Функциональное состояние внешнего дыхания учащихся старшего школьного возраста

Поддержание постоянства газового состава внутренней среды организма регулируется с помощью центральных и периферических хеморецепторов.

Таким образом, ритмическое чередование вдоха и выдоха связано с попеременными разрядами инспираторных и экспираторных нейронов. Во время активности инспираторных нейронов экспираторные нейроны не разряжаются, и наоборот. Это позволяет предположить, что инспираторные и экспираторные нейроны оказывают друг на друга реципрокное тормозное влияние (Велитченко В.К., 2000) .

 

1.3. Особенности функционального  дыхания учащихся старших классов

 

С возрастом происходят изменения и в дыхательной системе  с  ростом  тела потребность в  кислороде  увеличивается  и  органы  дыхания  работают  более напряженно. Так, минутный объем дыхания у  14-летнего  подростка  составляет на  1  кг  веса  110—130  мл,  у  взрослого  же  всего   лишь   80—100   мл. Функциональные возможности аппарата  дыхания  еще  недостаточно  совершенны. Жизненная емкость легких и максимальная легочная вентиляция  меньше,  чем  у взрослых. Объем вентиляции составляет в 14—16 лет — 45л, в 17—18 лет  —  61 л в минуту.

Особенно  велика  роль  физического  воспитания  в   развитии   дыхательного аппарата. Преподаватель должен обращать внимание на правильное  формирование и  увеличение  подвижности  (экскурсии)  грудной   клетки,   на   укрепление дыхательных мышц. Учащихся необходимо научить правильно дышать и  помочь  им овладеть навыками грудного и диафрагмального (брюшного)  дыхания.  При  этом следует учитывать, что развитие дыхательной системы происходит в единстве  с развитием  других  систем  организма  и  в  различные   возрастные   периоды

предъявляются разные требования к развитию физических качеств. Развитие  тех или иных физических качеств надо рассматривать  не  только  с  точки  зрения совершенствования  двигательных  способностей,  но  и  обязательно  с  точки зрения обеспечения нормального протекания процесса  физического  развития  и повышения функциональных возможностей растущего организма (Ю.Ф. Курамшина, В.И.Попова, 2009).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II. Глава. Объект и методы исследования

2.1. Организация исследования

         Для достижения цели и поставленных задач было проведено исследование, учащихся 10-11 классов, девушки в возрасте 16-17 лет, численностью 5 человек, помимо занятий физ. культурой в урочное время, дополнительно занимались в спортивной секции (по волейболу, тренировки проводились 3 раза в неделю по 2 часа). Опытно исследовательская работа была проведена нами с 8 февраля по 14 марта 2013г. Обследования проводились с 11.00 до 12.00 ч. в спортивном зале школы, при естественном освещении, температура и влажность соответствуют нормам, при хорошем самочувствии обследуемых.

2.2 Методики исследования

       Антропометрия дает количественную характеристику показателей физического развития. Ведущими антропометрическими признаками, несущими оценочную информацию для установления степени физического развития ребенка или подростка, являются рост, масса тела, окружность грудной клетки, ЖЕЛ и сила мышц кистей. В антропологическом плане, физическое развитие понимается как комплекс морфофункциональных свойств, определяющих запас физических сил организма.

Окружность грудной клетки измеряется прорезиненной сантиметровой лентой. Лента накладывается сзади под нижними углами лопаток (они хорошо выявляются при поднятии рук вверх), спереди прикрывает нижние сегменты околососковых кружков (у старшеклассниц в пубертатном периоде лента спереди проходит по верхнему краю корня грудной железы на уровне четвертого межреберья). При измерении необходимо натянуть ленту и слегка прижать мягкие ткани. Конец ленты с началом отсчета всегда должен находиться справа (Алексеева Э.Н., Мельников В.С.,2003).

Масса тела. Определяется взвешиванием на медицинских или напольных весах с точностью до 50 граммов. Взвешивание лучше всего проводить утром натощак в трусах, плавках или обнаженным. Наблюдая за динамикой своего веса, необходимо соблюдать ряд условий: взвешиваться в одно и то же время, в одной и той же форме, использовать для этого выверенные весы (Дембо А.Г., 1988).

