Функциональные профили формирования здоровья подростков 12-15 лет, обучающихся по школьным программам разной интенсивности

Актуальность исследования. Проблема здоровья подрастающего поколения актуализируется с каждым годом. При этом наблюдается резкое увеличение заболеваемости по всем видам болезней, формирующих хроническую патологию. За последние 10 лет число школьников с хронической патологией возросло в 1,5 раза, а среди подростков — в 2,1 раза. За время обучения 70% функциональных расстройств переходят в стойкую хроническую патологию к окончанию школы, в 4−5 раз возрастает заболеваемость органов зрения, в. З раза — органов пищеварения, в 2 разачисло нервно-психических расстройств. Наиболее значительный прирост всех нарушений состояния здоровья отмечается в 7, 10 лет и в период от 12 до 17 лет (Л.И. Байкова, 1995; Г. К. Зайцев, 2001; М. В. Антропова, Г. Г. Манке и др., 1995; M.M. Безруких, 2004).

Острой медико-социальной проблемой остается ухудшение состояния психического здоровья детей подросткового возраста, а также употребление психоактивных веществ. Как показывают исследования, среди подростков в последние годы резко повысилось потребление алкоголя и табакокурениеанализ социологических опросов учеников 8−10-х классов и учащихся ПТУ Санкт-Петербурга свидетельствует, что 12% среди них пробовали наркотические и токсические вещества (В.П. Медведев, Л. А. Чернов и др., 1994).

При этом считается, что отрицательное влияние внутришкольной среды и, прежде всего, перегрузок в начальной школе составляет 12%, в старшей -21%. Физиологическая цена школьных перегрузок хорошо известнаразвитие астенических состояний, ухудшение зрения, обострение хронических заболеваний (A.C. Батуев, 2000; М. М. Безруких, 2004; O.A. Белова, Л. В. Пименова, 2002).

Успешность адаптации ребенка к школе зависит не только от состояния здоровья, но и от уровня его физического развития (С.М. Громбах, Г. Н. Сердюковская, 1983). Как известно, интенсивность антропометрических и физиологических изменений зависит от возраста: чем моложе ребенок, тем они интенсивнее, поэтому оценка динамики данных показателей облегчает возможность уловить первые их отклонения (К.А. Буштуева, И. С. Случанко, 1979). В связи с этим, постоянное повсеместное наблюдение за физическим развитием населения, особенно детского, представляется важным и необходимым.

Отметим, что при изучении физического развития детей школьного возраста необходимо учитывать и степень их полового созревания. Подростковый возраст — переход от детского состояния к взросломухарактеризуется перестройкой морфофизиологической структуры организма и имеет свои анатомо-физиологические особенности. Пубертатный период оказывает большое влияние на весь ход дальнейшего развития организма, поэтому изучение здоровья подростков представляется особенно необходимым (В.Д. Сонькин, И. А. Корниенко и др., 2000).

Как отмечают многие авторы, значительному снижению уровня здоровья детей способствует создание новых инновационных образовательных учреждений, гимназий, лицеев, специализированных школ с углубленным изучением тех или иных учебных дисциплин. Усложнение содержания учебных предметов и ускорение темпов изучения программного материала учащимися на всех ступенях непрерывной образовательной системы способствует увеличению статических нагрузок, психо — эмоциональному напряжению и гиподинамии современных школьников (A.A. Баранов, 1999; Г. К. Зайцев, 2001; В. М. Чимаров, H.H. Малярчук, 2000).

В так называемых школах «нового типа» — гимназиях, лицеях — нагрузки настолько высоки, что в 5−9-х классах достоверно чаще по сравнению с массовыми школами отмечаются клинически выраженные вегетативно-сосудистые расстройства (19,3%, в массовых — 3,8%), нейроциркуляторная дистония (10,4% и 2,9%), неврологические расстройства (14,0% и 3,2%). До 80% учащихся этих школ имеют множественные и полисистемные нарушения состояния здоровья (Т.М. Стуколова, 2000).

Исходя из вышесказанного, важное практическое значение имеют исследования воздействия учебного процесса, особенно в новых специализированных образовательных учреждениях, на физическое и нервно-психическое состояние учащихся и разработки путей предотвращения негативных влияний школы на здоровье детей.

Цель исследования: изучить особенности формирования функциональных профилей здоровья подростков 12−15 лет при стандартном и углубленном уровнях обучения.

Задачи исследования.

1. Выявить динамику формирования функциональных профилей здоровья костной, мышечной, дыхательной и сердечно-сосудистой систем у школьников за четыре года обучения при разной учебной нагрузке.

2. Оценить состояние вегетативного гомеостаза и уровень напряжения регуляторных систем организма подростков в классах со стандартным и углубленным уровнями обучения.

3. Установить исходный уровень адаптационного потенциала организма подростков и его динамику за четыре года при обычном и интенсивном режимах обучения.

4. Определить структуру, направленность и степень изменений уровня здоровья школьников при разной учебной нагрузке.

Научная новизна и теоретическая значимость работы.

Получены новые данные об изменениях костной, мышечной, дыхательной и сердечно-сосудистой систем школьников за четыре года обучения при разной учебной нагрузке. Апробирована система оценки функционального состояния организма подростков 12−15 лет с помощью разработанных нами индексов — универсального функционального индекса здоровья и индекса физического развития.

