Возрастная динамика и адаптационные изменения функционального состояния детей 5-14 лет под влиянием занятий физическими упражнениями 03. 00. 13 Физиология

1   2   3   4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Комплексное исследование функционального состояния детей 5–14 лет с одновременным изучением физиологических, психологических и поведенческих показателей позволило получить сведения о факторной структуре и возрастных особенностях его изменений при напряженной интеллектуальной деятельности. В широком возрастном диапазоне проведено изучение влияния занятий физическими упражнениями на функциональное состояние учащихся при выполнении умственной нагрузки различной степени сложности.

Анализ параметров функционального состояния детей, распределенных по возрасту, полу, активированности в состоянии спокойного бодрствования, уровню личностной тревожности, стадиям полового созревания, интенсивности мотивации, уровню физической работоспособности, позволил установить, что наиболее существенные изменения ФС при напряженной интеллектуальной деятельности происходят в периоды, связанные с качественными преобразованиями в функционировании важнейших физиологических систем и перестройками базовых механизмов адаптации ребенка к социальным и природным факторам.

Материалы, полученные в данной серии исследований, стали основанием для поиска эффективных средств и методов оптимизации функционального состояния детей с учетом обнаруженных возрастных и индивидуальных особенностей.

Обследование испытуемых, дифференцированных по физической работоспособности, показало, что дети, обладающие высоким уровнем развития аэробных и анаэробных гликолитических компонентов работоспособности, отличаются от учащихся с низкой работоспособностью оптимальным уровнем неспецифической активации ЦНС, преобладанием тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы в состоянии спокойного бодрствования и менее выраженными изменениями функционального состояния при напряженной интеллектуальной деятельности, меньшей ее физиологической ценой, высокими умственной работоспособностью и физической подготовленностью. Эти данные указывают на необходимость использования физических нагрузок в целях оптимизации функционального состояния детей при интенсивной умственной деятельности.

Установлено, что выраженность реакций срочной адаптации на дозированную физическую нагрузку определяется возрастом, исходным уровнем функционального состояния организма, физической работоспособностью. Существует оптимальный для выполнения интеллектуальной деятельности уровень функционального состояния, обусловленный физической нагрузкой, обеспечивающий эффективное осуществление процессов анализа и переработки информации и формирование положительного эмоционального состояния.

Весь комплекс полученных и проанализированных нами данных позволяет заключить, что основным механизмом позитивного влияния физических нагрузок на функциональное состояние организма детей при напряженной интеллектуальной деятельности является направленное усиление неспецифических и специфических компонентов адаптации, проявляющееся в расширении функциональных возможностей физиологических систем и формировании новых программ развертывания адаптивных реакций. Выраженность неспецифических компонентов долговременной адаптации определяется величиной нагрузки, а специфических – прежде всего, ее направленностью.

Срочные эффекты адаптации к адекватно дозированным физическим нагрузкам позволяют поддерживать в период отдыха после мышечной работы уровень ФС в диапазоне оптимальной активации, создающей условия для выполнения интеллектуальной деятельности с высокой эффективностью и положительных изменений эмоционального статуса.

Долговременные эффекты адаптации к адекватно дозированным физическим нагрузкам проявляются в снижении уровня неспецифической активации ЦНС и сдвиге вегетативного баланса в сторону преобладания активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы в состоянии спокойного бодрствования, уменьшении выраженности психофизиологических изменений ФС при напряженной информационной нагрузке, повышении умственной работоспособности, уменьшении физиологической цены интеллектуальной деятельности.

Показано, что особенности долговременного влияния физических нагрузок на функциональное состояние детей при напряженной умственной работе на различных этапах онтогенеза в значительной степени зависят от чередования периодов плавного и интенсивного развития – соотношения количественных и качественных изменений в деятельности физиологических систем. Установлено, что на этапах значительных качественных морфофункциональных перестроек наиболее выраженный положительный эффект дает применение средних по величине нагрузок преимущественно анаэробной направленности, тогда как на этапах постепенных количественных изменений – использование нагрузок преимущественно аэробной направленности, характеризующихся большой величиной.

Во всех рассматриваемых возрастных группах установлена зависимость наблюдаемых изменений физической работоспособности и подготовленности от преимущественной метаболической направленности используемых физических упражнений: приросты переменных, отражающих анаэробные возможности организма, в большей степени возрастали под влиянием анаэробных нагрузок и в меньшей степени – аэробных, а показатели аэробных возможностей, напротив, изменялись более существенно при использовании упражнений аэробного характера. Эти специфические особенности адаптации организма детей к мышечной деятельности, связаны, по-видимому, с нелинейностью и гетерохронностью развития отдельных элементов системы энергообеспечения в онтогенезе.