Длина тела. Измерение длины тела проводится при помощи деревянного ростомера. Обследуемый становится спиной к вертикальной стойке ростомера, касаясь его пятками, ягодицами и лопатками (или межлопаточной областью). Голову при этом необходимо держать так, чтобы верхний край глазницы и верхний край наружного слухового отверстия находились на одной горизонтальной линии. Подвижная планка ростомера опускается до соприкосновения с головой. Точность измерения - до 0,5 см (Дембо А.Г., 1988).

(ЖЕЛ)  жизненная емкость легких - важный показатель, отражающий функциональные возможности системы дыхания. Измеряется с помощью   спирометра. Исследуемый берет мундштук спирометра с резиновой трубкой в руки. Затем, сделав предварительно 1-2 вдоха, быстро набирает максимальное количество воздуха и плавно выдувает его в мундштук до отказа. Необходимо следить, чтобы воздух не выходил через нос. Проводят замеры три раза подряд и фиксируют лучший результат (Дембо А.Г., 1988).

Частота дыхания (ЧД) - это количество дыханий в 1 минуту. Определение ЧД производили по спирограмме. Дышать при этом следует равномерно, не изменяя частоту дыхания. Средняя частота дыхания у здоровых лиц - 16-18 в минуту. Во время мышечных нагрузок она увеличивается тем больше, чем выше ее интенсивность: при легкой работе - 20-25, работе средней тяжести - 26-40, тяжелой работе - более 40.

При занятиях  физическими упражнениями нагрузку следует регулировать так, чтобы частота дыхания после занятий не превышала 30 у взрослых и 40-у детей, а восстановление ее до исходной величины происходило не позднее чем через 9 минут (Дубровский В.И., 2002; Левушкин С.П., 2000).

Функциональная  проба Штанге с задержкой дыхания на вдохе: после 2-3 глубоких вдохов-выдохов человека просят задержать дыхание на глубоком вдохе на максимально возможное для него время. После проведения первой пробы необходим отдых 2-3 минуты (Ланда Б.Х., 2006).

Проба Генчи после 2-3 глубоких вдохов- выдохов человека просят глубоко выдохнуть и  задержать дыхание на максимально возможное для него время (Ланда Б.Х., 2006).

Проба Серкина применяется для анализа системы внешнего дыхания.

1 фаза. Определите время задержки на вдохе в положении сидя. 2 фаза. Выполните 20 приседаний за 30 секунд и снова замерьте время задержки. 3 фаза. Отдохните 1 минуту стоя и вновь замерьте длительность задержки дыхания в положении сидя (Ланда Б.Х., 2006).

Математическая обработка полученных данных, для этого использовались методы математического анализа с расчётом: среднего арифметического (M), квадратического отклонения (c), допустимой ошибки среднего арифметического (m), достоверности (Tst):

1. Среднее  арифметическое (М): М =∑v/ n, где v -  исходные значения, n – количество обследуемых.

2. Квадратическое отклонение (с): с = ∑ v2 – (∑v)2 / n.

3. Допустимая ошибка среднего  арифметического (m): m  = σ / √ n.

4. Достоверность (Тst ): Тst = М1 – М2 / √ (m1 +  m2)  где М – средняя арифметическая величина, m – ошибка средней арифметической (Лакин, 1990).

 

 

 

 

 

Глава 3. Результаты исследования и их обсуждение

 

Для решения цели и поставленных задач было проведено исследование основных показателей физического развития школьниц 16- 17   лет с февраля по март 2013  учебного года.

 

Таблица 3.1.1.

 

Антропометрические и физиометрические показатели обследуемых школьниц

№ п/п	Возраст обследуемых	Класс	Длина тела, см	Масса тела, кг	ЖЕЛ, мл	ЧД,  дыхательных движений в минуту
1	17 лет	11	166	55	2700	25
2	17 лет	11	164	57	2620	22
3	16 лет	10	167	54	2750	26
4	16 лет	10	169	59	2700	25
5	17 лет	11	166	55	2800	29
М ± m			166±0,81	56,2±0,89	2714±29,93	25,4±1,12

 

Исследуемые показатели физического развития и функционального состояния детей старшего школьного возраста сравнивали со стандартами морфофункционального состояния учащихся г. Ульяновска (С.П. Левушкин, 2000).

Показатели физического развития, такие как  длина тела,  масса тела, частота дыхательных движений, в группе  обследуемых девушек находились на среднем уровне  согласно стандартам морфофункционального развития школьников г. Ульяновска (Левушкин С.П., 2007). Лишь у одной обследуемой данные показатели находились на уровне  выше среднего.