Установлено, что школьники, обучающиеся по углубленной программе, опережают своих сверстников из общеобразовательной школы по показателям физического развития, но при этом у них отмечается отставание от должного уровня величины внешнего дыхания, функционального состояния сердечнососудистой системы и ее функционального резерва.

Показано, что переход на предметное обучение в 6-м классе сопровождается увеличением напряжения центрального и вегетативного звена регулирования сердечной деятельности у детей, как в специализированной, так и в общеобразовательной школе. Выявлено, что интенсивная форма изучения предметов школьного цикла сопровождается снижением «индекса здоровья» чаще, чем при стандартной нагрузке. При этом установлено, что число детей, имеющих высокий показатель здоровья, больше при нормальном типе обучения. Проведенные комплексные исследования позволяют дополнить имеющиеся в возрастной физиологии сведения об особенностях развития организма подростков, индивидуальной динамике их антропометрических показателей, функционального состояния и уровня здоровья.

Практическая значимость работы.

Получена большая база данных, позволяющая определить степень индивидуального отклонения от нормы у девочек и мальчиков 12−15 лет по каждому из используемых показателей. Для этого на основе комплексной программы исследования функциональных профилей формирования здоровья нами разработана и внедрена в практику школы концепция анализа индивидуальных и групповых индексов здоровья школьников.

Благодаря этому анализу можно детально представить степень адаптированности каждого ребенка в отдельности и по группе, успешно оценить физическое развитие детей, осуществить контроль за ходом индивидуального развития при организации длительных наблюдений, кроме того, оценить эффективность предпринятых для улучшения показателей здоровья мер. Созданная система мониторинга функциональных основ здоровья школьников внедрена в практику работы средней общеобразовательной школы № 43 г. Ярославля и гимназии № 1 г. Углича Ярославской области.

Материалы диссертации включены в учебные программы курсов: «Методика и организация оздоровительной работы», «Средства и системы оздоровления», «Возрастная анатомия, физиология и гигиена» на пяти факультетах Ярославского государственного педагогического университета.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Процесс формирования функциональных профилей здоровья неразрывно связан с интенсивностью учебно-воспитательного процесса в образовательных учреждениях, однако учеба в специализированной школе с углубленным изучением ряда предметов не приводит к нарушению нормального хода биологического развития.

2. Основные изменения функциональных профилей здоровья подростков 1215 лет обусловлены преимущественно ростом показателей длины и массы тела, кистевой динамометрии, функциональными резервами кардиореспираторной системы.

3. Тенденция к росту заболеваемости и снижение «индекса здоровья» у подростков 12−15 лет, свидетельствующие об уменьшении адаптивных возможностей и сопротивляемости организма, в большей степени проявляются в школе с интенсификацией учебного процесса.

Публикации. Данные научных исследований нашли отражение в 12 статьях и тезисах докладов и доложены на научных конференциях разного уровня. Ряд публикаций посвящен пропаганде здорового образа жизни, борьбе с вредными привычками, формированию представлений о путях сохранения здоровья детей и подростков.

выводы.

1. Динамика основных показателей физического развития детей 12−15 лет при изученных типах обучения носила позитивный характер и отражала закономерные возрастные изменения.

2. У школьников, обучающихся по углубленной программе, в начале исследования был отмечен ряд отклонений в ходе биологического развития, что проявилось в ускорении прироста длины тела, его массы, окружности грудной клетки, весоростового индекса, динамометрии кисти при одновременно меньших величинах жизненной емкости легких, жизненного индекса и относительной мышечной силы.

3. Выявленное напряжение систем регуляции сердечной деятельности у девочек 12 лет в начале учебы достоверно снижалось к концу года, причем как в специализированной, так и в общеобразовательной школе. При этом у мальчиков наблюдались более низкие значения индекса напряжения, что может быть обусловлено более высоким уровнем адаптации сердечнососудистой системы у мальчиков по сравнению с девочками.

4. Сравнительная оценка показателей адаптационного потенциала организма подростков 12−15 лет позволила установить, что у всех обследованных школьников в течение четырех лет наблюдения он находился в пределах, соответствовавших удовлетворительному уровню адаптации. При этом низкие адаптационные возможности чаще отмечались у девочек, чем у мальчиков, что может свидетельствовать о более быстром истощении адаптивных резервов организма девочек в будущем.

5. Значения «индексов» здоровья, установленных по методике Г. Л. Апанасенко, у мальчиков и девочек, обучающихся по углубленной программе, как в начале наблюдения, так и в конце, были достоверно ниже, чем у подростков, находящихся в условиях реализации обычной программы.

6. Разработанная концепция анализа индивидуальных и групповых функциональных профилей формирования здоровья школьников позволяет успешно оценить физическое развитие детей на основе нормативных стандартов, проследить за ходом индивидуального развития при длительных наблюдениях, способствует оценке эффективности предпринятых мер.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Проведено лонгитюдинальное (в течение четырех лет) исследование динамики ряда антропометрических и физиологических показателей и состояния здоровья 267 подростков (133 девочки и 134 мальчика) 12−15 лет в классах со стандартным и углубленным типами обучения двух школ города Ярославля.

