ого года обучения наблюдается статистически значимая () отрицательная динамика результатов тестирования быстроты и выносливости во всех наблюдаемых группах. В течение 2-ого года обучения отмечена положительная динамика () быстроты, в то время как отрицательная динамика выносливости не изменяется. Положительная динамика () на всех этапах наблюдения выявлена при тестировании силы, гибкости и скоростно-силовых качеств. Распределение долей студентов в зависимости от полученной балльной оценки представлены в таблицах10-11.Динамика уровня физической подготовленности в наблюдаемых группах представлена рисунках 15-16. психофизиологический адаптация физический культура

В учебных группах студенты имеют высокий, средний и низкий уровни подготовленности. Причем процент студентов, имеющих низкий уровень подготовленности по скоростно-силовым качествам, гибкости, силе уменьшается на 2-ом курсе во всех наблюдаемых группах. В то же время наблюдается уменьшение процента студентов с низким уровнем подготовленности по быстроте только в учебных группах «футбол» и «каратэ».

Динамика уровня физической подготовленности по результатам теста «подтягивание на перекладине» в наблюдаемых группах Результаты мониторинга специальной физической подготовленности в наблюдаемых группах представлены в таблицах 12-13 и на рисунках 17-18.

Таблица 11 Результаты тестирования специальных физических качеств у студентов учебной группы «ОФП»

Тест	Этап наблюдения
	1 курс, начало года	1 курс, конец года	2 курс, начало года	2 курс, конец года
Челночный бег, с	15,7 (14,9;16,4)	15,5 (14,8; 16,3)	14,9 (14,4; 15,9)	14,8 (14,4; 15,5)*
Приседания, кол-во раз	29 (27; 33)	28 (26; 31)	29 (28; 30)	28 (27; 30)
Отжимания, кол-во раз	30 (20; 40)	30 (20; 40)	50 (35; 65)	50 (35; 65)*

Примечание. * - статистически значимое различие () между показателями.

Рисунок 17 Динамика специальной физической подготовленности учебной группы «ОФП» относительно первого этапа наблюдения

Таблица 12 Уровень развития специальной физической подготовленности студентов учебной группы «ОФП»

Тест	Балл	Этап наблюдения
		1 курс, начало года	1 курс, конец года	2 курс, начало года	2 курс, конец года
Челночный бег	5	15% (43/231)	15% (35/231)	19% (44/231)	23% (54/231)
	4	30% (70/231)	34% (78/231)	47% (109/231)	50% (115/231)
	3	53% (122/231)	48% (111/231)	30% (69/231)	20% (47/231)
	2	1% (3/231)	3% (7/231)	3% (7/231)	4% (9/231)
	1	1% (2/231)	---	1% (2/231)	3% (6/231)
Приседания	5	98% (226/231)	95% (220/231)	94% (217/231)	76% (172/231)
	4	2% (5/231)	2% (5/231)	5% (12/231)	21% (50/231)
	3	---	---	---	2% (6/231)
	2	---	2% (4/231)	1% (2/231)	---
	1	---	1% (2/231)	---	1% (3/231)
Отжимания	5	83% (192/231)	89% (206/231)	62% (143/231)	54% (124/231)
	4	16% (37/231)	7% (16/231)	36% (84/231)	45% (104/231)
	3	1% (2/231)	4% (9/231)	1% (2/231)	1% (3/231)
	2	---	---	---	---
	1	---	---	1% (2/231)	---

Отмечаются положительные тенденции среднегрупповых выборочных показателей функционального состояния организма студентов.

Несмотря на это на каждом из этапов наблюдения были выявлены студенты, у которых наблюдается напряжение регуляторных систем организма. У юношей с высоким уровнем функциональных резервов отмечается сдвиг вегетативного баланса, как в покое, так и в ортостазе в сторону преобладания парасимпатических влияний, более высокая степень автономизации регуляции вегетативной нервной системы. У студентов с низким уровнем - увеличивается степень воздействия центральных механизмов, вегетативный баланс смещается в сторону преобладания влияний симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Анализ полученных результатов мониторинга физической подготовленности и функционального состояния организма студентов позволил выделить две подгруппы студентов («адаптивный тип», «состояние функционального напряжения»). Каждая подгруппа характеризуется различным типом компенсаторно-приспособительных реакций и различной эффективностью формирования основных физических качеств. В первой подгруппе студентов («адаптивный тип») отмечается сбалансированная активность симпатического и парасимпатического отдела вегетативной нервной системы на всех этапах наблюдения, или снижение централизации механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма после года обучения.

