Здоров будешь - все добудешь ГлавнаяРегистрацияВход
Главная » Медицинские статьи » Адаптация организма учащихся к учебной и физической нагрузкам


Методы и методики исследований

 Исследования по изучению адаптации детей к учебной нагрузке были развернуты в массовых общеобразовательных школах разных городов страны при традиционной организации учебных занятий и в условиях режима полного дня в московской школе № 710. Большинство исследований проведено методом естественного эксперимента, в ходе которого применены частные общепринятые информативные и объективные методики исследования: физиологические, психофизиологические, биохимические, клинические. В изучении состояния здоровья учащихся использовался санитарно-статистический метод. 

 Из гигиенических методик использовались те, которые позволяли осуществлять контроль за санитарным состоянием и содержанием учебных и вспомогательных помещений школы. Применялась также методика программного опроса при изучении режима детей в семье, хронометраж деятельности и поведения учащихся на уроках, во время динамической паузы и активного отдыха во вторую половину дня. 

 Динамика умственной работоспособности - как критерия адаптации к учебной нагрузке и сопротивляемости организма ребенка утомлению - изучалась методикой дозирования работы во,времени с помощью фигурных (1 класс) и буквенных (2 - 3 классы) таблиц, применялись многоканальные хронорефлексометры, позволяющие определить латентный период и частоту срывов дифференцировочной условнорефлекторной зрительно-моторной реакции. Методики дозирования работы во времени по фигурным и буквенным таблицам, исследование зрительно-моторных и поведенческих реакций применялись в модификациях НИИ физиологии детей и подростков АПН России. 

 Изучение работоспособности и вегетативной реактивности проводилось каждые вторник, среду и пятницу непрерывно первые 6 нед от начала учебного года, а затем в начале и конце каждой четверти по 10 дней. Всего в году 16 нед. 

 В естественном эксперименте осуществлялась регистрация у школьников 1 - 3 классов сердечного ритма (ЭКГ), дыхания, температуры тела, комплекса вегетативных показателей, динамика которых отражает степень напряжения, испытываемого организмом в процессе учебных занятий, на протяжении дня, недели, учебного года и особенно в период адаптации к учебной деятельности. Вегетативные сдвиги у школьников в течение учебного года изучались на основе анализа синусового ритма сердца, параметров дыхания и кожной температуры. 

 На учебных занятиях использовалась методика синхронной дистанционной и телеметрической регистрации ЭКГ (в отведении по Нэбу) и пневмограммы. Электроды для снятия ЭКГ и тензолитовые датчики дыхания закреплялись на испытуемых до уроков, передатчики телеметрической регистрации крепились на спинках ученических стульев, аппаратура находилась в лаборатории. 

 В лабораторных условиях у 26 девочек и 24 мальчиков (школы №13 г. Шяуляя Литвы) регистрировался сердечный ритм (в положении лежа, после 5-минутного отдыха) и определялась температура кожи в 6 точках правой и левой стороны тела: в области лба, шеи (максимальная температура), грудной клетки, у оснований первого и пятого пальцев ладони и в области стопы (минимальная температура). Исследования проводились с одними и теми же детьми на 1 - 3-м году обучения еженедельно на протяжении первых 6 нед учебного года и на 12, 16, 20, 25, 29, 32 и 37-й нед обучения. 

 При анализе и трактовке показателей сердечного ритма за основу была принята концепция Р. М. Баевского о двухконтурной регуляции сердечного ритма, согласно которой характеристики кривой распределения динамических рядов интервалов R - R находятся в тесной зависимости от авторегулирующего контура, от состояния высших регуляторных центров и от взаимодействия между контурами. С этой целью использован гистографический анализ последовательного ряда интервалов R - R. По гистограммам,определялись следующие показатели: мода (Мо) - значения наиболее часто встречающихся величин интервала; аплитуда моды (Амо) - число интервалов, соответствующих значению моды в процентах к общему числу интервалов; вариационный размах (ДХ), или колеблемость пульса - разность между самым коротким и длинным интервалом в массиве, характеризующая в основном состояние авторегулирующего контура. Амо и ДХ отражают состояние симпатической и парасимпатической регуляции сердечного ритма. 