Работы, посвящённые проблеме адаптации и здоровью детей, обучающихся в школах нового типа, начали появляться только с 1997 года. Отмечается, что в общеобразовательных учреждениях нового типа — лицеях, гимназиях, школах с углубленным изучением ряда предметов, наблюдается резкое увеличение суммарной учебной нагрузки и интенсификация учебного процесса. Состояние здоровья учащихся этих учебных заведениях нового типа страдает в большей степени, чем у их сверстников из общеобразовательной школы (Н.Б. Пасынкова, 1996; М. М. Безруких, 1998; - Н. Г. Блинова и др., 1997; А. Г. Ильин и др., 2000).

Как известно, в возрасте 7−16 лет отмечается интенсивный процесс роста и: развития организма, происходит биологическое и социальное созревание, формирование мировоззрения, готовности к трудовой и творческой деятельности. В то же время для этого периода свойственна повышенная чувствительность к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды (Ширванян Т.А., Рожкова И. В., 2002; Л. Ф. Бережков, 2002; J. Kagan, Н. Moss, 1962). Организм подростка реагирует на эти изменения напряжением адаптационных механизмов, связанных с возрастно-половыми закономерностями развития, выраженной интенсификацией работы сердца, активизацией эндокринной системы, усиленной деятельностью центральной нервной системы (С.М. Громбах, 1983; Л. Т. Антонова, Г. Н. Сердюковская, 1993; О. Г. Чораян, 1996; В. Е. Давидович, А. Е. Чекалова, 1997; А.И.

Голицына, Н. В. Андреева, 2002; D. McQueen, Н. Noack, 1988; W. Michael, L. Kirst, 2000).

Следует отметить, что именно условия воспитания и обучения являются той средой, в которой постоянно находится ребенок в этом возрасте. При этом окружающая ребенка среда выступает не только как условие, но и как источник развития организма, содействуя или препятствуя совершенствованию его наследственных свойств (В.Г. Властовский, 1976; D. Tanner, 1979; И. Б. Назарова, 1998; A.A. Баранов, 1999; В. Г. Чайцев, 1999; Л. Ю. Трушкина, 2001; Л. В. Рожонков, В. Н. Волков, 2001). В условиях благоприятного сочетания средовых факторов генетически детерминированная программа роста и развития организма проявляется в полной мере. При воздействии неблагоприятных факторов среды ухудшаются соматометрические и физиометрические параметры, запаздывает половое созревание, моторное развитие и другие показатели. В связи с этим, уровень приспособительных возможностей организма, который учитывает и гомеостаз, и функциональные резервы, и степень напряжения регуляторных механизмов, является интегральной характеристикой здоровья (О. Sagorulco et al., 1993). Поэтому рост и развитие детей оказывается неразрывно связанным с качеством учебно-воспитательного процесса в образовательных учреждениях. Школьная адаптация имеет сложнейшую многофакторную структуру, включающую различные психофизиологические механизмы (В.А. Бароненко, E.H. Плаксина, 2002).

Наши наблюдения свидетельствуют, что динамика основных антропометрических показателей физического развития детей 12−15 лет носила позитивный характер и отражала закономерные в этом возрасте изменения. Результаты оценки физического развития подростков 12−15 лет свидетельствовали, что наиболее выраженные изменения у школьников за четыре года наблюдения имели показатели костной и мышечной систем: мальчики, обучающиеся по углубленной программе, опережали по темпам развития ровесников из общеобразовательной на 7,5%, девочки — на 5,3%.

Высокие показатели были достигнуты преимущественно за счет возрастания показателей кистевой динамометрии, набора массы тела и ОГК. В связи с этим значительных изменений достиг и индекс физического развития (ИФР): у девочек спец. школы он возрос на 54,3%, у мальчиков — на 73,0%- у девочек при нормальном уровне обучения — на 58,3%, у мальчиков — на 66,9%. Мальчики в большинстве случаев были значительно выше девочек, подтверждая влияние полового диморфизма на процессы физического развития (D. Tanner, 1979; В. Д. Сонькин, И. А. Корниенко и др., 2000).

При сравнении наших результатов с данными более ранних исследований (К.П. Дорожнова, 1983; А. Г. Сухарев, 1991; А. Г. Трушкин, 2000) также обнаруживается значительное превышение роста современных школьников по отношению к предшествующим поколениям. На наш взгляд, этот факт может указывать на продолжение в настоящее время процессов акселерации по продольным размерам тела. Однако это утверждение справедливо исключительно в отношении учащихся специализированной школы, т.к. школьники из общеобразовательной школы были в среднем на 8,5% ниже своих ровесников из языковой школы. Это, вероятно, обусловлено влиянием повышенных умственных и физических нагрузок на формирующийся организм, приводящим к смещению акцентов в физическом развитии детей в пубертатный период в сторону усиленного роста как компенсирующего фактора.

Обратим внимание, что в некоторых исследованиях тенденция к большим значениям длины тела выявляется у отлично успевающих школьников, в то время как среди неуспевающих учащихся в значительном проценте случаев встречаются дети с низким ростом или ниже среднего (А.Н. Дикая, 1975). Автор считает, что проводимое сравнение указывает на наличие некоторой задержки процессов роста в группе неуспевающих учащихся, т.к. длина тела, характеризуя в первую очередь продольный рост детей, может косвенно отражать уровень достигнутого морфологического развития. Подчеркнем, что обучение в специализированной языковой школе требует от учащихся больших усилий, поэтому количество неуспевающих школьников сравнительно мало, что, согласно указанной закономерности, может объяснить высокий рост школьников в наших исследованиях.