При анализе вариабельности R-R интервалов в состоянии относительного покоя были получены результаты(таблица 13) и распределение типов вегетативного тонуса в обеих подгруппах в течение первого года обучения.

Таблица 13 Характеристика сердечного ритма фоновой пробы студентов-первокурсников с различным типом компенсаторно-приспособительных реакций

№ п.п.	Показатель	1 подгруппа Адаптивный тип	2 подгруппа Состояние функционального напряжения
		1 курс начало года	1 курс конец года	1 курс начало года	1 курс конец года
1	Мо, с	0,82 (0,73; 0,90)1	0,73 (0,65; 0,80) 2	0,88 (0,75; 0,97) 1	0,94 (0,83; 1,01)
2	АМо, %	37,62 (29,12; 41,55) 1	28,32 (24,96; 35,31)2	36,21 (32,47; 45,08) 1	49,64 (35,71; 53,30)
3	?Х, с	0,27 (0,24; 0,30) 1	0,51 (0,34; 0,60) 2	0,25 (0,12; 0,31) 1	0,11 (0,09; 0,16)
4	ИНф, усл. ед.	30 (16; 65)	29 (20; 52) 2	76 (62; 138) 1	154 (126; 295)
5	ЧСС, уд./мин	75 (71; 84) 1	70 (62; 78) 2	84 (73; 89) 1	86 (79; 99)
6	LF, мс2/Гц•100	9 (6; 14)	10 (8; 14) 2	13 (8; 17) 1	16 (14; 21)
7	HF, мс2/Гц•100	27 (19; 34) 1	32 (26; 45) 2	18 (12; 24) 1	15 (8; 20)

Примечание. 1 - статистически значимое различие () между показателями в начале и в конце года; 2 - статистически значимое различие () между показателями 1 и 2 подгруппы в конце года.

В то же время уровень общей физической подготовленности высокий и выше среднего на 1-ом этапе наблюдения и не происходит его снижения. Если уровень общей физической подготовленности средний и ниже среднего, то в течение первого года обучения отмечается значительный прирост основных физических качеств. При этом большинство студентов этой подгруппы имеют гармоничное физическое развитие. Во второй подгруппе( Приложение 1) студентов («состояние функционального напряжения») наблюдается выраженное усиление симпатических влияний и централизация механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма на всех этапах наблюдения. Уровень общей физической подготовленности имеет отрицательную динамику к концу первого года обучения. Результаты тестирования основных физических качеств в обеих подгруппах представлены в таблицах 14-15.

Таблица 14 Уровень общей физической подготовленности студентов-первокурсников с адаптивным типом компенсаторно-приспособительных реакций

Физическое качество	Уровень подготовленности
	Выше среднего	Средний	Ниже среднего
Быстрота	45% (152/341)* 51% (175/341)	36% (123/341)* 42% (142/341)	19% (66/341)* 7% (24/341)
Выносливость	11% (39/341)* 4% (13/341)	73% (250/341)* 57% (196/341)	16% (52/341)* 39% (132/341)
Скоростно-силовые качества	21% (72/341)* 37% (127/341)	33% (114/341)* 41% (139/341)	43% (155/341)* 22% (75/341)
Гибкость	15% (50/341)* 27% (92/341)	35% (121/341)* 49% (168/341)	50% (170/341)* 24% (81/341)
Сила	7% (25/341)* 22% (76/341)	39% (134/341)* 55% (188/341)	54% (182/341)* 23% (77/341)

Примечание. В числителе - значения показателей в начале года, в знаменателе - значения показателей в конце года. * - статистически значимое различие () между показателями в начале и в конце года.

Был проведен анализ сведений об академической успеваемости студентов обеих подгрупп. Результаты представлены в таблице 16. По окончании первого года обучения успеваемость была выше во второй подгруппе, на втором году обучения - успеваемость выше в первой подгруппе.

Таблица 15 Уровень общей физической подготовленности студентов-первокурсников, имеющих состояние функционального напряжения

Физическое качество	Уровень подготовленности
	Выше среднего	Средний	Ниже среднего
Быстрота	53% (69/126)* 39% (49/126)	31% (39/126) 33% (42/126)	16% (18/126)* 28% (35/126)
Выносливость	7% (9/126) 4% (5/126)	77% (97/126)* 54% (68/126)	16% (20/126)* 42% (53/126)
Скоростно-силовые качества	13% (17/126) 12% (15/126)	40% (50/126) 37% (47/126)	47% (59/126) 51% (64/126)
Гибкость	5% (7/126) 9% (12/126)	37% (47/126) 40% (51/126)	58% (72/126) 51% (63/126)
Сила	9% (11/126) 11% (14/126)	13% (16/126) 17% (21/126)	78% (99/126) 72% (91/126)

Примечание. В числителе - значения показателей в начале года, в знаменателе - значения показателей в конце года. * - статистически значимое различие () между показателями в начале и в конце года.

