3. Влияние занятий физической культурой на физическое, функциональное развитие, работоспособность школьников и состояние их здоровья

Уроки физической культуры должны повышатьустойчивость орга­низма школьников к физическим нагрузкам и быть направлены на улуч­шение физического и функционального развития, повышению работо­способности, сохранение и укрепление здоровья учащихся. Медико-био­логической основой этих процессов являются физиологические, био­химические и морфологические изменения, возникающие во время занятий физическими упражнениями, атакже совершенствование не­рвной и гуморальной регуляции функций организма учащихся.

Одно из основных физиолого-педагогических требований урока фи­зической культуры состоит в получении тренировочного эффекта. В физиологическом отношении тренировочный эф­фект заключается, прежде всего, в повышении функциональных возможностей различных органов и систем и развитии адаптации организма к физическим нагрузкам.

Тренировочный эффект возникает, если нагрузка достигает или пре­вышает пороговую величину, которая всегда должна быть выше обыч­на

ной повседневной (бытовой) нагрузки. Выбирая величину пороговой на­грузки, следует учитывать функциональные возможности организма, возраст и пол школьников. Одна и таже нагрузка может быть выше или ниже пороговой для школьников разного возраста (младший, средний, старший) и разного пола. Для решения различных задач урока (вводная, основная, заключительная) величина пороговых нагрузоктакже долж­на быть различной. Из сказанного следует, что для правильного и гра­мотного проведения занятий педагогу необходимо знать и учитывать целый ряд методических и медико-биологических положений.

В соответствии с фазовым протеканием адаптационных измене­ний тренировочный эффект физических упражнений может быть различным: срочным, отставленным (пролонгированным) и кумуля­тивным.

Срочный эффект нагрузки проявляется функци­ональными изменениями в организме во время или вскоре после окончания нагрузок (до 30-60 мин). Главная физиологическая осо­бенность срочного эффекта заключается в том, что он формируется на основе готовых, ранее образованных механизмов регуляции и программ приспособления и характеризуется избыточной активаци­ей различных органов и систем.

Отставленный тренировочный эффект на­блюдается на поздних фазах восстановления и в физиологическом отношении представляет собой продолжительную деятельность раз­личных органов и систем на повышенном уровне их функциониро­вания. Именно отставленный эффект способствует развитию в орга­низме явлений суперкомпенсации.

Кумулятивный эффект возникает как результат последовательного суммирования срочных или отставленных и фор­мируется на основе вновь создаваемых программ и механизмов при­способления. В кумулятивном эффекте возникают изменения, свя­занные с усилением синтеза нуклеиновых кислот и белков, способ­ствующих развитию долговременной адаптации. Кумулятивный эффект выражается в улучшении физического и функционального развития, повышении работоспособности и вызывает две основные физиологические перестройки: а) увеличение функциональных ре­зервов организма; б) повышение экономичности (эффективности) деятельности различных органов и систем.

Продолжительность упражнений тесно связана со скоростью их выполнения и определяется характером энергообеспечения. Так, при выполнении упражнений в максимально возможном темпе в те­чение 3-10 сек энергообеспечение осуществляется по креатинфос- фатному механизму, при работе от 20 секдо 3-5 мин — гликолитичес- кому (л актатному) и при умеренной нагрузке в течение десятков ми­нут и нескольких часов развертываются аэробные реакции.

Существенное значение имеет продолжительность интервала отдыха между нагрузками. Если нагрузки невелики и отдых между ними достаточен, то школьники работают при аэробном энергообес­печении; если нагрузки большие, а отдых мал — при анаэробном энергообеспечении.

Увеличение числа повторений упражнений в аэробных условиях повышает функциональные возможности кислородтранспортной системы и физическую работоспособность, а при увеличении числа повторений в анаэробных условиях—наступает истощение механиз­мов энергообеспечения и снижаются функциональные возможности организма.

С увеличением возраста школьников, которые регулярно занима-. ются физическими упражнениями, функции организма и работос­пособность улучшаются. С другой стороны, достоверно установлено, что количество занятий физическими упражнениями для адекватного развития организма школьников, предусмотренное существующим ныне учебным планом, недостаточно. В частности, специально вы­полненными исследованиями под руководством Л.ЕзЛюбомирскоч го (1989), школьников разных возрастных групп (7-10 классы) при обычном занятии физической культурой (2 часа в неделю) и допол­нительном введении одного внеурочного часа установлено, что улиц экспериментальной группы были лучшие показатели гемодинами­ки, внешнего дыхания, энергообеспечения и выше уровень физичес­кой работоспособности поданным велоэргометрии. Было также по­казано, что у школьников в стадии завершения полового созревания как в состоянии покоя, так и при различных физических нагрузках (по сравнению с лицами препубертатного периода) показатели фун­кций организма более экономичны и у них существенно выше рабо­тоспособность.