Установлено, что отклонения в физическом развитии чаще всего проявляются в виде дефицита массы тела, преобладающего у девочек (Г.К. Зайцев, 2001; Л. В. Ерикова, 2002; O.A. Белова, Л. В. Пименова, 2002). Отклонения в сторону избыточного жироотложения встречаются преимущественно у отлично успевающих школьников, что может быть связано с гиподинамией отличников, много времени проводящих за выполнением домашних заданий (А.Н. Дикая, 1975). Наше наблюдение показало, что и то, и другое отклонение встречается достаточно часто и при углубленном, и при стандартном уровнях обучения, но в специализированной школе регистрируется намного реже, чем в общеобразовательной.

Показатели кистевой динамометрии у мальчиков были значительно выше, чем у девочек, а годовые прибавки больше и чаще статистически достоверны, что совпадает с литературными данными (Л.Н. Абросимова, 1980; А. Г: Сухарев, 1991; Ю. А. Ямпольская, 1980). Сравнение полученных данных со стандартами физического развития детей и подростков Ярославской области (1997) обнаружило более низкие значения кистевой динамометрии у обследованных нами подростков. Вероятнее всего это связано с низкой степенью двигательной активности современных школьников. Усложнение программы школьного обучения значительно увеличило объем вербальной информации, а объем двигательной активности уменьшился. Становится очевидным, что в школах с углубленным изучением гуманитарных дисциплин данная тенденция проявляется еще более отчетливо. Отметим, что очень немногие среди обследованных нами детей посещали спортивные секции, занимались туризмом (кружок при школе) или хотя бы выполняли обычную утреннюю зарядкунекоторые школьники были освобождены от уроков физической культуры, причем в течение всего периода изучения, поэтому, на наш взгляд, страдали двигательным дефицитом.

Однако, несмотря на то, что набор массы, увеличение длины тела и прирост значений ОМС оказались более существенны у подростков при стандартном типе обучения, общий прирост показателей костно-мышечной системы был достоверно выше (Р<0,05) у школьников, обучающихся по углубленной программе.

В подростковом и юношеском возрасте отмечаются существенные скачки прироста ЖЕЛ, что подтверждает гетерохронный характер развития дыхательной функции в тесной взаимосвязи с физическим развитием всего организма ребенка (К.П. Дорожнова, 1983; М. В. Максимова, 1977; Д. А. Фарбер, 1983; Т. Д. Кузнецова, 1986; D. Offer, J. Offer, 1968). Более значительное увеличение ЖЕЛ отмечается у мальчиков (В.Н. Кардашенко, Е. П. Стромская, 1988; W.R. Beisel, 1990).

В нашем исследовании к концу 9-го класса ЖЕЛ у мальчиков специализированной школы достигла 3390±120 мл, у девочек — 2700±30 мл, у подростков общеобразовательной школы — 2950±40 мл и 2650±80 мл соответственно. В большинстве случаев мальчики значительно опережали девочек по возрастанию значений ЖЕЛ, что, по всей видимости, также является отражением известного факта о влиянии полового диморфизма на темпы развития организма (А. Jost, I. Picon, 1970; J.M. Davidson, S. Lavine, 1977; C. Beyer, 1977; И. Л. Корнеева, 1994).

Но, несмотря на достаточный прирост показателей ЖЕЛ — 36,3% у мальчиков и 26,8% у девочек спец. школы и 26,2% у мальчиков и 25,9% у девочек общеобразовательной, ' были отмечены низкие показатели жизненного индекса и отставание величины ЖЕЛ от должного уровня при каждом типе обучения, но более существенное — при углубленной программе. Сопоставление полученных нами результатов с данными других авторов (К.П. Дорожнова, 1983; А. Г. Трушкин, 2000) также обнаруживает меньшие показатели ЖЕЛ в наших исследованиях.

Мы склонны рассматривать в качестве причины подобного явления низкий уровень двигательной активности у современных школьников и, в связи с этим, меньшие приросты показателей жизненной емкости легких, т.к. преобладание преимущественно умственной нагрузки вызывает двигательный дефицит и, как следствие, снижение ЖЕЛ. В работе З. Е. Романовой (1969) указывается на несколько худшее функциональное состояние системы внешнего дыхания и кровообращения, более слабую физическую тренированность организма учащихся школы с преподаванием ряда предметов на иностранном языке, что в известной степени подтверждает выявленные нами закономерности. В исследованиях некоторых других авторов также отмечается, что фактические показатели внешнего дыхания у более чем 90% современных учащихся 12−14 лет ниже должной величины (А.И. Бурханов, 1994; Е. В. Соколов, Т. Д. Кузнецова, И. П. Самбурова, 2000).

В целом, выявленные нами закономерности роста и развития обследованных подростков 12−15 лет хорошо описываются уравнением линейной регрессии:

У = а+ вХ, где X — независимая переменная (предсказанная переменная) — У — переменная отклика, значение которой расположено на линии оценкиэто значение, которого ожидают, если знают величину X- - а — пересечение линии оценки (значение У, когда Х=0) — в — градиент оцененной линии, величина, на которую У увеличивается в среднем, если X увеличивается на единицу.

Если У принять за значение длины тела, то подставление величины X (массы тела) в уравнение может дать предполагаемую ее величину для данного индивида. Линии тренда на графике свидетельствуют о том, что учеба по углубленной программе не приводит к существенным нарушениям закономерного хода развития ни у девочек, ни у мальчиков (рис. 16- 17).