Таблица 16 Распределение студентов по уровням средних баллов академической успеваемости в наблюдаемых подгруппах, %

Этапы учебной деятельности	Академическая успеваемость
	выше 4,5	4,5 - 4,0	ниже 4,0
	1 подгруппа	2 подгруппа	1 подгруппа	2 подгруппа	1 подгруппа	2 подгруппа
На 1-м курсе	30	46*	52	46	18	8*
На 2-м курсе	38	37,5	48	37,5*	14	25*

Примечание. 1 подгруппа - адаптивный тип, 2 подгруппа - состояние функционального напряжения. * - статистически значимое различие () между показателями наблюдаемых подгрупп.

Полученные результаты были использованы нами для построения решающего правила алгоритма прогноза. Так как построение решающего правила предполагает обязательный выбор одного варианта из нескольких возможных, мы определили две подгруппы, к которым будем относить объект. При этом объект будет относиться к какой-то их подгрупп с той или иной степенью уверенности.

Определяющие признаки относятся к количественным, поэтому в ходе работы был использован дискриминантный анализ. Данный метод многомерного статистического анализа относится к системе методов классификации «с учителем» (Приложение 2). На основе измерения различных характеристик (признаков, параметров) объекта мы можем классифицировать его, то есть отнести к одной из подгрупп, некоторым оптимальным способом. Под оптимальным способом понимается либо минимум математического ожидания потерь, либо минимум вероятности ложной классификации.

Рисунок 19 Схема получения решающего правила алгоритма прогноза

Результатом дискриминантого анализа является статистическая модель, представленная набором линейных дискриминантных функций, определяющих границы принятия решения в пользу той или иной подгруппы. Линейная дискриминантная функция представляет собой линейную комбинацию переменных (показателей), включенных в модель:

,

где y - значение линейной дискриминантной функции;

x - определяющая переменная;

а - коэффициент при определяющей переменной;

b - независимая константа.

Количество линейных дискриминантных функций равно количеству подгрупп (в нашем случае их две):

,

где y1, y2 - значения линейных дискриминантных функций для 1 и 2 подгруппы;

x1, x2…xn - значения информативных признаков;

a1, a2…an - коэффициенты для признаков х;

C1, C2 - константы для 1 и 2 подгруппы.

Так как массив экспериментальных данных накапливается, то эти коэффициенты постоянно уточняются.

Для определения значимых факторов, были исследованы следующие показатели: возраст, антропометрические данные (уровень гармонического и физического развития), данные кардиоинтервалографии (исходный уровень функционирования, напряжение систем регуляции, функциональные возможности сердца и систем регуляции сердечного ритма), результаты тестов общей физической подготовленности.

Классификация проводилась для двух подгрупп: 1 - в данную подгруппу были включены студенты с «адаптивным состоянием»; 2 - студенты в «состоянии функционального напряжения». Для построения модели был использован пошаговый метод с включением (Forward stepwise). С помощью этого метода на каждом шаге оценивали вклад в функцию дискриминации не включенных в модель переменных. Переменная, дающую наибольший вклад, включали в модель, после чего происходил переход к следующему шагу.

Были выполнены следующие этапы построения модели: первичный отбор признаков для построения модели; разделение исходной выборки на обучающую и обучаемую; отбор информативных признаков и формирование на их основе группы дискриминантных функций (расчет коэффициентов при признаках и констант); проверка качества полученной дискриминантной модели.

В ходе проведенного анализа были определены 6 моделей, каждая из которых обладала своим набором информативных признаков (Приложение 3). Проверку качества полученных моделей проводили на обучаемой выборке (объекты этой выборки не входили в обучающую выборку, на основе которой была построена модель). Для этого были рассчитаны показатели чувствительности и специфичности.

Чувствительность - это вероятность (способность модели) правильно определить долю объектов, которые относятся ко 2-ой подгруппе в обучаемой выборке.

Специфичность - это вероятность правильно определить долю объектов, которые относятся к 1-ой подгруппе в обучаемой выборке. По результатам проверки была оставлена одна модель, чувствительность которой составила 93%, а специфичность 87%.

В модель вошли следующие информативные переменные (табл. 48), полученные на 1-ом этапе наблюдения: результаты тестирования общей физической подготовленности (скоростно-силовые качества, выносливость, сила, быстрота, гибкость), данные кардиоинтервалографии (HF(%), LF/HF, ИНф, ИН2, ИН1/ИНф).