 Использовался автокорреляционный анализ, причем автокорреляционная функция (АКФ) вычислялась не как функция времени, а как функция порядкового номера интервала R - R. Определялись число сдвигов, необходимых для достижения АКФ нуля (С0), и коэффициент корреляции после первого сдвига (К1). 

 Индекс напряжения (ИН), также характеризующий активность центральных регуляторных механизмов, вычислялся по формуле Амо/(2М0 х ДХ).

 При анализе пневмограмм выбирались наиболее однородные участки записи (50 циклов) и вычислялись в секундах следующие параметры: Т1 - продолжительность дыхательного цикла (вдох - выдох); Т2 - продолжительность дыхательного движения; Т3 - продолжительность вдоха (фаза вдоха); Т4 - продолжительность выдоха (фаза выдоха); Т3/Т4 - соотношение вдоха и выдоха; П - продолжительность паузы (Т1 - Т2). Характеризовался вид дыхательных кривых, их равномерность, ритмичность, правильность. При обработке данных подсчитывались также ЧСС по зубцам R - R ЭКГ и ЧД по 30-секундным отрезкам записи с пересчетом на 1 мин. Статистическая обработка проводилась на ЭВМ «Наири» по следующей программе: вычисление средней (М), ошибки средней (m), сигмы (о), коэффициента вариации (v) в каждом массиве отдельно для ЧСС и ЧД, определялся также коэффициент корреляции между ЧСС и ЧД. 

 Температура кожи, измеряемая в б точках, анализировалась по методике А. Ю. Вайчулиса - вычислялся термотопографический индекс. Выделены следующие типы термотопографических индексов: средний, когда разница между максимальными и минимальными температурами 4,7 - 9,7°, а разница между максимальной температурой и температурой ладони от 3,5 до 7,0°; гипертермический, когда разница температуры соответственно выше 9,7 и 7,0°, гипотермический, когда разница ниже 4,7 и 3,7°, переходный, когда средняя разница максимальной и минимальной температуры сочетается с гипотермической и гипертермической разницей максимальной температуры и температуры ладоней. 

 По мнению А. Ю. Вайчулиса, средний тип индекса термотопографии отражает относительное равновесие между парасимпатическим и симпатическим отделом вегетативной нервной системы, гипертермический тип индекса свидетельствует о преобладании симпатоадреналового фона, гипотермический - о преобладании парасимпатического фона, переходный тип - о вегетососудистой дистонии. 

 Изменение функционального состояния коры головного мозга оценивалось у школьников 1 - 3 классов путем сравнительного анализа усредненных, статистически достоверных данных гистографической обработки ЭЭГ, зарегистрированных по стандартной международной схеме отведений 10 - 20, в начале (сентябрь, октябрь), середине (декабрь) и конце (апрель) учебного года. 

 Общепринятой методикой изучалась динамика картины красной и белой крови, а также изменение уровня окислительных ферментов (малат- и лактатдегидрогеназы), молочной и пировиноградной кислот. Эти исследования давали возможность проследить особенности метаболизма углеводов в организме учащихся в процессе адаптации к учебной деятельности и на протяжении года. 

 Гематокритная величина определялась капиллярным способом. По показателю гематокрита судили о количестве эритроцитов в периферической крови школьников; устанавливали среднее содержание гемоглобина в эритроците (ССЭ, пг), среднюю концентрацию гемоглобина в эритроците (СКЭ, %) и его объемную часть в каждой красной кровяной клетке (НЬ об/об, %), вычисляли цветной показатель. Количество гемоглобина определялось с помощью фотоэлектрокалориметра ФЭК-М. 

 Ферменты исследовались в плазме крови, а молочная и пировиноградная кислоты - в безбелковом хлорно-кислом экстракте. Ферменты определяли спектрофотометрически: лактатдегидрогеназу (ЛДГ) по методу Вроблевского, изоферменты ЛДГ с помощью ингибирования мочевиной анаэробных фракций, активность ЛДГ выражали в ед. Вроблевского на 1 мл плазмы (ед. Вр./мл). Малатдегидрогеназу (МДГ) определяли по Тодорову, активность выражали в ед. Бюхера на 1 мл плазмы (ед. Бюх./мл). Содержание молочной и пировиноградной кислот определяли спектрофотометрически с помощью ЛДГ реакции по убыли в системе никотинамидадениндинуклеотида. Содержание молочной и пировиноградной кислот выражали в мг%. Полученные данные были подвергнуты статистической обработке, расчеты коэффициентов корреляции проводились на ЭВМ «Наири-2». 

 Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы изучалось комплексом современных методов исследования сократительной функции миокарда и гемодинамики в их взаимодействии и в сопоставлении с развитием всего организма (основными параметрами физического развития, его гармоничностью, характером полового созревания) и в том числе с рядом показателей гомеостаза и регуляторных систем. 

 Сократительная функция миокарда определялась количественно по соотношению временных показателей фаз систолы поликардиографическим методом, включающим электрокардиографию, фонокардиографию и регистрацию сфигмограммы сонной артерии.

 Показатели системной и периферической гемодинамики изучались с помощью механокардиографа с определением всех видов АД: максимального (Мх), минимального (Mn), среднего (Му), боковото (Nw), - СРПВ по сосудам эластического и мышечного типа, УО, МОК (по формуле Бремзера и Ранке), удельного периферического сопротивления (УПС). 

 Периферический кровоток в голенях и предплечье определялся плетизмографически и при помощи тетраполярного реографа, объемный кровоток в конечностях - по методу венозной окклюзионной плетизмографии (количество мл крови на 100 г ткани в 1 мин). 

 Реоэнцефалографическим методом изучался кровоток в обоих полушариях мозга и на основании микрофотографирования артериол и венул бульбоконъюнктивы. Функциональные динамические пробы, имеющие целью выявить уровень функционирования сердечно-сосудистой системы, проводились строго и индивидуально дозированно на велоэргометре в течение 4 мин с нагрузкой от 1 до 1,7 Вт на 1 кг массы. Статические нагрузки моделировались сжатием баллона кистью руки силой в 15 и 30% от максимальной. Влияние умственной нагрузки на параметры сердечно-сосудистой системы изучалось методикой дозирования работ во времени. 

 Энергетический обмен изучался методом спирографии на приборе МЕТА 1-25Б в условиях покоя (лежа) при температурном комфорте при прочих равных условиях: в утренние часы, через 1,5 - 2 ч после приема пищи. Обследования проводились 4 раза в течение учебного года (в начале и конце каждого полугодия). 

 Минеральный обмен оценивался по концентрации ионов натрия, калия и кальция в порционной моче методикой пламенной фотометрии (ФПЛ-1). Сбор мочи проводился регулярно каждые 28 дней, 9 раз в году. В этих же порциях мочи определялось содержание креатина и креатинина по методике Д. А. Брауна. Содержание минеральных веществ рассчитывалось на единицу креатинина. Определяли также индекс отношения натрия к калию. 

 Активность эндокринной системы выявлялась по экскреции с мочой катехоламинов и основного метаболита серотонина (5-ОИУК). Материалом для анализа служила порционная моча, собранная с 8 ч 30 мин до 10 ч 55 мин (до динамической паузы), когда проходили уроки повышенной трудности. Катехоламины и 5-ОИУК определяли в одной и той же порции мочи. Уровень свободной 5-ОИУК определялся спектрофотометрически, катехоламинов - флуорометрически. Следует отметить, что экспериментально доказана синхронность экскреции серотонина и его продукта обмена - 5-ОИУК. Выявленная коррелятивная связь между концентрацией серотонина в крови и экскрецией его метаболита с мочой дает возможность избежать взятия крови для анализа, а по концентрации свободной 5-ОИУК в моче и характеру кривой экскрепии в изучаемом интервале времени косвенно судить об обмене серотонина. Установлено также, что исследование катехоламинов в моче является одним из адекватных методов оценки тонуса и реактивности САС. 

 В работах, посвященных изучению адаптации человека к различным условиям, подчеркивается важность оценки не только динамики абсолютных или относительных значений регистрируемых параметров различных функциональных систем, но также их периодичность, диапазон изменений, степень синхронизации. 