СМ.

170 165 160 155 150 145 140 длина тела —"—масса тела кг у = 4,02х + 149,25 у = 4,65х + 37,55.

12 лет 15 лет специализированная школа.

58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 см 170 длина тела масса тела кг.

165 160 155 150 145 140 135 130 у = 6,16х + 27,2 у = 9,47х + 125,2.

50 48 46 44 42 40 38 36 34 32.

12 лет 15 лет общеобразовательная школа.

Рис. 16. Графики линейной регрессии показателей длины и массы тела у девочек 12−15 лет.

Известно, что в 12−15 лет отмечаются резкие колебания возбудимости и лабильности нервно-мышечного аппарата, связанные с функциональной неустойчивостью нервной системы в период полового созревания. Часто наблюдается нарушение ритма сердечной деятельности, связанное с повышением возбудимости сердечно-сосудистых нервных центров, зависящие от особенностей функционирования ЖВС. Отмечается повышенная утомляемость как при умственных, так и при физических нагрузках (В.Н. Кардашенко, Е. П. Стромская, 1988). длина тела —¦— масса тела специализированная школа.

СМ.

175 170 165 160 155 150 145 140.

— длина тела масса тела у = 6,58х + 29,5.

135 4.

12 лет 15 лет общеобразовательная школа кг 60.

А- 55 50 45 40 35 30 — 25 20 15 10.

Рис. 17. Графики линейной регрессии показателей длины и массы тела у мальчиков 12−15 лет.

Поэтому интегральным критерием возрастного развития организма служит и артериальное давление (И.О. Тупицын, 1995; S.S. Froland, 1996). В связи с этим практически важно выявить его изменения в течение нескольких лет. Как показали наблюдения, у обследованных подростков хорошо просматривалась тенденция к повышению АД и снижению в большинстве случаев (исключением стали девочки общеобразовательной школы) значений ЧСС. Более существенное увеличение как САД, так и ДАД, отмечались у школьников из общеобразовательной школы, но при этом и у тех, и у других средние показатели артериального давления не выходили за пределы нормы. Сравнение полученных данных со стандартами физического развития детей и подростков Ярославской области (1997) обнаружило более низкие значения ЧСС у обследованных нами школьников, чем необходимо в их возрасте, однако разница эта несущественна и может считаться нормой.

Следует также учитывать, что уровень АД у школьников повышается к концу учебного года и чем больше умственная нагрузка, тем значительнее повышается артериальное давление (М.В. Максимова, 1977). Эту закономерность подтверждает тот факт, что большинство случаев повышенного давления приходились, по нашим наблюдениям, на весенний период (апрель — май), особенно в 12 лет.

На наш взгляд, выявленные нами факты повышения АД к концу учебного года у детей 12−15 лет могут быть связаны как с интенсивностью умственной деятельности, обусловленной спецификой школы, и отсутствием адекватного двигательного режима у большинства школьников (H.H. Овсянникова, 2003), так и с процессом полового созревания, изменяющим показатели АД, и сопутствующими отклонениями в состоянии здоровья (И.О. Тупицын, И. Г. Андреева и др., 2000). Как известно, активный двигательный режим способствует нормализации АДнедостаточная двигательная активность, напротив, усиливает расстройства гемодинамики, что отчетливо наблюдается при различных нарушениях в состоянии здоровья.

В целом, изменения по всем анализируемым показателям были существенны как у подростков из школы со стандартным типом обучения, так и с углубленным (рис. 18).

Однако более заметный прирост показателей за четыре года был зафиксирован у детей из спецшколы. Разница в среднем составила 3,9% у мальчиков и только 0,3% у девочек (рис.19).

ЕВ костно-мышечная система.

О дыхательная система.

ЕЗ сердечнососудистая система.

45,0% 40,0% 35,0% 30,0% 25,0% 20,0% 15,0% 10,0% 5,0% 0,0% мальчики общеобразовательная программа углубленная программа.

Рис. 18. Сравнение изменений в показателях развития костной, мышечной, дыхательной и сердечно-сосудистой систем у школьников за четыре года наблюдения при разных типах обучения.

27,0% 24,0% 21,0% 18,0% 15,0% 12,0% в девочки и мальчики углубленная программа общеобразовательная программа.

Рис. 19. Средний процент изменений показателей функционального состояния организма обследованных подростков за четыре года наблюдения.

Для подтверждения правомерности включения в разработанные нами индексы физического развития (ИФР) и функционального здоровья (УФИЗ) тех или иных морфофункциональных показателей, был проведен анализ коэффициентов корреляции между ними. Он показал, что сильные статистически значимые положительные взаимосвязи наблюдаются в отношении:

ИФР — длина тела = 0,35 (Р<0,05) ИФР — масса тела = 0,63 (Р<0,01). При этом в значение коэффициента корреляции вносят вклад не только отдельные показатели данного индекса, но и их соотношение — индекс Кетле (рис.20). Взаимосвязь ИФР и индекса Кетле имела достаточно большую величину (0,64- Р<0,01).

Рис. 20. Вклад разных показателей в значение ИФР.