Таблица 17 Информативные переменные, выделенные в ходе дискриминантного анализа

Переменные	Wilks' Lambda: 0,68818	Toler.
1	2	3
Результаты тестирования скоростно-силовых качеств	0,703572*	0,637100
Результаты тестирования выносливости	0,713519*	0,863788
Результаты тестирования силы	0,709010*	0,873789
Результаты тестирования быстроты	0,704290*	0,691277
LF/HF	0,701118*	0,522609
HF(%)	0,694075*	0,395907
Результаты тестирования гибкости	0,694196*	0,877046
ИНф	0,700830*	0,542880
ИН2	0,698473*	0,517372
ИН1/ИНф	0,696541*	0,754611

Примечание. * - ; Wilks' Lambda - полученные значения; Toler. - значения толерантности переменных, которые были включены в модель.

Таким образом, сократилось число переменных, описывающих зависимость. Результаты тестирования основных физических качеств дают объективную оценку общей физической подготовленности.

Результаты кардиоинтервалографии помогают описать функциональное состояние организма. HF(%) - относительное значение мощности дыхательных волн в процентах от суммарной мощности, характеризует активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (эфферентная активность блуждающих нервов) [7]. Дыхательные волны являются маркером модуляции блуждающего нерва [6]. LF/HF - индекс вагосимпатического взаимодействия, отражает баланс между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы. ИНф - значение индекса напряжения в состоянии относительного покоя, определяет исходный вегетативный тонус.

ИН2 - значение индекса напряжения на 11-ой минуте ортостаза при выполнении активной ортостатической пробы. ИН1/ИНф - отношение индекса напряжения на 6-ой минуте ортостаза к индексу напряжения в состоянии относительного покоя при выполнении активной ортостатической пробы, отражает вегетативное обеспечение деятельности.

Для каждого показателя были вычислены коэффициенты, что позволило записать классификационные функции:

где y1 - классификационная функция, описывающая 1-ую подгруппу;

y2 - классификационная функция, описывающая 2-ую подгруппу;

х1 - результаты тестирования скоростно-силовых качеств;

х2 - результаты тестирования выносливости;

х3 - результаты тестирования силы;

х4 - результаты тестирования быстроты;

х5 - значение LF/HF;

х6 - значение HF(%);

х7 - результаты тестирования гибкости;

х8 - значение ИНф;

х9 - значение ИН2;

х10 - значение ИН1/ИНф.

Следовательно, зная результаты тестирования общей физической подготовленности и значения показателей кардиоинтервалографии, мы можем вычислить y1 и y2. Сравнив значения функций, мы принимаем решение об отнесении объекта к 1-ой или 2-ой подгруппе:

- , объект относится к 1-ой подгруппе, которая характеризуется «адаптивным состоянием»;

- , объект относится ко 2-ой группе, которая характеризуется «состоянием функционального напряжения».

Полученная статистическая модель может быть использована для прогнозирования функционального состояния и эффективности развития общей физической подготовленности в течение первого года обучения. Используя информативные показатели, выделенные в ходе дискриминантного анализа, мы можем провести классификацию студентов-первокурсников основной медицинской группы в начале учебного года на 2 подгруппы.

Такое разделение дает возможность корректировать учебно-тренировочный процесс с учетом функционального состояния организма и уровнем развития основных двигательных качеств. Особое внимание стоит уделять при планировании двигательной нагрузки студентам, которые были отнесены во 2-ую подгруппу(Приложение 4).

Проведенный анализ результатов мониторинга позволил выявить основные тенденции изменений показателей физической подготовленности и функционального состояния организма студентов.

Проведенный анализ результатов мониторинга функционального состояния организма и физической подготовленности студентов позволил выявить динамику и взаимосвязь показателей в учебных группах.

Большинство студентов исследуемых учебных групп (ОФП, футбол, каратэ) имеют оптимальное функциональное состояние организма и физическую подготовленность.

Наряду с этим есть студенты, у которых наблюдается состояние функционального напряжения и низкая физическая подготовленность. Такая неоднородность показателей послужила основой для формирования подгрупп с учетом динамики функционального состояния в течение первого года обучения.

При изучении адаптивных возможностей, Геворкян Э.С. и др. [17] было показано, что повседневная умственная нагрузка оказывает разнонаправленное влияние на гемодинамические показатели и регуляторные механизмы управления ритмом сердца.