Сопоставление изменений функционального состояния организма детей в условиях напряженной интеллектуальной деятельности в возрастном аспекте показало, что тенденции сдвигов отдельных его показателей под влиянием долговременной адаптации к физическим нагрузкам могут как совпадать, так и не совпадать с направленностью развития, что обусловливается нелинейностью формирования основных физиологических систем и морфофункциональной спецификой отдельных этапов онтогенеза.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что в такой критический период онтогенеза, как начало систематического обучения в школе, для оптимизации функционального состояния детей, отличающихся выраженными индивидуально-психологическими характеристиками, предрасполагающими к развитию психологического стресса, целесообразно комплексно применять физические нагрузки и приемы индивидуальной регуляции состояния напряжения. При этом доминирующую роль должны играть физиологически обоснованные программы физических упражнений. Специфика воздействия рассматриваемых приемов регуляции функционального состояния на организм тревожных детей 6–8 лет отражает особенности индивидуально-психологической реактивности, проявляющиеся на фоне незрелости регуляторной системы мозга на данном этапе онтогенеза.


ВЫВОДЫ

1. Анализ физиологических, психологических и поведенческих показателей функционального состояния организма детей 5–14 лет показал, что ведущими факторами, определяющими его структуру, являются вегетативная регуляция, гемодинамическое обеспечение и физиологическая цена интеллектуальной деятельности, физическая работоспособность и неспецифическая устойчивость к простудным заболеваниям.

В комплексе показателей физической работоспособности и подготовленности наиболее информативными критериями оценки функционального состояния являются параметры аэробных, анаэробных гликолитических и анаэробных алактатных возможностей организма.

2. Информационные нагрузки вызывают у детей 5–14 лет повышение уровня активации ЦНС, проявляющееся в возрастании напряжения регуляторных систем, сдвиге вегетативного баланса в сторону преобладания активности симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Во всех обследуемых возрастных группах детей переход от выполнения интеллектуальной деятельности в комфортных условиях к работе с максимальной скоростью сопровождается снижением качественных показателей умственной работоспособности, повышением активности симпатического отдела вегетативной нервной системы и возрастанием вегетативных затрат на переработку значимой информации. Это указывает на то, что физиологическая цена работы в комфортном режиме ниже, чем нагрузки, выполняемой в максимальном темпе.

3. Регуляция функционального состояния при реализации напряженной информационной нагрузки с возрастом улучшается, продуктивность интеллектуальной деятельности возрастает, а ее физиологическая цена, напротив, снижается. Это отражает совершенствование структурно-функциональной организации ЦНС в процессе онтогенеза и повышение эффективности адаптивных реакций организма.

Полученные данные позволяют считать, что этапы развития, отличающиеся чередованием процессов роста и дифференцировки, характеризуются определенной спецификой изменений функционального состояния детей при напряженной информационной нагрузке:

– на этапах качественных перестроек основных физиологических функций (5-6, 6-7 и 13-14 лет) проявляются избыточное вегетативное обеспечение умственной работы, низкая эффективность и повышенная цена деятельности;

– на этапах количественных изменений основных физиологических функций (7-8, 9-10, 11-12 лет) отмечаются поступательное снижение физиологической реактивности, повышение эффективности и уменьшение цены деятельности.

4. Изменения функционального состояния при информационной нагрузке определяются индивидуальными особенностями детей 5–14 лет. Выявлена зависимость уровня функционального состояния учащихся в условиях напряженной интеллектуальной деятельности от активированности в состоянии спокойного бодрствования, мотивации, личностной тревожности, темпов полового созревания и физической работоспособности.

5. Функциональное состояние детей 5–14 лет в условиях напряженной информационной нагрузки зависит от аэробных, анаэробных гликолитических и анаэробных алактатных компонентов физической работоспособности и их взаимодействия.

Дети, обладающие высоким уровнем развития аэробных и анаэробных гликолитических компонентов работоспособности, отличаются от учащихся с низкой работоспособностью оптимально сниженным уровнем неспецифической активации ЦНС, преобладанием тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы при спокойном бодрствовании и менее выраженными изменениями функционального состояния при напряженной интеллектуальной деятельности, меньшей ее физиологической ценой, высокой умственной работоспособностью.