 Установлено, что в состоянии физиологической нормы все функциональные перестройки организма совершаются в определенном ритме, четко координируемом во времени. Об этом свидетельствуют суточные изменения ЧСС, АД, дыхания, температуры тела, выделения натрия и калия со слюной, возбудимости ЦНС, умственной и мышечной работоспособности и других параметров. В результате воздействия различных нагрузок и факторов, в зависимости от характера, силы и продолжительности действия, возникают приспособительные реакции, отражающие напряжение регуляторных систем (ЦНС, САС). Реакции напряжения и перенапряжения оцениваются по изменениям деятельности сердечно-сосудистой системы, ЭЭГ, температуры тела. По изменению параметров сердечного ритма и концентрации,натрия и калия в смешанной слюне, отражающих состояние САС, принято рассчитывать и анализировать показатель суточной адаптивности (ПСАд) и коэффициент синхронизации функции - КСФ. 

 ПСАд представляет собой процентное отношение разности значений первых определений (до работы, до воздействия определенного фактора или их совокупности) и определений, произведенных спустя более или менее значительное время (4 ч), к первому значению исследуемого параметра. Специальные исследований установили, что показатель этот информативен и его изменения отражают способность функциональных систем к перестройке, к становлению их на новый уровень регулирования в процессе адаптации. Успешная мобилизация функциональных возможностей организма человека в процессе адаптации проявляется в увеличении ПСАд и КСФ (теснота связи суточных рядов статистических параметров: сердечного ритма, температуры тела, концентрации натрия - калия в смешанной слюне, различных ферментных элементов крови). Состояние перенапряжения, и особенно астенизации (срыва адаптации), проявляется в уменьшении ПСАд и КСФ, в то же время среднесуточный уровень регистрируемых параметров может быть в пределах обычных величин. 

 Очевидно, вычисление интегральных показателей на основании принципа, предложенного Р. М. Баевским для выявления степени напряжения регуляторных систем по вегетативным параметрам (что нами и использовалось), возможно и целесообразно проводить также и по отношению к другим реакциям организма, которые изучаются в процессе его адаптации как к неадекватным условиям, так и к факторам, далеким от экстремальных воздействий.

 Есть все основания считать, что для выявления степени напряжения регуляторных систем у школьников при воздействии учебных нагрузок в условиях различных режимов могут быть использованы соответственные показатели, рассчитанные по параметрам умственной работоспособности. Известно, что умственная работоспособность имеет не менее выраженную периодичность, чем вегетативные параметры. При этом она изменяется не только в дневном и суточном периодах, но также в недельном и годовом циклах. Поэтому расчеты и анализ ПСАд и КСФ могут оказаться весьма ценными для комплексной оценки степени напряжения функциональных систем по абсолютным значениям параметров умственной работоспособности. 

 ПСАд по интенсивности работы и латентному периоду зрительно-моторной реакции малоинформативен. По этим параметрам ПСАд изменяется на протяжении учебного года от +7 до - 10%, т. е. физиологически незначимо. Физиологически значимые изменения ПСАд выявлены по качественному параметру умственной работоспособности - количеству допущенных ошибок при выполнении дозированного задания по фигурным таблицам или буквенным таблицам В. Я. Анфимова (во второй части задания). Обратная величина количества ошибок на дифференцировку отражает силу активного внутреннего торможения (САВТ). 

 Можно предположить, что коэффициенты, вычисленные по диапазону изменений названного качественного параметра умственной работоспособности, будут характеризовать состояние регуляторных систем и степень утомления организма, особенно детей, не только в суточном, но и в недельном и годовом периодах. Такое предположение основано на том, что показатели работоспособности, которые выявляют методикой дозирования работы во времени с помощью фигурных и буквенных таблиц, в каждый данный момент отражают функциональное состояние ЦНС школьников и взрослых людей. Уровень качественных параметров умственной работоспособности сочетается со значением высокочастотных компонентов ЭЭГ, отражающих состояние активности высших корковых функций, с быстротой перестройки регуляторных систем при изменении суточного ритма, с изменениями экскреции с мочой катехоламинов и основного метаболита серотонина. 

