Изменения функционального состояния детей 8-10 лет в условиях спокойного бодрствования под влиянием комплекса средств физического воспитания

Аннотация: У школьников 8-10 лет под влиянием разработанного комплекса средств физической подготовки выявлено улучшение общего функционального состояния мозга на фоне снижения уровня активации и сдвига вегетативного баланса в сторону преобладания активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. 

Сегодня не вызывает сомнения разностороннее положительное влияние занятий физическими упражнениями аэробной направленности на функциональное состояние (далее – ФС), академические достижения и здоровье школьников [1-6]. Вместе с тем вопрос об эффективном использовании дозированных аэробных упражнений совместно с физическими упражнениями другой направленности для нормализации ФС детей младшего школьного возраста в условиях спокойного бодрствования остается открытым. В связи с этим возникает необходимость дальнейшего изучения влияния аэробных упражнений в комплексе с другими средствами физического воспитания на ФС учащихся начальной школы.

Целью исследования явилось обоснование эффективного соотношения средств физической подготовки, разработанного для оптимизации ФС школьников 8-10 лет в условиях спокойного бодрствования.

Методика

В исследовании приняли участие дети 8-10 лет (n = 208), отнесенные по состоянию здоровья к основной медицинской группе. Из их числа на основе процедуры рандомизации были сформированы две эквивалентные опытные группы: экспериментальная (ЭГ; n = 25) и контрольная (КГ; n = 27).

В ходе второго этапа педагогического эксперимента, направленного на обоснование рационального соотношения средств аэробной направленности со средствами развития быстроты, силы, скоростно-силовых качеств, гибкости и координационных способностей в занятиях по физическому воспитанию, использован экспериментальный план с участием двух эквивалентных опытных групп (экспериментальной и контрольной). Отбор и распределение испытуемых по группам проводился на основе процедуры рандомизации. В экспериментальной группе для развития аэробной выносливости в отдельном занятии отводилось 19…20 минут, скоростных способностей – 7…8 минут, силовых и скоростно-силовых способностей 5…6 минут, гибкости – 3…4 минуты и координационных способностей – 6…7 минут. Предложенное соотношение средств физической подготовки разработали на основе данных, полученных после завершения первого этапа педагогического эксперимента [7]. Для повышения стрессоустойчивости детей при развитии аэробной выносливости использовали режим равномерных нагрузок умеренной мощности [7]. Общая длительность эксперимента составила 24 недели. В начале и в конце педагогического эксперимента проводилось изучение ФС детей опытных групп.

Расчет критериев общего ФС мозга осуществляли по времени простой слухо-моторной реакции на основе модифицированной методики А. М. Зимкиной и Т. Л. Лоскутовой. Время реагирования определяли с помощью ЭВМ с точностью до 0,001 с. В качестве стимула использовался звук частотой 1000 Гц интенсивностью 80 дБ над уровнем 0,0002 бара. Звуковые сигналы подавались с интервалом 4…6 с. Проводилось 50 измерений времени простой слухо-моторной реакции, на основании которых строилась гистограмма его распределения. По результатам анализа этой гистограммы определялись: функциональный уровень системы (ФУС), устойчивость реакции (УР), уровень функциональных возможностей (УФВ) [8].

Для оценки степени напряженности регуляторных систем использовали математический анализ сердечного ритма [9]. На этой основе определяли частоту сердечных сокращений (ЧСС), среднюю продолжительность R-R интервала (RRNN), моду (Мо), амплитуду моды (АМо), разброс кардиоинтервалов (MxDMn), стресс-индекс (SI).

Систолическое (СД) и диастолическое (ДД) артериальное давление крови регистрировали в соответствии с рекомендациями ВОЗ с помощью откалиброванного стандартного сфигмоманометра. Рассчитывали двойное произведение (ДП).

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета статистических программ. Значимость различий определялась посредством применения параметрических и непараметрических критериев достоверности оценок.

Результаты исследования и их обсуждение

Определение эффективности разработанного соотношения средств физической подготовки, показало, что после окончания педагогического эксперимента наблюдались различные сдвиги рассматриваемых показателей (табл. 1). Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что в ЭГ произошло существенное (p < 0,05…0,001) увеличение параметров общего функционального состояния мозга (ФУС, УР, УФВ) (табл. 1). В КГ также отмечено повышение этих показателей, имеющее, однако, недостоверный характер. По параметрам ФУС, УР, УФВ значения приростов в ЭГ были выше, чем в КГ (p < 0,05).

В состоянии относительного покоя у детей ЭГ наблюдались существенные (p < 0,05…0,001) изменения большинства из рассматриваемых вегетативных показателей. В конце педагогического эксперимента в этой группе произошло снижение ЧСС, ДП, АМо, SI и увеличение RRNN, Мо, MxDMn (табл. 1).

В противоположность этому, сдвиги рассматриваемых переменных в КГ, в основном, были статистически несущественны. Анализ изменений вегетативных показателей ФС в состоянии покоя свидетельствует о преимуществе занятий по экспериментальной программе. Выявлены межгрупповые различия (p < 0,05…0,01) в отношении ЧСС, RRNN, Мо, АМо. Таким образом, использование разработанного соотношения средств физической подготовки способствует снижению уровня фоновой активированности у школьников 8-10 лет.