По данным отечественных и зарубежных исследований известно три основных типа компенсаторно-приспособительных реакций: адаптивный тип, состояние функционального напряжения, компенсаторный тип [24]. Каждый тип реакции характеризуется исходным уровнем активности симпатического и парасимпатического отделов ВНС, степенью напряжения регуляторных механизмов и уровнем функциональных резервов. Адаптивный тип реакций соответствует физиологической норме, состояние функционального напряжения и компенсаторный тип - донозологическому состоянию, которое при неблагоприятных условиях может перейти в состояние неудовлетворительной адаптации и срыва адаптации. Для определения типа компенсаторно-приспособительных реакций была использована диагностическая модель распознавания функционального состояния организма на основе результатов кардиоинтервалографии на всех этапах наблюдения [14].

Было выявлено 73% (341/467) студентов-первокурсников с адаптивным типом и 27% (126/467) - в состоянии функционального напряжения. При этом студентов с компенсаторным типом реакций не было. Таким образом, первую подгруппу составили студенты с адаптивным типом, вторую - в состоянии функционального напряжения.

Адаптивный тип компенсаторно-приспособительных реакций характеризуется сбалансированной активностью симпатического и парасимпатического отделов ВНС. Значения показателей Мо и АМо находятся в пределах нормального диапазона, причем к концу первого года обучения отмечается их снижение. Не отмечается централизации управления сердечным ритмом. Активность парасимпатического отдела ВНС повышается. В состоянии функционального напряжения отмечается повышение активности симпатического отдела ВНС. ИН находится в пределах нормального диапазона, но приближается к его верхней границе.

Переход от физиологической нормы к патологическим состояниям проходит ряд стадий (донозологическое состояние), на которых организм пытается приспособиться к новым для него условиям среды путем изменения уровня функционирования отдельных органов и систем.

Для того чтобы в новых условиях сохранить существующий уровень функционирования или перестроиться на более адекватный уровень, требуется определенная степень напряжения регуляторных механизмов, направленная на мобилизацию функциональных резервов. Степень напряжения тем выше, чем ниже функциональные резервы организма. Именно степень напряжения регуляторных систем, необходимая для сохранения гомеостаза, определяет текущее функциональное состояние организма.

Исходный уровень функционирования (вегетативный тонус) отражает фоновую активность структур, осуществляющих регуляцию функционального состояния организма в ходе приспособительной деятельности. Лица с разным исходным вегетативным тонусом имеют разные адаптивные возможности организма.

В порядке уменьшения адаптивных возможностей типы вегетативного тонуса расположены следующим образом: эйтония, ваготония, симпатикотония, гиперсимпатикотония. Распределение типов вегетативного тонуса в обеих подгруппах в течение первого года обучения представлено на рисунке 44.

Степень напряжения регуляторных механизмов оценивали с помощью спектральных характеристик сердечного ритма: VLF, LF, HF. Было определено несколько типов напряжения систем вегетативной регуляции сердечного ритма на основе соотношений спектральных компонент(Приложение 5).

В 1-й подгруппе отмечается нормальное состояние систем регуляции у 87% (297/341) и регуляция с увеличенным влиянием парасимпатического отдела ВНС у 13% (44/341) в начале года. По окончании первого года обучения это соотношение изменилось незначительно - 89% (303/341) студентов с нормальным состоянием систем регуляции. Во 2-й подгруппе были отмечены состояния напряжения систем регуляции.

Таблица 18 Типы напряжения систем регуляции сердечного ритма у студентов-первокурсников, отнесенных во 2-ую подгруппу

№ п/п	Тип напряжения систем регуляции	1 курс начало года	1 курс конец года
1	Регуляция с увеличенным влиянием парасимпатического отдела ВНС	13% (17/126)	---
2	Регуляция с увеличенным влиянием симпатического отдела ВНС	19% (24/126)	---
3	Напряжение систем регуляции за счет значительно увеличенного влияния парасимпатического отдела ВНС	9% (12/126)	18% (23/126)
4	Напряжение систем регуляции за счет значительно увеличенного влияния симпатического отдела ВНС	40% (49/126)	54% (68/126)
5	Напряжение систем регуляции за счет рассогласования влияний симпатического и парасимпатического отделов ВНС	19% (24/126)	28% (35/126)

Напряжение регуляторных систем требуется для мобилизации функциональных резервов организма и включения соответствующих защитных механизмов, которые будут обеспечивать конечный эффект - процесс адаптации организма к условиям среды.

При развитии выраженного напряжения регуляторных систем возможен переход в состояние перенапряжения, что может привести к срыву адаптации с неадекватным изменением уровня функционирования основных систем организма, к нарушению гомеостаза с появлением патологических синдромов и заболеваний.