Известно, что в странах Западной Европы, США и Японии на за­нятия по физическому воспитанию школьников отведено от 3-х до 6 часов в неделю. И даже при таком положении дел в ФРГ, например, «более 60% школьников страдают заболеваниями, которые раньше считались «привилегией» лиц пожилого возраста». В США подан­ным Президентского совета по физической подготовке и спорту «...в начале 80-х годов лишь 0,1 % школьников выполняли спортивные нормативы, установленные советом «(Жарова J1., Станиславская Е., 1987). Есть все основания полагать, что физическое и функциональ­ное развитие школьников нашей страны и состояние их здоровья — не лучше.

Поданным доклада в Г осударственной думе в 1993 г. о состоянии здоровья населения Российской Федерации, 60% детей в возрасте от 3 по 7 лет отнесены к практически здоровым, но имеющим различ­ные функциональные нарушения. В частности, у 30-40% детей млад­шего и у 20-30% — старшего дошкольного возраста отмечены невро­тические нарушения, у 35 % — отклонения со стороны опорно-двига­тельного аппарата и пр.

За последние 33 года (1960-1993) численность практически здо­ровых школьников (I-II группы здоровья) снизилась в первых клас­сах с 61 % до 46%, в восьмых—с 60% до 48%. С переходом из класса в класс здоровье детей ухудшается. За время обучения в школе число абсолютно здоровых детей снижается в 4-5 раз, особенно в 5-4 клас­сах, когда совпадают периоды полового созревания и повышенной учебной нагрузки. К 8 классу в 5 раз возрастает частота нарушений со стороны органа зрения, в 1,5-2 раза — нервно-психических рас­стройств, в 2-3 раза—нарушения осанки.

По данным Первого съезда практических психологов (1994), око­ло 80% школьников заканчивают учебу с отклонениями в состоянии здоровья, 45% из нихявляются хроническими больными. Причиной такого состояния являются издержки школьного обучения. Высокая интенсивность школьного обучения и недостаточная двигательная активность приводят к резкому снижению эмоционального и психи­ческого тонуса учащихся, повышению уровня тревожности и сниже­нию их умственной работоспособности.

Гипокинезия, вызывая нарушения обменных процессов и избы­точное отложениелипидов, способствует заболеванию детей ожире­нием. У таких детей чаще возникают травмы, у них в 3-5 раз выше простудная заболеваемость. На протяжении школьного обучения у

14. 18% школьников развивается гипертоническая болезнь, а 20- 25% детей из числа отстающих в учебе по состоянию здоровья стано­вятся второгодниками. Как указывают авторы, школьные уроки фи­зической культуры (2 часа в неделю) восполняют двигательный дефи­цит толькона 11%.

На протяжении последних десяти лет под нашим руководством проводились комплексные обследования детей дошкольного возрас­та, школьников и студентов в различных регионах России (Кали­нинград, Кемерово, Краснодар, Курск, Санкт-Петербург, Шуя, Ус­сурийск). Результаты этих исследований, значительная часть ко­торых уже завершена и защищена в виде кандидатских и докторских диссертаций, позволили нам сформулировать и реализовать некото­рые теоретические и прикладные проблемы профилактического, ди­агностического и оздоровительного характера.

Выполненные комплексные исследования по оценке функцио­нального состояния ЦНС, сердечно-сосудистой, дыхательной и сен­сорных систем, органов выделения, энергообеспечения и физической работоспособности у школьников и студентов в процессе регулярных занятий физическими упражнениями позволили установить некото­рые особенности в проявлении вышеназванных физиологических ре­акций по сравнению с аналогичными показателями улиц, не занима­ющихся физическими упражнениями. В частности, у последней кате­гории обследованных перестройка регуляторных приспособитель­ных механизмов и мобилизация физиологических резервов осуще­ствляется, какправило, с повышенными энергетическими затрата­ми. В зависимости от возраста и стажа физкультурных занятий установлены различные типы кортикального влияния на процессы центральной регуляции адаптивных механизмов с вовлечением в этот процесс различных отделов головного мозга.

Особенностью деятельности сердечно-сосудистой системы у де- тей в первые годы регулярных занятий физическими упражнениями с определенными нагрузками является преобладание процессов гипер­трофии миокарда и более умеренноерасширение полостей сердца. П од влиянием умеренных физических нагрузоку школьников и студен­тов улучшается взаимодействие анализаторных систем, нормализу­ется кислотно-щелочной баланс организма, ускоряется восстановле­ние мышечного тонуса, а также совершенствуются фильтрацион­ные, водо-, ионо— и осморегулирующие функции почек. JI ица, не зан и - мающиеся регулярно физическими упражнениями, при нагрузках характеризуются более ранним метаболическим ацидозом и корот­ким аэробно-анаэробным переходом, что является факторами, ли­митирующими физическую работоспособность и способствующими возникновению отдельных заболеваний.