6. Определены изменения факторной структуры физической работоспособности в возрастном аспекте и разработана методика ее комплексной оценки для детей от 5 до 14 лет. Сравнение максимальной длительности работы различной интенсивности с учетом величины комплексной оценки физической работоспособности позволило установить, что различия между лицами с высоким и низким уровнями физического состояния во всех возрастных группах достигают статистически существенных величин, причем с уменьшением мощности работы они значительно нарастают. На основе этих данных разработаны унифицированная методика расчета величины нагрузки, классификация нагрузок по зонам мощности, номограммы, отражающие зависимость продолжительности физической работы от ее интенсивности у детей с различной физической работоспособностью. Предложенные способы нормирования физических нагрузок могут найти широкое применение при создании физиологически обоснованных программ оздоровительной тренировки учащихся в условиях детских дошкольных учреждений и общеобразовательных школ.

7. Физиологически обоснованные программы занятий высокой интенсивности, базирующиеся на комплексном применении физических упражнений различной метаболической направленности, оказывают выраженное положительное воздействие на функциональное состояние детей в условиях напряженной информационной нагрузки.

Выявлена специфика долговременного влияния физических нагрузок аэробного и анаэробного характера на функциональное состояние детей на этапах, отличающихся изменениями скорости и направленности процессов роста и развития:

– на этапах качественных перестроек основных физиологических функций диапазон эффективной величины нагрузки, в рамках которого происходят оптимальные изменения функционального состояния при напряженной интеллектуальной деятельности, сужается, общие приросты физической работоспособности снижаются, а наиболее выраженный тренирующий эффект дает применение нагрузок преимущественно анаэробной направленности;

– на этапах постепенных количественных изменений основных физиологических функций диапазон эффективной величины нагрузки расширяется, приросты работоспособности увеличиваются, а наиболее выраженный тренирующий эффект дает применение нагрузок преимущественно аэробной направленности.

8. Величина физической нагрузки определяет общее неспецифическое воздействие двигательной активности на функциональное состояние детей при напряженной интеллектуальной деятельности. Соотнесение выраженности воздействия различных параметров физической нагрузки на функциональное состояние показало, что во всех возрастных группах величина физической нагрузки отличалась наибольшей силой влияния на умственную работоспособность, вегетативное обеспечение и физиологическую цену напряженной интеллектуальной деятельности, эмоциональный фон, физическую работоспособность и подготовленность.

Оптимальная величина физической нагрузки может быть получена за счет различных сочетаний интенсивности, недельного объема, продолжительности и кратности занятий.

9. В исследованиях, направленных на оптимизацию функционального состояния тревожных детей 6–8 лет, показано, что комплексное применение физических нагрузок преимущественно аэробного характера, релаксационного тренинга, дыхательных упражнений и функциональной музыки в долговременном аспекте обладает большей эффективностью, чем избирательное использование рассматриваемых средств. При избирательном воздействии выраженное влияние на функциональное состояние тревожных детей 6–8 лет в условиях напряженной информационной нагрузки оказывают только физические упражнения. Применение других способов оптимизации функционального состояния является менее эффективным.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Криволапчук, И.А. Изменения омега-потенциала при умственной, сенсомоторной и физической нагрузках у детей 6-7 лет / И.А. Криволапчук // Физиология человека. – 1988.– Т. 14, N 6. – С. 1024–1026.
   
2. Криволапчук, И.А. Изменения функционального состояния ЦНС при умственной и сенсомоторной нагрузках у детей 7-8 лет с разным уровнем развития выносливости / И.А. Криволапчук // Взаимодействие моторных и вегетативных функций при различных видах мышечной активности человека: темат. сб. науч. тр. – Калинин, 1988. – С. 75–79.
   
3. Криволапчук, И.А. Особенности регуляции сердечного ритма у детей 7-8 лет с различным уровнем развития выносливости / И.А. Криволапчук // Новые исследования в психологии и возрастной физиологии. – 1989. – № 2.– С. 88–90.
   
4. Криволапчук, И.А. Неспецифическая реактивность детей 7–8 лет на различные виды нагрузок / И.А.Криволапчук, А.С. Горев // Новые исследования в психологии и возрастной физиологии. – 1990. – N 2. – С. 81–85.
   
5. Криволапчук, И.А. Максимальная анаэробная мощность детей 11–15 лет / И.А. Криволапчук // Новые исследования в психологии и возрастной физиологии. – 1991. – № 1. – С. 81–85.
   