Значение УФИЗ также коррелировало с включенными в него показателями, причем отмечались как положительные, так и отрицательные корреляции:

УФИЗ — ЖЕЛ = 0,81 (Р<0,01) УФИЗЖИ = 0,47 (Р<0,05) УФИЗ-АД ср. = 0,15 УФИЗ — ЧСС = - 0,42 (Р<0,05) УФИЗ — ДП = -0,49 (Р<0,05) УФИЗ-ИРУф. = 0,29.

С помощью данного индекса можно сделать прогноз о том, насколько хорошо развиты у того или иного ребенка дыхательная (по показателям ЖЕЛ, ЖИ, ИРуф.) и кровеносная (ДП, АД ср., ЧСС, ИРуф.) системы (рис.21).

Инде кг.

Кетле.

39,5%.

Длина тела- 38,9%.

Масса тела- 21,6%.

Учет всех изученных показателей и индексов может быть представлен в виде графика индивидуальных данных одного из наблюдаемых подростков 12 лет специализированной школы (рис.22). На графике четко видно, какие показатели у этого ребенка более всего отклоняются от средних значений по группе, на основании чего может быть дано заключение о его функциональном состоянии и уровне здоровья.

АД ср.;

Рис. 21. Вклад разных показателей в значение УФИЗ.

Одним из наиболее ценных критериев состояния резервов сердечнососудистой системы является индекс Робинсона (ДП), характеризующий систолическую работу сердца. Чем ниже этот показатель в покое, тем выше максимальные аэробные возможности и, следовательно, уровень соматического здоровья индивида (Г.Л. Апанасенко, 2000). Известно, что с возрастом уровень САД повышается, а ЧСС снижается, вызывая относительную стабильность возрастной динамики данного индекса в пубертатный период.

За время наблюдения значение индекса Робинсона у обследованных школьников не выходило за пределы средних показателей, но к концу 9-го класса было выявлено его заметное повышение. Это говорит о малых резервных возможностях ССС, что может обусловить значительное снижение уровня здоровья школьников при усилении учебной нагрузки.

Об ослаблении сердечной деятельности могут свидетельствовать и невысокие значения индекса Руфье. Несмотря на некоторое его снижение у мальчиков языковой школы к концу 9-го класса, результаты пробы Руфье имели неблагоприятные изменения и относились к категории «низкий уровень соматического здоровья». На столь же неблагополучные значения ДП у подростков указывают и другие авторы, расценивая данную ситуацию как проявление децелерации физического развития (O.A. Белова, 2004).

• 3-ов — средняя.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16.

Рис. 22. Функциональный профиль формирования здоровья у 12-летнего мальчика, обучающегося по углубленной программе.

Несмотря на то, что баллы индекса Руфье за время наблюдения у подростков 12−15 лет практически не изменились в лучшую сторону, пульсовая разница изменилась: сократилось время восстановления пульса после дозированной нагрузки и снизилась величина ЧСС как в покое, так и при нагрузке, что может свидетельствовать об усилении парасимпатических влияний на регуляцию сердечной деятельности, обусловленную закономерными для данного периода жизни детей возрастными перестройками.

Влияние симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы на все органы и системы организма обеспечивает достижение оптимальных результатов в плане адаптации к изменяющимся условиям внутренней и внешней среды. Отклонения, возникающие в регулирующих системах, предшествуют гемодинамическим, энергетическим, метаболическим нарушениям и, следовательно, являются наиболее ранними прогностическими признаками неблагополучия. Сердечный ритм является индикатором этих отклонений, поэтому исследование вариабельности ритма сердца имеет важное прогностическое и диагностическое значение (Е.В. Плышевская, 2005).

Учеба в школе для подростка является серьезной умственной нагрузкой, которая оказывает существенное влияние на регуляцию кровообращения, в том числе на вегетативную регуляцию сердечного ритма. Наиболее существенные изменения регуляции сердечного ритма отмечаются в процессе учебных занятий в школе от начала учебного года к концу (М.М. Безруких, 1998).

Результаты кардиоинтервалографии свидетельствуют, что наиболее высокий уровень напряжения регуляторных систем приходится на начало обучения в 6-м классе как специализированной, так и общеобразовательной школы у девочек, и на конец этого же года — у мальчиков спец. школы. Это может быть обусловлено переходом на предметное обучение, введением в учебный процесс новых предметов (иностранный язык, биология, география), расширением и углублением уже существующих (второй иностранный язык в спец. школе) и перестройками организма к учебной деятельности после летних каникул (Д.В. Колесов, И. А. Корниенко, 1987).

Хороший уровень сердечно-сосудистой регуляции отмечен у девочек 15 лет общеобразовательной школы в начале и конце учебного года. Самое высокое значение суммарной мощности спектра сердца, показывающей хороший уровень системы кровообращения в целом, установлено в начале года у 12-летних мальчиков при углубленном типе обучения и у 12-летних девочек общеобразовательной школы в конце года.

Возрастание влияния симпатического отдела автономной нервной системы на регуляцию функций в организме было зафиксировано к концу обучения в 9-м классе у представителей обеих школ, но более значительные показатели были выявлены у мальчиков спец. школы и девочек общеобразовательной.

У всех обследованных учащихся также было зафиксировано снижение к концу года значений Мо. Однако АМо увеличивалась только у девочек, обучающихся по углубленной программе, что может говорить об усилении симпатического звена в регуляции функций в организме девочек. К увеличению значений АМо приводит и эмоциональный фон занятий, связанный с интенсификацией умственной нагрузки в спец. школе. (И.Г. Андреева, 1985). У мальчиков спец. школы значение АМо осталось практически без изменений.