В процессе систематических занятий определенным видом труда в организме человека формируется специальная функ­циональная система адаптации. Образование та­кой системы у школьников и студентов составляет принципиальную основу долговременного приспособления к физическим нагрузкам и реа­лизуется повышением эффективности деятельности различных ор­ганов, систем и организма в целом (Солодков А.С., 1988). Установле­ны особенности взаимосвязи функций ЦНС, кровообращения, дыха­ния, сенсорных систем и энергообеспечения в зависимости от возраста и стажа занятий. Зная закономерности формирования функциональ­ной системы, можно различными средствами эффективно влиять на отдельные ее звенья, ускоряя приспособление к физическим нагруз­кам и повышая работоспособность, т.е. управлять адаптационным процессом, а также предупреждать неблагоприятно направленные функциональные сдвиги и сохранять здоровье учащихся.

Сохранение и восстановление здоровья населения (в данном случае не принимается во внимание лечение болезней) могут осу­ществляться путем применения различных способов и средств. В на­стоящее время наиболее распространеннымиявляются: скрининг населения с выявлением «групприска» среди практически здоровых людей, формирование и реализация здорового образа жизни, улуч­

шение экологической ситуации, условий труда и быта людей идр. Од­нако многие из них требуют значительных материальных затрат, до­рогостоящего оборудования и аппаратуры, специального обучения персонала. Вместе с тем, достаточная двигательная активность, на­правленная на борьбу с гиподинамией и гипокинезией, широкое внедрение физической культуры в жизнь и быт населения, как показывают многочисленные медико-биологические исследования, способствуют укреплению здоровья человека, повышению устойчи­вости его организма к действию различных неблагоприятных факто­ров внешней среды (температура, давление, загрязненность воздуха и воды, инфекции и др.), а также сохранению и восстановлению ра­ботоспособности, препятствию развития раннего утомления и пе­реутомления и коррекции психоэмоциональных перегрузок во вре­мя профессиональной деятельности человека.

Рис. 59. Функциональная взаимосвязь физических нагрузок и состояния здоровья населения

Обозначения:

1 — уровень физической активности 2 — состояние функций организма 3 — заболеваемость

В процессе выполнения исследований нами была теоретически обоснована и экспериментально проверена на практике в школах, гимназиях и вузах России концепция функциональной взаимозави­симости физических нагрузок, показателей функций организма и со­стояния здоровья учащихся (рис. 59). Оказалось, что недостаточная двигательная активность ведет к изменению функциональных пока­зателей организма, отрицательные сдвиги которых могут вызывать возникновение предпатологических состояний и заболеваний. Воз­никшие формы патологии уже, в свою очередь, снижают двигатель­ную активность, ухудшают функциональное состояние организма и еще более увеличивают интенсивные показатели заболеваний, ко­

торые нередко приобретают хронический характер. Таким образам получается порочный замкнутый круг, который проще и доступнее всего разорвать путем применения различных физических упражне­ний в достаточном объеме с учетом возраста, пола, тренированно­сти и состояния здоровья людей.

В частности, проведенное нами медико-педагогическое наблюде­ние за учащимися гимназии физи ко-математического профиля при СПбГУ показывает, что ученики 9-го класса (первый год обучения в гимназии) совершают от 12000 до 20000локомоций (по данным ша- гометрии), в 10-м классе 5000-12000 и в 11 -м классе — от 10000 до 15000 (рис. 60). Анализ функций сердечно-сосудистой системы сви­детельствует, что за трехлетний период обучения удетей как в состо­янии покоя, так и при физических нагрузках наблюдается тенденция ктахикардии, развитию гипотензивных реакций и снижению мы­шечной работоспособности.

Обозначения:

шагометрия (в тысячах)

— — — обращаемость за медпомощью (в %) у у у освобождение от занятий

физкультурой (в %) олу

- 9 класс 10 класс 11 класс

Рис. 60. Взаимозависимость двигательной активности и состояния здоровья учащихся

По данным врачей этой гимназии, среди учащихся 9-го класса те или иные заболевания, по поводу которых они обращались за ме­дицинской помощью, отмечены у 54% гимназистов, в 10-м классе —> у 86% и в 11 -м классе — у 78% обучающихся. Несомненный интерес представляют сведения об освобождении учащихся по болезни от за­нятий на уроках физической культуры. Так, если общее число ос­вобождений в 9-м классе условно принять за 100%, то в 10-м классе оно составило 307% и в 11-м классе —265%. Анализ общей заболева­емости гимназистов во всех трех классах позволил установить, что среди 227 человек те или иные формы патологии выявлены у 164 (74,4%) учащихся.

Касаясь состояния здоровья студентов высших учебных заве­дений в различных городах России, можно сказать следующее. Удельный вес студентов, включенных в специальные медицинские группы (Калининградский университет, Кубанский медицинский институт, Санкт-Петербургские медицинские вузы, Шуйский и Уссурийский педагогические институты) составляет от 15% до 30%. Совершенно очевидно, что в состав этих групп включаются не все студенты, имеющиете или иные формы патологии. Поэтому об­щая заболеваемость студентов в различных вузах колеблется от 50% до 75% от общего их числа. У школьников и студентов, регулярно зани­мающихся физическими упражнениями, общая заболеваемость в 1,5-2 раза ниже, чем у лиц контрольных групп.