Оцінка функціонального стану учнів початкової школи в динаміці уроків фізичного виховання та плавання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оцінка функціонального стану учнів початкової школи в динаміці уроків фізичного виховання та плавання

Відвідування учнями обов'язкового підвищення резервів здоров'я та збереження уроку плавання може сприяти реалізації зависокого рівня працездатності в умовах стійкої фізичного виховання (ФВ) щодо підготовленості школярів, що супроводжується погіршенням стану їхнього здоров'я [10]. Вивчення впливу занять в басейні на показники функціонального стану організму учнів необхідне для покращення організації навчального процесу з уроком плавання в початковій школі. З метою оцінки функціонального стану організму використовують аналіз варіабельності серцевого ритму (ВСР), який дозволяє кількісно оцінити активність різних відділів вегетативної нервової системи (ВНС), а саме симпатичної та парасимпатичної ланок, через їх вплив на функцію синусового вузла [4]. Використання сучасної технології реєстрації та обробки електрокардіограми (ЕКГ) у фазовому просторі координат, яка реалізована в портативному діагностичному комплексі ФАЗАГРАФ®, дозволяє з високою точністю оцінювати форму ЕКГ та аналізувати додаткову діагностичну ознаку, яка раніше не використовувалась у гігієнічних дослідження - симетрію зубця Т (параметр вт) [8].

Аналіз показника в_Т рекомендовано для оцінки адаптаційно-пристосовчих механізмів організму дітей молодшого шкільного віку. Відомо, що мінімальне значення в_Т в учнів віком 7-14 років становить 0,53 а максимальне 1,10, підвищення показника симетрії зубця Т вище ніж 0,72 вказує на напруження адаптаційно-пристосовчих механізмів дитячого організму [6]. Цей електрокардіографічний показник більш чутливий до навантаження, ніж частота серцевих скорочень (ЧСС), та дозволяє оцінити ступінь напруження міокарду [2,5].

Метою нашого дослідження було вивчення функціонального стану організму школярів початкової школи в динаміці традиційних уроків фізичного виховання та уроків плавання. Для досягнення мети були поставлені наступні завдання:

1. Оцінити функціональний стан учнів шкіл з різною організацією фізичного виховання до уроків в спортивному залі (далі - урок ФВ) та басейні (далі - урок плавання).

2. Визначити інтенсивність фізичного навантаження на уроках ФВ та плавання; оцінити вплив активності під час цих уроків на функціональний стан учнів.

. Обстежено 82 учні I-II груп здоров'я трьох початкових шкіл м. Києва. Учні двох шкіл, які обладнані басейнами - експериментальний контингент (контингент Е, 38 осіб, середній вік 8,16 ±0,20 р.) - впродовж тижня відвідували 1 обов'язкове заняття плаванням (Епл) та 2 традиційні уроки фізичного виховання (Еф). Учні контрольного контингенту (контингент К, 44 особи, середній вік 8,79±0,12 р.) у розкладі занять не мали уроку плавання, тричі на тиждень займалися у спортивному залі та в позаурочний час не відвідували басейн.

Максимальну інтенсивність фізичного навантаження на уроках ФВ та плавання оцінювали за максимальною ЧСС під час уроку, яку визначали шляхом оперативної пульсо - метрії. Фазові зміни ЕКГ досліджували та автоматично обчислювали за допомогою діагностичного комплексу ФАЗАГРАФ® з мініатюрним мікропроцесорним сенсором I стандартного відведення з пальцевими електродами. Обробка сигналу здійснювалась за допомогою програми ФАЗАГРАФ-П - оригінального алгоритму обробки сигналу у фазовому просторі [7].

Дослідження здійснили в контингентах К та Е до та після фізичного навантаження на уроках плавання та ФВ. Запис ЕКГ проводили в однакових умовах впродовж 5 хвилин в положенні сидячи в стані відносного спокою.

Вивчення автономної регуляції серцевого ритму (СР) проводили методами часового та спектрального аналізу варіабельності серцевого ритму (ВСР).

При часовому аналізі вивчали наступні 5 показників: SDNN, мс - стандартне відхилення величин нормальних RR інтервалів, відображає усі циклічні компоненти, які впливають на варіабельність; амплітуду моди (АМо, %) - характеризує централізацію регуляції серцевого ритму за рахунок активації симпатичної ланки ВНС; індекс напруження адаптаційно-пристосувальних механізмів (ІН). Для оцінки парасимпатичних впливів на ритм серця вивчали: RMSSD, мс - квадратний корінь з середнього значення квадратів різниці величин послідовних пар інтервалів N-N, та pNN50, % - відсоток послідовних інтервалів, різниця між якими перевищує 50 мс [9].

Під час спектрального аналізу визначали 3 параметри: HFn, % - потужність в діапазоні високочастотних коливань, виражена в нормалізованих одиницях, відображає ва - гусний контроль СР (коливання парасимпатичного відділу ВНС); LFn, % - потужність в діапазоні низьких частот, виражена в нормалізованих одиницях, відображає вплив зміни тонусу як симпатичного (переважно), так і парасимпатичного відділів ВНС; LF/HF - характеризує співвідношення (баланс) симпатичних та парасимпатичних впливів. При LF/HF>1,0 переважає тонус симпатичної ланки ВНС, значення в межах 0,5-0,9 свідчить про збалансовану регуляцію серцевого ритму, а нижче 0,5 вказує на переважання парасимпатичних впливів серцевий ритм.