Жизненная емкость легких зависит от массы тела, возраста, пола, при этом показатель ЖЕЛ детей старшего школьного возраста находится на  среднем уровне развития.

Таким образом, физическое развитие детей среднего школьного возраста находится на среднем уровне развития. Дети развиваются согласно своей возрастной категории.

Объективную оценку состояния дыхательной системы нам может дать функциональная проба Серкина (табл. 3.1.2.)

 

Таблица 3.1.2.

 Результаты  пробы Серкина  в группе обследованных

 

Результат по группе	Задержка дыхания  на первой фазе (с)	Задержка дыхания  на второй фазе (с)	Задержка дыхания  на третье фазе (с)
М ± m	39±2,7	16,5±2,4	36±3,1

 

Для оценки состояния дыхательной системы исследуемых школьниц была проведена функциональная проба – проба Серкина. Результаты выполненной пробы, заключающейся  в определении задержки дыхания на вдохе в положении сидя, после 20 приседаний и стоя, показатели оцениваются удовлетворительно, обследованные лица относятся к группе здоровых, но не тренированных.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.1.3. 

Исходные показатели  проб Штанге и Генчи у школьниц 10 и 11 классов

 

Школьницы, № п/п	Проба Генчи (с)	Оценка результата	Проба Штанге (с)	Оценка результата
1	24	Ниже нормы	39	Ниже нормы
2	30	Норма	41	Норма
3	29	Норма	43	Норма
4	23	Ниже нормы	37	Ниже нормы
5	32	Норма	47	Норма
М ± m	27,6±1,7	Норма	41,4±1,7	Норма

 

Функциональное состояние испытуемых оценивали по данным функциональных проб Штанге, Генчи. Подтверждением этому могут служить результаты исследования функции внешнего дыхания, в частности времени задержки дыхания на вдохе (проба Штанге).

Результаты проведенных проб,   позволяют сделать вывод,  что испытуемые соответствуют уровню допустимой нормы, характерным здоровым нетренированным лицам. Так, проба Штанге результаты составили 41,4 секунды, при нормальных значениях 40-50 секунд. Результат пробы Генчи в группе составил  27,6 секунды, что также находится на удовлетворительном уровне (норма = 25-30 секунд).

После месячного курса занятий (2 раза в неделю) лечебной физической культурой мы снова оценили параметры внешнего дыхания с помощью спирометрии и проб Штанге, Генчи, Серкина. Полученные результаты  представлены ниже.

 

 

 

Оценка функционального состояния учащихся старшего школьного возраста после проведения курса ЛФК

 

В течение одного месяца после полученных исходных данных был проведен курс лечебной физической культуры. Затем была проведана повторная оценка состояния дыхательной системы учащихся старшего школьного возраста с помощью проб Штанге, Генчи и  Серкина (Рис. 3.2.1.и 3.2.2.)                       

 

Примечание: здесь и далее* - достоверность различий показателей при р≤0,05.

 

Рис. 3.2.1. Результаты  пробы Серкина в группе обследованных после занятий  ЛФК

Результаты выполненной пробы Серкина, показали средние результаты,  а именно  обследуемые школьницы относятся к группе здоровых, нетренированных лиц. Такие улучшенные результаты объясняются эффективным действием на состояние бронхолегочной системы выбранных и использованных упражнений.

Таким образом, проведённый курс ЛФК указывает на благотворное влияние на дыхательную систему учащихся старшего школьного возраста.                                                                                            

Рис. 3.2.2. Результаты  проб Штанге и Генчи у школьниц 10 и 11 классов после ЛФК

 

Результаты проведенных проб Штанге и Генчи,   позволяют сделать вывод,  что после месячного  курса занятий ЛФК  они  соответствую нормальным значениям, характерным здоровым, нетренированным лицам. Так, результат пробы Штанге улучшился достоверно  (при подсчете Т-критерия Стьюдента) на 3,9% и составил средние значения по группе - 43 секунда (р≤0,05), результат ниже нормы сохранился только у одной школьницы. Выросли результаты пробы Генчи, так у трех из 5 девушек результат стал соответствовать норме, у двух сохранился ниже нормы. Теперь средний результат по группе равен 28,4 (р≤0,05) секунды, прирост результата составил 2,9 %.