 Данные, полученные в результате исследований, были подвергнуты обычно применяемой математической обработке. Кроме того, на их основе были вычислены ПСАд, показатель недельной адаптивности (ПНАд) и показатель годовой адаптивности (ПГАд). 

 Вычисления показали, что ПСАд изменяется в широком диапазоне от положительных величин до низко отрицательных (-216%). Наиболее низкая средняя годовая величина ПСАд (-62%) оказалась у школьников 7 - 8 лет, затем - 9 - 8 лет (-49%), и наиболее высокая (-24%) - у детей 9 - 11 лет. 

 В первые недели от начала учебного года у школьников всех 1 - 3 классов ПСАд существенно уменьшался: у первоклассников от +3'% на 1-й нед до - 74 и +67% соответственно на 4-й и 6-й нед; у второклассников - от +39% на 1-й нед до - 30 и - 50% соответственно на 4-й и 6-й нед; у третьеклассников - от +49% на 1-й нед до -10 и +3% соответственно на 4-й,и 6-й нед. Сопротивляемость утомлению под влиянием комплексного воздействия различных факторов в процессе учебной деятельности у школьников значительно возрастает на протяжении 2 и 3 четвертей (2 и 3 классы), что отражает изменение ПСАд в эти периоды учебного года. 

 Мы считаем возможным рассматривать изменение ПСАд по качественному параметру умственной работоспособности в сторону его уменьшения как отражение напряжения функциональных систем, граничащее с перенапряжением, а повышение - как положительную динамику в сторону физиологической нормы. 

 Мерой напряженности функциональных систем школьников под влиянием учебной нагрузки в недельном временном периоде мог бы служить ПНАд по качественному параметру умственной работоспособности. 

 Для расчета ПНАд диапазон изменений среднедневной величины качественного параметра между днями оптимума умственной работоспособности (вторник, среда) и днем относительно низкой работоспособности (пятница) был соотнесен со средней величиной качественного параметра во вторник - среду и выражен в процентах. 

 Интенсивность изменений качественного параметра умственной работоспособности от сентября к маю отражает состояние годовой адаптивности организма учащихся - ПГАд к учебной нагрузке. 

 Таким образом, рассмотренные интегральные показатели адаптивности учащихся к учебной нагрузке более четко отражают степень напряженности функциональных систем детей в суточном, недельном и годовом периодах, чем изменения абсолютных величин качественного параметра умственной работоспособности. Вместе с тем такие интегральные параметры отчетливее показывают адаптивность детей в зависимости от их возраста, организации учебных занятий и режима полного дня без относительного расхождения абсолютных индивидуальных и средних значений качественного параметра умственной работоспособности.





Категория: Адаптация организма учащихся к учебной и физической нагрузкам | (27.04.2015)
Просмотров: 761 | Рейтинг: 0.0/0
Пятница, 24.11.2017, 08:50
Меню сайта
Реклама
Категории раздела
Болезни
Лекарства
Тайна древнего бальзама мумиё-асиль
Йога и здоровье
Противоядия при отравлении
Как бросить курить
Рак пищевода
Основы флюорографии
Флюорография
Рентгенология
Детская рентгенология
Вопросы рентгенодиагностики
Применение рентгеновых лучей в диагностике и лечении глазных болезней
Рентгенодиагностика заболеваний и повреждений придаточных полостей носа
Рентгенодиагностика обызвествлений и гетерогенных окостенений
Рентгенодиагностика родовых повреждений позвоночника
Рентгенодиагностика заболеваний сердца и сосудов
Беременность
диагностика и лечение болезней сердца, сосудов и почек
Кости
фиброзные дистрофии и дисплазии
Рентгенологическое исследование в хирургии желчных путей
Рентгенологическое исследование сердечно-сосудистой системы
Рентгенология гемофилической артропатии
Пневмогастрография
Пневмоперитонеум
Адаптация организма учащихся к учебной и физической нагрузкам
Судебная медицина
Рентгенологическое исследование новорожденных
Специальные методы исследования желчных путей
Растения на вашем столе
Диатез
Поиск по сайту
Форма входа
Статистика

Онлайн всего: 5
Гостей: 5
Пользователей: 0
Copyright MyCorp © 2017