6. Криволапчук, И.А. Особенности психофизиологической реактивности детей 7–8 лет с разным уровнем физической работоспособности / И.А. Криволапчук // Вопросы теории и практики физической культуры и спорта. – Минск, 1991. – Вып. 21. – С. 25–29.
   
7. Криволапчук, И.А. Факторный анализ взаимосвязей показателей неспецифической активации ЦНС, физической работоспособности и общей выносливости детей 7–8 лет / И.А. Криволапчук // Новые исследования в психологии и возрастной физиологии. – 1991. – N 2. – С. 66–68.
   
8. Криволапчук, И.А. Социально-биологические факторы нарушений функционального состояния центральной нервной системы школьников и двигательная активность / И.А. Криволапчук // Фізічная культура і здароўе. – 1996. – N 5. – С. 11–21.
   
9. Криволапчук, И.А. Эмоциональное напряжение и роль физических упражнений в профилактике его отрицательных последствий / И.А. Криволапчук // Методологические и прикладные проблемы физической культуры: сб. науч. тр. ученых России и стран СНГ. – Ростов н/Д: Изд-во РГПУ, 1996. – Вып. 1. – С. 57–63.
   
10. Криволапчук, И.А. Нормирование нагрузок при использовании физических упражнений аэробной направленности для оптимизации функционального состояния ЦНС школьников / И.А. Криволапчук // Фізічная культура і здароўе. – 1997. – № 8. – С. 10–20.
    
11. Криволапчук, И.А. Профилактика эмоционального напряжения, обусловленного «радиационной угрозой»: эффекты двигательной адаптации / И.А. Криволапчук // Экологическая антропология: ежегодник. – Минск–Люблин–Лодзь, 1997. – С. 364–367.
    
12. Криволапчук, И.А. Физические упражнения в общей системе средств оптимизации функционального состояния / И.А. Криволапчук // Экологическая антропология: ежегодник. – Минск, 1998. – С. 261–264.
    
13. Криволапчук, И.А. Типологическая характеристика физической подготовленности и психофизиологическая реактивность детей в начальный период второго детства / И.А. Криволапчук // Веснік Гродзенскага дзяржаўнага універсітэта імя Янкі Купалы. Сер. 1. – 1999. – № 1. – С. 42-51.
    
14. Криволапчук, И.А. Эмоциональное состояние школьников после дозированных физических нагрузок / И.А. Криволапчук // Экологическая антропология: ежегодник. – Минск, 1999. – С. 351–355.
    
15. Криволапчук, И.А. Проблемы оптимизации функционального состояния детей и подростков средствами физической культуры / И.А. Криволапчук // Фізічная культура і здароўе. – 2000. – № 3. – С. 95–107.
    
16. Криволапчук, И.А. Проблемы оптимизации функционального состояния детей и подростков средствами физической культуры / И.А. Криволапчук // Фізічная культура і здароўе. – 2000. – № 4. – С. 78–84.
    
17. Криволапчук, И.А. Значение двигательной адаптации в формировании эмоционального статуса школьника: монография / И.А. Криволапчук // Эмоции человека в нормальных и стрессорных условиях / А.И. Яроцкий [и др.]; под общ. ред. А.И. Яроцкого, И.А. Криволапчука.– Гродно: ГрГУ, 2001. – С. 368–419.
    
18. Криволапчук, И.А. Модулирующее воздействие дозированной физической нагрузки на уровень умственной работоспособности детей и подростков 6–14 лет / И.А. Криволапчук // Веснік Гродзенскага дзяржаўнага універсітэта імя Янкі Купалы. Сер. 2. – 2001. – № 1. – С. 111–123.
    
19. Криволапчук, И.А. Некоторые когнитивные процессы у детей 6–10 лет в период восстановления после физической нагрузки / И.А. Криволапчук // Спортивная наука на рубеже столетий: междунар. сб. науч. тр. – Минск, 2001. – Вып. 1. – С. 329–335.
    
20. Криволапчук, И.А. Интенсивность физической нагрузки в оздоровительной тренировке (Обзор литературы) / И.А. Криволапчук // Проблемы физической культуры и спорта в высших учебных заведениях: cб. науч. работ. – Воронеж: Изд-во ВГАУ, 2003. – C. 60–73.
    