Способность организма адаптироваться к новым условиям или его адаптационные возможности зависят от запаса его функциональных резервов; от его возможности своевременно их мобилизовать и тем самым предотвратить истощение регуляторных механизмов.

Функциональные резервы ССС и организма в целом оценивали по динамике параметров кардиоинтервалографии во время проведения клино-ортостатической пробы.

При анализе ортостаза выделяют несколько фаз, основанных на определении первичных изменений и звеньев механизма компенсаторных реакций при переходе в вертикальное положение. Доказаны парасимпатическая природа первоначальных сдвигов ЧСС и роста симпатической активности в процессе развития изменений сосудистого русла и систем вегетативной регуляции на ортопробу. Хронотропная реакция сердца не является главным механизмом поддержания сердечного выброса при ортостазе, ее эффективность зависит от реакции сосудодвигательного центра.

В 1-й подгруппе в начале года было отмечено достаточное и избыточное вегетативное обеспечение деятельности (45% (154/341) и 55% (187/341) соответственно). Во 2-й подгруппе - недостаточное и избыточное вегетативное обеспечение деятельности (67% (84/126) и 33% (42/126) соответственно). В диагностике вегетативного обеспечения учитывали исходный вегетативный тонус: чем выше исходный уровень, тем меньший возможен ответ на воздействие («закон исходного уровня»).

При избыточном обеспечении отмечается недостаточный или сниженный прирост ЧСС в ортостазе, при недостаточном - повышенный или избыточный прирост. В случае неадекватного прироста ЧСС отмечается повышенный или избыточный расход функциональных резервов.

Таким образом, 1-я подгруппа характеризуется достаточными функциональными возможностями организма или состоянием минимального напряжения при оптимальном функционировании систем регуляции. Во 2-й подгруппе отмечается повышенный расход или снижение функциональных резервов организма, незначительное или умеренное напряжение механизмов адаптации.

Уровень общей физической подготовленности студентов 1-й подгруппы в конце первого года обучения преимущественно средний и выше среднего.

Отмечается положительная динамика () результатов тестирования таких физических качеств, как быстрота, гибкость, сила и скоростно-силовых качеств.

Уровень общей физической подготовленности студентов 2-й подгруппы в конце первого года обучения преимущественно средний и ниже среднего. Отмечается отрицательная динамика () результатов тестирования таких физических качеств, как быстрота и выносливость. По окончании первого года обучения академическая успеваемость была статистически значимо выше во второй подгруппе, на втором году обучения - в первой подгруппе.

Таким образом, каждая подгруппа характеризуется своей направленностью адаптационного процесса и динамикой показателей функционального состояния организма в течение первого года обучения.

При этом характер адаптации студентов в процессе физического воспитания определяется исходным функциональным состоянием. Тип компенсаторно-приспособительных реакций определяет эффективность формирования основных физических качеств в течение первого года обучения.

Полученные результаты были использованы при построении решающего правила для модели прогноза эффективности физического воспитания студентов-первокурсников основной медицинской группы.

Разработанная статистическая модель (чувствительность - 93%, специфичность - 87%) позволяет прогнозировать направленность физиологической адаптации, тип компенсаторно-приспособительных реакций.

В основе модели - информативные показатели, характеризующие функциональное состояние организма (исходный уровень функционирования, степень напряжения регуляторных механизмов, уровень функциональных резервов) и физическую подготовленность в начале года(Приложение 6).

На сегодняшний день разработаны различные информационно-аналитические системы мониторинга, нацеленные главным образом на оценку индивидуальных и среднегрупповых показателей уровня развития основных физических качеств или функционального состояния организма школьников и студентов специальной медицинской группы [13].

Разработанная модель в ходе нашего исследования имеет ряд преимуществ по сравнению с другими.

Во-первых, в модели представлены доступные и информативные показатели, характеризующие не только уровень физической подготовленности, но и функционального состояния.

Во-вторых, используемые методики не требуют дорогостоящей, большой материально-технической базы, отсутствие которой может стать проблемой для проведения таких исследований. Методики адаптированы к реальным условиям деятельности на кафедре физического воспитания и спорта.

В-третьих, модель представляет собой открытую систему, что позволяет стандартизировать, систематизировать, оптимизировать и унифицировать первичную информацию. С постепенным накоплением данных есть возможность вносить поправки в статистическую модель, уточнять коэффициенты модели. Использование такой системы оценки и прогноза позволяет вести оперативный и объективный контроль физического и функционального состояния студентов, реализовать индивидуально-типологический подход к организации учебно-тренировочного процесса, автоматизировать операции анализа получаемых данных.