За допомогою комплексу ФАЗАГРАФ® автоматично визначався також показник симетрії зубця Т (в_Т) усередненого кардіокомплексу, який характеризує симетрію фрагменту фазової траєкторії, що відображає період реполяризації міокарду. Показник в_Т зростає під дією фізичного навантаження та при значенні >0,72 асоціюється з симпатикотонією та напруженням адаптаційно-пристосувальних механізмів [5,6].

Дані обробили методами варіаційної статистики, достовірність розходжень оцінили з використанням t-критерію Ст'юдента [1]. Обчислення, аналіз та візуалізацію даних проведено за допомогою програми Microsoft Office Excel 2007.

Результати обстежень параметрів ВСР та показника в_Т, які вимірювали в учнів К та Е контингентів під час проведених досліджень, зведено в таблиці.

Показники часового та спектрального аналізу варіабельності серцевого ритму в учнів початкових шкіл з різною організацією фізичного виховання в динаміці уроків фізичного виховання та плавання (M±m).

фізичний виховання школяр адаптаційний

Як видно з таблиці, часові та спектральні параметри ВСР до уроку ФВ в К контингенті та перед уроком плавання в Е контингенті статистично не відрізняються (p>0,05). Відсутні також вірогідні відмінності між параметрами ВСР зареєстрованими у учнів К та Е контингентів до уроків ФВ (p>0,05). Не виявлено достовірної різниці між показниками ВСР учнів Е контингенту до уроку ФВ та плавання (p>0,05). Отже функціональний стан школярів, які мають один урок плавання на тиждень, та учнів, які не відвідують басейн, до уроку фізичного виховання суттєво не відрізняється.

В той же час в учнів К контингенту до заняття фізкультурою симетрія зубця Т становить 0,73±0,02 і є вищою за критичне значення (в_Т=0,72), а співвідношення симпатичних та парасимпатичних впливів (LF/HF= 1,16±0,12) є вищим за 1, що вказує на симпа - тикотонію. Учні Е контингенту за показником LF/HF до уроків ФВ та плавання перебувають у стані вегетативної рівноваги, а в_Т не перевищує допустимої межі. Це свідчить про напруження адаптаційно-пристосувальних механізмів організму дітей К контингенту до уроку фізичного виховання порівняно з станом школярів Е контингенту.

Максимальна частота серцевих скорочень на уроках ФВ в К та Е контингентах та на уроці плавання становить 128,36±8,51, 126,66 ± 5,74 134,00 ± 4, 33 уд./хв. відповідно. Така ЧСС відповідає низькій інтенсивності фізичного навантаження на уроці ФВ [3].

Під час уроку ФВ в К контингенті відбувається достовірне підвищення показників, які відображають активність симпатичної ланки ВНС (таблиця): LF/HF (t=2,64, p<0,05), АМо (t=4,07, p<0,001) та ІН (t=3,53, p<0,001). Зареєстровано достовірне зниження загальної варіабельності серцевого ритму - SDNN (t=2,08, p<0,05), що відображає напруження регуляторних систем. Знизились показники, які характеризують активність парасимпатичної ланки ВНС: RMSSD (t=2,10, p<0,05), pNN50 (t=3,35, p<0,01) та HFn (t=2,28, p<0,05). Отже в результаті фізичної активності на уроці ФВ в К контингенті відбувся зсув вегетативного балансу в бік переважання симпатичних впливів на регуляцію СР.

Після уроку ФВ в Е контингенті зростають LF/HF (t=2,04, p<0,05) та LFn (t=2,31, p<0,05), що вказує на підвищення активності симпатичної ланки ВНС, однак зниження маркерів парасимпатичного впливу на СР незначне (pD0,05). Під час плавання активація симпатичної ланки ВНС виражена в меншій мірі, достовірних змін спектральних та часових показників ВСР в динаміці уроку плавання не виявлено (pD0,05).

Встановлено відмінності ВСР у школярів К та Е контингентів після фізичного навантаження. Показники, які відображають активність симпатичної ланки ВНС, достовірно нижчі після уроку плавання порівняно з їх значенням після уроку ФВ в К контингенті: LF/HF (t=3,06, p<0,01), АМо (t=2,14, p<0,05), ІН (t=2,06, p<0,05). Маркери парасимпатичного впливу на СР в учнів Е контингенту достовірно вищі після заняття в басейні, порівняно з цими показниками в учнів К контингенту після уроку ФВ: RMSSD (t=2,01, p<0,05), pNN50 (t=2,92, p<0,05) та HFn (t=3,22, p<0,01). Показники pNN50 та HFn після уроку ФВ в Е контингенті також мають вірогідно вищі значення, порівняно з К контингентом (t=2,92 та 2,96 відповідно, p<0,05).