21. Криволапчук, И.А Хронотропная реакция сердца как критерий интенсивности физической нагрузки у детей и подростков / И.А. Криволапчук // Веснік Гродзенскага дзяржаўнага універсітэта імя Янкі Купалы. Сер. 1. – 2004. – № 1.– С. 51–59.
    
22. Криволапчук, И.А. Комплексная оценка работоспособности детей 9–10 лет и дозирование нагрузок оздоровительной направленности / И.А. Криволапчук, В.В. Мышъяков // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. – 2004. – № 6. – С. 51–58.
    
23. Криволапчук, И.А. Немедикаментозная профилактика и коррекция последствий школьного стресса: возможности физических упражнений / И.А. Криволапчук // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. – 2004. – №1.– С. 10–16.
    
24. Криволапчук, И.А. Оздоровительные эффекты физических упражнений и их место в системе средств оптимизации функционального состояния человека / И.А. Криволапчук // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. – 2004. – № 5. – С. 8–14.
    
25. Криволапчук, И.А. Особенности физического состояния детей 6–8 лет с высокой личностной тревожностью / И.А. Криволапчук // Теорія і практика фізичного виховання. – 2004. – № 2. – С. 128–134.
    
26. Криволапчук, И.А. Физическое состояние мальчиков 13–14 лет с различной степенью полового созревания / И.А. Криволапчук, В.К. Сухецкий // Веснік Гродзенскага дзяржаўнага універсітэта імя Янкі Купалы. Сер. 2. – 2004. – № 1.– С. 114–121.
    
27. Криволапчук, И.А. Аспекты моделирования состояния психической напряженности у детей и подростков / И.А. Криволапчук // Веснік Гродзенскага дзяржаўнага універсітэта імя Янкі Купалы. Сер. 1. – 2005. – № 1(30). – С. 90–102.
    
28. Криволапчук, И.А. Определение величины физической нагрузки у детей 5–6 лет на основе анализа зависимости «доза–эффект» / И.А. Криволапчук // Мир спорта. – 2005.– № 1(18). – С. 33–41.
    
29. Криволапчук, И.А. Факторы работоспособности, ее комплексная оценка и дозирование нагрузки на занятиях с детьми 5–6 лет / И.А. Криволапчук // Вестник КрасГУ. Серия: гуманитарные науки (физическая культура и спорт). – 2005. – № 6. – С. 144–150.
    
30. Криволапчук, И.А. Личностная тревожность и функциональное состояние детей 6–8 лет / И.А. Криволапчук, В.В. Зайцева // Новые исследования. – 2005. – № 2. – С. 42–53.
    
31. Криволапчук, И.А. Психофизиологическая характеристика функционального состояния подростков на разных стадиях полового созревания в условиях информационной нагрузки /И.А. Криволапчук, В.К. Сухецкий // Физиология человека. – 2005. – Т. 31, N 6. – С. 13–25.
    
32. Krivolapchuck, I. Optimization of the functional state of the alarming schoolboys of 6–8 years by the means of the physical culture / I. Krivolapchuck // Scientific Fundaments of Human Movement and Sport Practice, Rimini, Italy / University of Bolona; IASK; ed by W. Starosta, S. Scuatrito. – Bologna, 2005. – Vol. 21, Part 2. – Р. 389–391.
    
33. Криволапчук, И.А. Психофизиологические показатели у детей 6–8 лет при информационной нагрузке в зависимости от тревожности как устойчивой индивидуальной характеристики / И.А. Криволапчук // Физиология человека. – 2006. – Т. 32, N 6. – С. 13–21.
    
34. Криволапчук, И.А. Характеристики физической нагрузки в оздоровительной тренировке детей и подростков / И.А. Криволапчук // Фізічная культура і здароўе. – 2006. – № 2.– С. 45–52.
    
35. Криволапчук, И.А. Биоэнергетические факторы работоспособности и психофизиологические изменения функционального состояния школьников 9-10 лет / И.А. Криволапчук, В.В. Мышъяков // Мир спорта. – 2007. – № 3 (28). – С. 86–95.
    
36. Криволапчук, И.А. Оптимизация функционального состояния детей и подростков в процессе физического воспитания: монография / И.А. Криволапчук. – Гродно: ГрГУ, 2007. – 606 с.
    
37. Криволапчук, И.А. Психофизиологическая цена напряженной информационной нагрузки у детей и подростков 5-14 лет / И.А. Криволапчук // Физиология человека. – 2008. – Т. 34, N 4. – С. 28–35.