Предложенная модель позволяет своевременно выявить специфические особенности адаптивного донозологического состояния у студентов-первокурсников основной медицинской группы. Таким образом, появляется возможность управления адаптивными процессами с помощью педагогических технологий, коррекционных мероприятий профилактического характера.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.В процессе физического воспитания с использованием спортивно-видовых технологий функциональный статус организма студентов-первокурсников представлен двумя разновидностями: «адаптивным состоянием» (73%) и «состоянием функционального напряжения» (27%). «Адаптивное состояние» характеризуется сбалансированной активностью симпатического и парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и снижением централизации механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма. «Состояние функционального напряжения» характеризуется выраженным усилением симпатических влияний и централизацией механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма.

2. У студентов с адаптивным типом компенсаторно-приспособительных реакций наблюдается положительная динамика результатов тестирования таких физических качеств, как быстрота, гибкость, сила и скоростно-силовых качеств, уровень общей физической подготовленности средний и выше среднего. На втором году обучения отмечается статистически значимое повышение академической успеваемости.

3. В подгруппе студентов с состоянием функционального напряжения отмечается отрицательная динамика результатов тестирования таких физических качеств, как быстрота и выносливость. При этом уровень общей физической подготовленности в конце первого года обучения преимущественно средний и нижу среднего.

4. Показатели функционального статуса, характеризующие тип компенсаторно-приспособительных реакций, связаны с эффективностью формирования физических качеств у студентов, обучающихся на кафедре физического воспитания и спорта с использованием спортивно-видовых технологий: сбалансированность регуляторных влияний симпатического и парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и снижение централизации механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма сопровождаются приростом уровня общей и специальной физической подготовленности.

5. Для прогноза эффективности процесса физического воспитания студентов значимыми параметрами являются: результаты тестирования общей физической подготовленности (скоростно-силовые качества, выносливость, сила, быстрота, гибкость), данные кардиоинтервалографии (исходный вегетативный тонус, степень централизации ритма сердца на 11-й минуте ортостаза, активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, индекс вагосимпатического взаимодействия, вегетативная реактивность).

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации) / Р. М. Баевский, Г. Г. Иванов, Л. В. Чирейкин и др. // Уральский кардиологический журнал

2. Баевский Р. М. Валеология и проблема самоконтроля здоровья в экологии человека / Р. М. Баевский, А. П. Берсенева, А. Л. Максимов. - Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 1996. - 55 с.

3. Баевский Р. М. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения / Р. М. Баевский, Г. Г. Иванов // Ультразвуковая и функциональная диагностика. - 2001. - № 3. - С. 108-126.

4. Баевский Р. М. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе / Р. М. Баевский, О. И. Кириллов, С. З. Клецкин. - М.: Наука, 1984. - 220 с.

5. Баевский Р. М. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний / Р. М. Баевский, А. П. Берсенева. - М.: Медицина, 1997. - 236 с.

6. Баевский Р. М. Оценка и квалификация уровней здоровья с точки зрения теории адаптации / Р. М. Баевский // Вестник АМН СССР. - 1989. - №8. - С. 73-78.

7. Баевский Р. М. Проблема оценки и прогнозирования функционального организма и ее развитие в космической медицине / Р. М. Баевский // Успехи физиологических наук. - 2006. - Т. 37. - № 3. - С. 42-57.

8. Баевский Р. М. Прогнозирование состояний на гране нормы и патологии / Р. М. Баевский. - М.: Медицина, 1979. - 295 с.

9. Бибикова Л. А. Системная медицина (путь от проблем к решению) / Л. А. Бибикова, С. В. Ярилов. - СПб.: НИИХ СПбГУ, 2000. - 154 с.

10. Бурилич И. Н. Комплексная диагностика функциональных состояний по данным психологических и физиологических экспериментов / И. Н. Бурилич, Н. А. Кореневский, Т. М. Штотланд // Вестник новых медицинских технологий. - 2003. - Т. 10. - №3. - С. 44-45.

11. Витун Е. В. Здоровьесберегающие технологии в процессе физического воспитания студентов / Е. В. Витун, В. Г. Витун // Вестник ОГУ. Приложение «Здоровьесберегающие технологии в образовании». - 2005. - №11. - С. 111-114.

12. Войнов В. Б. Методы оценки состояния систем кислородообеспечения организма человека / В. Б. Войнов, Н. В. Воронова, В. В. Золотухин. - Ростов-на-Дону, 2001. - 101 с.