Симетрія зубця Т (в_Т) після уроків ФВ достовірно вища в учнів К контингенту, порівняно з школярами Е контингенту (t=3,34, p<0,01). Впродовж заняття плаванням показник в_Т збільшується до критичного значення і становить 0,72±0,01, однак його значення нижче порівняно з симетрією зубця Т після уроку ФВ в К контингенті, вірогідність різниці на рівні тенденції (t=1,84, p<0,1).

Отже, напруження адаптаційно - пристосувальних механізмів в учнів початкової школи, в якій не проводять уроки плавання (К контингент), вище порівняно із школярами навчального закладу, де організовано 1 урок плавання на тиждень (Е контингент). В учнів К контингенту переважає тонус симпатичної лаки вегетативної нервової системи, а симетрія зубця Т вище критичного значення (в_Т=0,72). Школярі Е контингенту до уроку ФВ та плавання перебувають у стані вегетативної рівноваги, а симетрія зубця Т не перевищує 0,72.

Підчас уроків фізичного виховання в К та Е контингенті та уроку плавання учні виконують вправи легкої інтенсивності, однак показники ВСР достовірно змінюються лише в учнів К контингенту. В результаті фізичної активності на уроці ФВ в К контингенті відбувся зсув вегетативного балансу в бік переважання симпатичних впливів на регуляцію СР та значне напруження функціонального стану учнів. Така реакція свідчить про невідповідність фізичного навантаження на уроці функціональному стану організму школярів.

В учнів Е контингенту централізація управління серцевим ритмом відбувається без напруження адаптаційно-резервних можливостей за показником вТ. Достовірних змін спектральних та часових показників ВСР в динаміці уроку плавання не виявлено (p>0,05). Зафіксовано підвищення симетрії зубця Т до критичного значення під час уроку в басейні, що ймовірно пов'язано з напруженням міокарду внаслідок вправ в горизонтальному положенні тулуба в умовах спротиву водного середовища.

Висновки

1. Виявлено, що функціональний стан учнів К та Е контингенту до уроків фізичного виховання та плавання не відрізняється. Однак у школярів К контингенту переважає тонус симпатичної ланки ВНС (LF/HF > 1, вх > 0,72), а школярі Е контингенту перебувають у стані вегетативної рівноваги та задовільної адаптації (LF/HF в межах 0,5-1, в_х < 0,72).

2. Встановлено, що інтенсивність фізичного навантаження на уроках фізкультури та плавання низька.

3. Виявлено позитивний вплив уроку плавання на функціональний стан учнів початкової школи. В динаміці уроку плавання часові та спектральні показники до та після навантаження не відрізняються (p>0,05). Під час традиційного уроку ФВ в дітей Е контингенту підсилення впливу симпатичної ланки ВНС відбувається без достовірного зниження парасимпатичної. В той же час, реакція школярів К контингенту на урок ФВ характеризується зсувом вегетативного балансу за рахунок як підвищення симпатичного тонусу, так і послаблення парасимпатичних впливів, що поряд з високим значенням симетрії зубця X свідчить про значне напруження адаптаційно-пристосовчих механізмів.

4. Діагностичний комплекс ФАЗАГРАФ® є зручним та надійним засобом, який може використовуватись для оперативного контролю функціонального стану учнів в динаміці уроків фізичного навантаження.

Література

фізичний виховання школяр адаптаційний

1. Антамонов М.Ю. Математическая обработка и анализ медико-биологических данных / М.Ю. Антамонов. - К: Украинская Военно-медицинская академия. 2006. - 558 с.

2. Вололотовский С.П. Система контроля функционального состояния спортсмена / С.П. Вололотовский, Л.С. Файнзильберг // Мат. шестой дистанционной научно-практической конференции с международным участием «Системы поддержки принятия решений. Теория и практика. СППР 2010». - Киев: ИПММС НАН Украины, 2010. - С. 27-32.

3. Квашніна Л.В. Медико-педагогічна оцінка ефективності уроку фізичного виховання у навчальних закладах: метод. рек. / Л.В. Квашніна, Н.С. Полька, І.О. Калиниченко. - К., 2010. - 27 с.

4. Крысюк О.Н. Возрастные особенности биоэлектрической активности миокарда и автономной нервной регуляции сердечного ритма у детей 7-11 лет. // Новые исследования. 2008.

5. Файнзільберг Л.С. Спосіб інтегральної оцінки поточного стану серцево-судинної системи людини. - Патент України №16024. - Бюл. №17, 2006 р.

6. Файнзильберг Л.С. Компьютерный анализ и интерпретация электрокардиограмм в фазовом пространстве. Системні дослідження та інформаційні технології. / Л.С. Файнзильберг. 2004; 1:32. - 46 с.

7. Шлык Н.И. Типологические характеристики функционального состояния регуляторных систем у школьников и юных спортсменов / Н.И. Шлык, Е.Н. Сапожникова, Т.Г. Кирилова, В.Г. Семенов // Физиология человека. 2009. - 35, - №6. - С. 85-93.

Размещено на Allbest.ru