У мальчиков общеобразовательной школы, напротив, отмечалось снижение значений АМо и возрастание влияния парасимпатической составляющей. Снижение уровня симпатических влияний и усиление ваготонических, ослабление центральных механизмов регуляции свидетельствуют об общем снижении уровня активации ССС и отражают утомление организма в конце учебных занятий. Доказательством этому служит тот факт, что при умственном утомлении проявляется охранительное торможение в коре головного мозга, обусловленное активирующим влиянием на нее парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (H.A. Агаджанян, P.M. Баевский, А. П. Берсенева, 2006).

Число детей с высоким уровнем индекса напряжения к концу обучения в 9-м классе оказалось у школьников специализированной школы на 24,5% больше, чем в общеобразовательной. Таким образом, учебная нагрузка оказалась посильной для 65,3% 12-летних подростков при углубленном типе обучения и 64,0% - при нормальномв 15 лет — для 78,5% - в спец. школе и 87,0% - в общеобразовательной. При анализе индивидуальных данных были выявлены учащиеся, имеющие ИН>300 отн. ед. (Pin=90%), что свидетельствует о высокой степени напряжения систем регуляции и наступающем утомлении. Среди учащихся специализированной школы таких оказалось 2% в 12 лет и 1,6% - в 15. Среди детей из общеобразовательной школы таких обнаружено не было. С другой стороны, встречались учащихся с индивидуальными величинами индекса напряжения до 40 отн. ед., что соответствует выраженному преобладанию активности парасимпатического отдела автономной нервной системы (P.M. Баевский, 1990). Среди школьниц: 13,5% (Pin=83%) в спец. школе и 3,4% - в общеобразовательнойсреди школьников: 14,9% (Pin=93%) в спец. школе и 11,1% - в общеобразовательной.

Таким образом, изучение возрастно-половых особенностей напряжения умственной деятельности показало, что в обеих возрастных группах (12 и 15 лет) уровень симпатических влияний и центральной регуляции хронотропной функции сердца у девочек значительно выше, чем у мальчиков. Это, вероятно, связано с особенностями периода полового созревания свойственной женскому организму более высокой эмоциональной реактивностью (H.A. Панова, 1977; Т. Г. Олешкевич, 1979).

Следовательно, выявленное напряжение регуляторных систем у учащихся в классах углубленного типа обучения по сравнению со школьниками из общеобразовательной школы, по всей видимости, обусловлено интенсификацией умственной работы и может являться признаком перенапряжения или утомления. Развитию утомления способствует и снижение эффективности функционирования двигательного аппарата, систем кровообращения и дыхания (Э.А. Городниченко, 1994). Особенно заметно проявление указанных тенденций у учащихся специализированных школ.

Однако следует учитывать, что пополнение дефицита движений и высокая оксигенация крови, связанная с пребыванием детей на свежем воздухе в период школьных каникул, значительно перекрывает эти показатели, поэтому недостаток мышечной деятельности детского организма должен восполняться физическими нагрузками на уроках физической культуры, во время спортивных занятий, активным отдыхом на переменах (Г.Н. Сердюковская, 1981; Ю. С. Мясников, 1986).

Не стоит забывать, что продолжительное напряжение физиологических механизмов сменяется их истощением и может привести к заболеваниям (Г.И. Палеев, 1996; JI.A. Жданова, Г. В. Русова, 1999; JI.P. Аветисян, С. Г. Кочарова, 2001; В. Р. Кучма, 2000). Отмечается ухудшение показателей регуляции работы внутренних органов (в частности, сердца), развитие напряженности, перенапряжения и даже срыва вегетативной регуляции, нарушение биологических ритмов и психического состояния у школьников в процессе обучения в школе, дезадаптация (И.В. Соболева, H.H. Казазаева, 2000).

Адаптационные возможности организма представляют собой одно из основных его свойств. Прежде всего, следует отметить, что адаптационные возможности — это запас внутренних функциональных резервов, которые расходуются на поддержание равновесия между организмом и средой. Внутренние функциональные резервы — это информационные, энергетические и метаболические ресурсы. В ходе жизнедеятельности они расходуются или восполняются, таким образом, в каждый данный момент времени существует некоторый положительный или отрицательный баланс функциональных ресурсов (В.П. Петленко, 1998). В новых условиях организм вынужден адаптироваться, поэтому происходят изменения в деятельности отдельных систем органов, при этом расходуются резервы организма. Необходимость приспособления к изменяющимся условиям внешней среды требует определённого напряжения регуляторных механизмов. Чем выше функциональные резервы, тем ниже степень напряжения этих механизмов. Регуляторные механизмы (нервный и гуморальный) тесно связаны с деятельностью кровеносной системы. Поэтому изменения, появившиеся в любой из систем органов, в первую очередь отражаются на функционировании сердечно — сосудистой системы. Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что по уровню функционирования сердечнососудистой системы можно судить об адаптационных возможностях организма.

Одним из факторов, снижающих адаптационные возможности организма детей, являются учебные нагрузки. При значительном утомлении адаптация организма к условиям существования постепенно снижается. В первую очередь это сказывается на состоянии сердечно-сосудистой системы, так как именно она отражает количественную сторону адаптационно приспособительной деятельности организма (В.П. Петленко, 1998). Но если адаптационные возможности и не снижены, то их поддержание на должном уровне осуществляется за счёт определённого напряжения регуляторных систем, что, безусловно, сказывается на работоспособности.