Таблица 1

Изменения ФС в условиях спокойного бодрствования у школьников 8-10 лет в экспериментальной и контрольной группах (d±m)

Примечание: *, **, *** – достоверность прироста при p < 0,05, 0,01, 0,001 соответственно; х, хх – значимые различия между ЭГ и КГ при p < 0,05, 0,01 соответственно.

Известно, что состояние спокойного бодрствования является важнейшим фактором, определяющим психофизиологическую реактивность и вегетативное обеспечение деятельности в напряженных условиях [10, 11, 12]. Важно отметить, что различные виды физических упражнений в зависимости от основных параметров нагрузки могут оказывать выраженное избирательное влияние на формирование состояния спокойного бодрствования. В ряде исследований показано, что длительно применяемые динамические физические упражнения аэробного характера являются наиболее эффективным средством для совершенствования регуляции ФС и нормализации вегетативного гомеостаза у детей. Систематические занятия физическими упражнениями аэробной направленности обусловливают сдвиг вегетативного баланса в сторону преобладания активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Это способствует улучшению ФС, оптимизации реактивности и повышению стрессоустойчивости детей [1, 2, 3, 4, 6, 13, 14 и др.]. Полученные нами данные, согласующиеся с результатами, представленными в данных работах, показывают высокую эффективность применения аэробных упражнений в комплексе с физическими упражнениями другой направленности.

Заключение

У школьников 8-10 лет под влиянием предложенного комплекса средств физической подготовки выявлено улучшение общего ФС мозга на фоне снижения уровня активации и сдвига вегетативного баланса в сторону преобладания активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Результаты исследования дают основание полагать, что предложенное соотношение средств физической подготовки, включающее нагрузки аэробного характера и упражнения, направленные на развитие быстроты, силы, скоростно-силовых качеств, гибкости и координационных способностей, может быть использовано в условиях образовательного учреждения для оптимизации ФС и укрепления здоровья детей младшего школьного возраста.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 15-06-10156а.

Список литературы

1. Crews D. J., Lochbaum M. R., Landers D. M. Aerobic physical activity effects on psychological well–being in low–income Hispanic children // Percept Mot Skills. 2004. Vol. 98, № 1. P. 319-324.
2. Криволапчук И. А. Функциональное состояние детей 9-10 лет при напряженной информационной нагрузке и физическая работоспособность // Физиология человека. 2009. Т. 35, № 6. С. 111-121.
3. Protective effect of interval exercise on psychophysiological stress reactivity in children / Roemmich J. N., Lambiase M., Salvy S. J., Horvath P. J. // Psychophysiology. 2009. № 46 (4) P. 852-861.
4. Janssen I., Leblanc A. Systematic Review of the Health Benefits of Physical Activity in School-Aged Children and Youth // International Journal of Behavioural Nutrition and Physical Activity. 2010. Vol. 7, № 40. P. 1-16.
5. Global Recommendations on Physical activity for Health. Geneva : World Health Organization, 2010. 60 p.
6. Lees C., Hopkins J. Effect of Aerobic Exercise on Cognition, Academic Achievement, and Psychosocial Function in Children: A Systematic Review of Randomized Control Trials // Prev Chronic Dis 2013; 10: 130010. DOI: 10.5888/pcd10.130010.
7. Долговременные эффекты влияния физических упражнений аэробного характера на функциональное состояние детей при стрессе / Г. А. Зайцева, И. И. Криволапчук, С. А. Бондарева, А. П. Буслаков, Р. М. Носова // Новые исследования. 2016. № 2. С.31–38.
8. Босенко А. И., Самошкин И. И., Страшко С. В. Влияние дозированной физической нагрузки по замкнутому циклу на адаптационные возможности центральной нервной системы девочек 7-10 лет // Веснік Мазырскага дзяржаўнага педагагічнага ўніверсітэта імя І. П. Шамякіна. 2013. № 3 (40). С. 3-10.
9. Шлык Н. И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов. Ижевск : Изд-во «Удмуртский университет», 2009. 259 с.
10. Ильин Е. П. Дифференциальная психофизиология. СПб. : Питер, 2001. 461 с.
11. Развитие мозга и формирование познавательной деятельности ребенка / Под ред. Д. А. Фарбер, М. М. Безруких. М. : Изд-во Московского психолого-социального института, 2009. 432 с.
12. Криволапчук И. А. Функциональное состояние подростков с высокой и низкой стрессовой реактивностью при информационной нагрузке // Журнал высшей нервной деятельности. 2014. Том 64, № 3. С. 279-291.
13. Криволапчук И. А. Эффективность использования физических упражнений для регуляции функционального состояния тревожных детей 6-8 лет // Физиология человека. 2011. Т. 37, № 5. С. 61-72.
14. Lambiase M. J., Dorn J., Roemmich J. N. Systolic blood pressure reactivity during submaximal exercise and acute psychological stress in youth // NY : Am. J Hypertens. 2013. № 26 (3). P. 409-415.
15. Физиология развития ребенка : руководство по возрастной физиологии / Под ред. М. М. Безруких, Д. А. Фарбер. М. : Изд-во Московского психолого-социального института, 2010. 768 с.

 

Материал поступил в редакцию 06.07.2017
© Зайцева Г. А., Криволапчук И. И., Бондарева С. А., Чернова М. Б., Савушкина Е. В., 2017