13. Гавриков К. В. Технология автоматизированной оценки динамики физического и функционального состояния организма человека / К. В. Гавриков, В. Б. Мандриков, А. Л. Шкляр // Вестник новых медицинских технологий. - 2006. - Т. 13. - №3. - С. 143-144.

14. Галеев А. Р. Модель распознавания функционального состояния организма у детей 6-17 лет / А. Р. Галеев, Л. Н. Игишева // Вестник новых медицинских технологий. - 2005. - Т. 12. - №1. - С. 30-33.

15. Городниченко Э. А. Приспособительные реакции физиологических систем в оценке функциональных резервов организма / Э. А. Городниченко // Теория и практика физической культуры. - 2000. - №9. - С. 8-9.

16. Горст Н. А. Морфофункциональные и нейродинамические основы биологической индивидуальности : Автореф. дис. … док. биол. наук / Н. А. Горст. - Астрахань, 2006. - 41 с.

17. Динамика интегральных характеристик вариабельности сердечного ритма и психофизиологических показателей студентов в режиме однодневной и недельной учебной нагрузки / Э. С. Геворкян, С. М. Минасян, Ц. И. Адамян и др. // Физиология человека. - 2006. - Т. 32. - №4. - С. 57-63.

18. Дмитриева Н. В. Электрофизиологические механизмы развития адаптационных процессов / Н. В. Дмитриева // Физиология человека. - 2004. - Т. 30. - №3. - С. 35-44.

19. Дубровский А. В. Понятие «физическая готовность» в структуре общей готовности человека к профессиональной деятельности / А. В. Дубровский // Теория и практика физической культуры. - 2002. - №3. - С. 40-42.

20. Значение хронотипических особенностей здоровых людей для вариативности сердечного ритма / Э. Б. Арушанян, О. А. Байда, С. С. Мастягин, А. В. Попов // Физиология человека. - 2006. - Т. 32. - №2. - С. 80-83.

21. Изаак С. И. Физическое развитие и физическая подготовленность в системе мониторинга состояния физического здоровья населения (возрастно-половые особенности студентов) / С. И. Изаак, Т. В. Панасюк // Теория и практика физической культуры. - 2004. - №11. - С. 51-52.

22. Ильинич В. И. Физическая культура студентов и жизнь / В. И. Ильинич. - М.: Гардарики, 2005. - 366 с.

23. Исследование механизмов формирования, развития и сохранения психофизичсекого здоровья учащихся в динамике обучения / Г. А. Кураева, М. И. Леднова, Г. И. Морозова, Л. Н. Иваницкая // Валеология. - 2002. - №3. - С. 60-65.

24. Казин Э. М. Особенности психофизиологической адаптации студентов факультета физической культуры, специализирующихся в разных видах спорта, к условиям обучения в вузе / Э. М. Казин, Л. А. Варич // Физиология человека. - 2005. - Т. 31. - № 1. - С. 77-81.

25. Казин Э. М. Проблема сохранения здоровья и развития учащихся в системе образования в условиях ее модернизации (на примере Кузбасса) / Э. М. Казин, А. И. Федоров, С. И. Петухов // Валеология. - 2002. - №2. - С. 10-15.

26. Капелько В. И. Работа сердца / В. И. Капелько // Соросовский образовательный журнал. - 1999. - № 4. - С. 28-34.

27. Капилевич Л. В. Методы функционально-диагностических исследований / Л. В. Капилевич. - Томск, 2005. - Гл. 1, § 1.3: Кардиоинтервалография. - С. 36-45.

28. Карпов В. Ю. Влияние физкультурно-спортивного опыта студентов на их адаптацию к обучению в вузе / В. Ю. Карпов // Физическая культура. - 2005. - №1. - С. 43-46.

29. Коваленко Т. Г. Биоинформационные оздоровительные технологии в системе физического воспитания и реабилитации студентов с ослабленным здоровьем / Т. Г. Коваленко. - Волгоград: Изд-во Волгоградского гос. ун-та, 1999. - 120 с.

30. Коваленко Т. Г. Медико-биологические основы физической культуры: учебно-методическое пособие / Т. Г. Коваленко, О. А. Моисеева, Е. И. Кузнецова. - Волгоград: Изд-во Волгоградского гос. ун-та, 1999. - 84 с.

31. Компартментно-кластерный анализ показателей функциональных систем организма тренированных и нетренированных студентов Югры / М. Я. Брагинский, В. А. Вишневский, В. М. Еськов и др. // Вестник новых медицинских технологий. - 2006. - Т. 13. - №2. - С. 33-35.

32. Комплексный подход к оценке функциональных состояний человека / Э. М. Казин, Е. А. Анисова, А. Р. Г...