Новые условия обучения, высокая суммарная учебная нагрузка, большой объём, новизна и сложность материала предъявляют к организму повышенные требования, поэтому в процессе учебных занятий создаются предпосылки для утомления обучающихся и включаются защитные приспособительные механизмы. Вхождение в новые условия жизни связано с психофизиологической перегрузкой организма, что сказывается на работоспособности и напряжении адаптационно-приспособительных возможностей организма (Г.Г. Онищенко, 2001; Н. Б. Чехоева, 1992; Р. Astrand, 1972; S. Chess, 1975; R. Ryan, 1985; М. Thunaux, 1988).

Большая учебная нагрузка создаёт серьёзные препятствия и для реализации возрастных биологических потребностей детского организма во сне, нормальной двигательной активности, для пребывания на свежем воздухе (А.Г. Хрипкова, Д. В. Колесов, 1988; A.A. Баранов, 1997; I. Todd, D. Ballantyne, 1990). Соответственно, к исходу школьного обучения значительно увеличивается процент детей, имеющих хроническую патологию, а также возрастает количество болезней, приходящихся на одного ребенка (Р.Б. Стеркина, 1996).

Среди подростков наиболее часто регистрируются такие заболевания, как болезни органов дыхания, глаз, невротические реакции, инфекционные аллергии, патология пищеварительной системы (Л.Г. Татарникова, 1997; А. А. Баранов, 1999; Н. И. Ананьев, 2001; П. Ю. Шмаков, 2002). У учащихся языковых школ отмечается более высокая текущая заболеваемость, чаще наблюдается нарушение осанки, вдвое чаще диагностируется близорукость, менее благоприятны функциональные показатели системы внешнего дыхания (В.Н. Кардашенко, М. В. Прохорова, 1988). Однако, как правило, эти данные бывают получены по результатам, в которых нередко отсутствуют данные о реальной заболеваемости учащихся, поскольку действительно болеющих детей по многим видам заболеваний достоверно больше, чем это регистрируют школьные документы. Причем, чем старше школьник, тем менее достоверны сведения школы (М.М. Безруких, В. Д. Сонысин, 2002).

Изучение состояния здоровья обследованных нами подростков, обучающихся в специализированной и общеобразовательной школах, также показало, что по сравнению с учащимися обычных школ школьники углубленного типа обучения имели худшие показатели здоровья — баллы здоровья у них были ниже. По всей видимости, неблагоприятные тенденции в состоянии здоровья подростков обусловлены ростом учебной нагрузки, функциональной и психологической напряженности, которые становятся особенно выраженными в конце учебного года, а также преобладанием, особенно в старших классах, статических нагрузок над динамическими в процессе учебной деятельности в школе и дома (М.В. Антропова, 1995; А. Г. Ильин, И. В. Звездина, 2000; Е. О. Кашаева, 2004). Как отмечает М. М. Безруких (2004), интенсификация обучения, не подкрепленная системой оздоровительных мероприятий, приводит к значительно более выраженным изменениям в состоянии здоровья.

Следовательно, в современной школе адаптация учащихся к образовательному процессу осуществляется в экстремальных условиях постоянного роста статических нагрузок, психо-эмоционального перенапряжения, информационных перегрузок и гиподинамии, что приводит к снижению эффективности учебно-воспитательного процесса и провоцирует рост заболеваемости школьников (В.Ф. Базарный, 1996; С. И. Русинова, Е. Б. Кузнецова, 1996; H.H. Овсянникова, 2000 и др.). При этом обучение в специализированных школах предъявляет к организму учащихся еще более значительные требования, которые не могут не сказаться на уровне их здоровья. На наш взгаяд, проведенная оценка динамических изменений в состоянии здоровья подростков в ходе настоящего исследования показывает общие тенденции ухудшения здоровья российских детей.

В этой связи особенно актуальной становится идея о регулярном мониторинге здоровья детей и создание в школе здоровьесберегающей среды, основанной на максимальном приближении и адаптации учебного процесса на всех ступенях школы к индивидуальным физиологическим, психическим, интеллектуальным особенностям ребенка (М.М. Безруких, 2004).

С целью осуществления комплексной оценки здоровья детей и подростков нами разработана и апробирована система мониторинга в общеобразовательной школе, предусматривающая наблюдение, анализ й прогнозирование состояния здоровья учащихся со стороны учителя — биолога, школьного врача, социального педагога, психолога, преподавателя физической культуры (Приложение 2). Такое доступное, информативное, систематическое отслеживание отклонений в состоянии здоровья детей позволяет в опережающем режиме оценивать динамику развития каждого ребенка и учитывать эффективность работы по обеспечению здоровья школьников. В задачи мониторинга также включены: выявление влияния факторов школьной среды на здоровье детей, создание компьютерной базы данных на основе полученных результатов, разработка рекомендаций, уменьшающих риск возникновения отклонений в состоянии здоровья учащихся во время пребывания в школе, информирование членов семьи, классных руководителей, учителей школы об уровне здоровья подрастающего поколения. На наш взгляд, такой многосторонний подход позволяет сделать работу по анализу здоровья детей на разных уровнях развития регулярной, эффективной и практически значимой.