Курсовая работа (т): Біохімічне дослідження процесу стомлення у підлітків

На початку уроку відбувається поступове входження учнів до робочого стану - на це витрачається на першому уроці близько 10 хвилин, на наступних - близько 5 хвилин. Тривалість стійкого робочого стану залежить від віку: в учнів молодших класів він триває 15-20 хвилин, в учнів середнього шкільного віку - 25-30 хвилин, у старшокласників - 30-35 хвилин.

Крім добової періодичності фізіологічних функцій і психофізіологічних показників, у тому числі й працездатності, виражені їх тижневі зміни.

Найбільша працездатність спостерігається у середині тижня - в середу, до суботи вона знижується (Додаток Б).

У понеділок в учнів реєструються низькі показники розумової працездатності, збільшений латентний період зорово- і слухомоторних реакцій, велика кількість зривів диференціювальних реакцій. У вівторок і середу учням властивий не тільки більш високий рівень показників розумової і м’язової працездатності, але й більша їх стійкість. Четвер і п’ятниця у більшості випадків виявляються днями зниженої працездатності та найменшої її стійкості. Субота найбільш несприятливий навчальний день. Працездатність дітей і підлітків буває низькою. Однак часто у п’ятницю і суботу спостерігається підвищення позитивної емоціональної налаштованості учнів у зв’язку з майбутнім днем відпочинку, передчуття цікавих справ і розваг, екскурсій, походів тощо. Організм, не звертаючи увагу на стомлення, мобілізує всі ресурси, котрі має, що виражається у відносному підвищенні розумової працездатності, - явище так званого кінцевого пориву.

У підлітків, які тільки приступають до систематичного навчання, у період адаптації до навчальних навантажень, нових умов навчання і вимог дисципліни у перші 6-9 тижнів дні оптимальної працездатності, коли узгоджуються між собою відносно високі швидкість і точність роботи, зміщуються від вівторка до четверга. В учнів старших класів оптимум працездатності у більшості випадків припадає на вівторок. У середу реєструється різкий спад усіх показників працездатності, а в четвер спостерігається суттєвий підйом швидкості та точності роботи.

Дуже часто падіння працездатності до середини тижня і пошук організмом ресурсів для її вирівнювання затягується у старшокласників до п’ятниці. Тоді лише у п’ятницю виявляється відносне підвищення працездатності, але при низький її стійкості. У цих випадках (підвищення у четвер або п’ятницю) тижнева крива працездатності учнів має дві вершини і відповідно два спади.

2.2 Методика дослідження процесу стомлення Дослідження впливу фізичних навантажень на активну реакцію слини

Проаналізувавши інформацію з теми, що нас зацікавила, ми приступили до експерименту. В якості піддослідних було обрано учнів 9-го класу. Потім ми визначилися з методикою експерименту - визначення амілазної активності слини.

Досить чутливим для діагностики розвитку втоми вважається показник pH слини (Додаток В).

За стан спокою ми прийняли відсутність стомлення (до тренування), а стан стомлення ми діагностували після тренування.

Слина містить білки: амілазу, лізоцим, альбуміни, глобуліни і муцин. Виходячи з цього ми вирішили визначити активність ферменту амілази, скориставшись методикою Вольгемута.

Метод заснований на визначенні найменшої кількості амілази (при максимальному розведенні слини), що повністю розщеплює крохмаль. Амілазна активність слини виражається об'ємом (в мл) 0,1%-ного розчину крохмалю, який розщеплює 1 мл нерозведеної слини при температурі 37 оС протягом 30 хв. У нормі амілазна активність слини становить 160-320 одиниць.

Визначення ступеня активності амілази слини ґрунтується на визначенні кількості субстрату (крохмалю), який розщеплюється 1 мл слини за певний проміжок часу (а точніше 30 хвилин).

Кількісне визначення амілази полягає в наступному:

. Налили з бюретки в дев’ять пронумерованих пробірок по 1 мл дистильованої води.

. Додали в першу пробірку з допомогою піпетки 1 мл слини, розведеної в 10 разів.

. Перемішали вміст першої пробірки за допомогою триразового втягування піпеткою рідини з пробірки і подальшого виливання з піпетки, а потім перенесли отриману суміш з першої пробірки у другу.

. Перемішали таким же чином вміст другої пробірки і перенесли 1 мл отриманої суміші з другої пробірки в третю і т.д. З десятого пробірки 1 мл рідини як зайву вилили і в підсумку отримали різне розведення ферменту в два рази меншу, ніж попередня пробірка.

. Налили до всіх дев’яти пробірок ще по 1 мл дистильованої води.

. Далі налили з бюретки до всіх дев’яти пробірок (починаючи з дев’ятої, потім у восьму і т.д.) по 2 мл 0,1%-ного розчину крохмалю і перемішали вміст кожної пробірки.

. Одночасно помістили всі дев’ять пробірок в нагріту до 37 оС водяну баню.

. Через 30 хвилин вийняли пробірки з бані, швидко охолодили їх струмом холодної води, перемішали вміст кожної пробірки і поставили по порядку в штатив.

. Після охолодження додали по дві краплі 0,1%-ного розчину йоду і перемішали.

При реакції з йодом спостерігали в пробірках гамму таких кольорів як: жовтий (мальтоза), коричневий (еритродекстрини), фіолетовий (амілодекстрини) та синій (крохмаль). Отримані дані спокою і стомлення занесли до таблиці 1.1. (Додаток Г) та таблиці 1.2. (Додаток Ѓ) відповідно:

Обчислюємо амілазну активність досліджуваної слини. При цьому виходимо з наступного. У пробірці, де рідина забарвлена в синій колір, належного розщеплення крохмалю не відбулося (Додаток Г). Достатнє розщеплення крохмалю, має місце в тій пробірці, де немає синього відтінку. Наприклад, пробірка № 5. У п'ятій пробірці розведення слини було 1/320 мл, тобто можемо скласти пропорцію:

1/320 мл слини розщеплює 2 мл 0,1% розчину крохмалю

1 ---------------------------------------------X мл 0,1%, тобто

X = 2 * 1/1/320 = 640

Амілазна активність піддослідної в стані спокою становить 640 одиниць (Додоток Г). Також обчислюємо амілазну активність у стані стомлення (пробірка № 2 оскільки в третій мається фіолетовий відтінок (Додаток Ѓ )). У другій пробірці концентрація слини становила 1/40 мл, отже, складаємо пропорцію:

/40 мл слини розщеплює 2 мл 0,1% розчину крохмалю

-------------------------------------------------X мл 0,1%, тобто

X = 2 * 1/1/40 = 80

Амілазна активність піддослідної у стані стомлення становить відповідно 80 (Додаток Ѓ).

Отже, жовтий колір свідчить про відсутність крохмалю (відповідно стомлення мінімальне), коричневий - говорить про наявність проміжних продуктів розщеплення - відповідно стомлення середньої сили, синій - свідчить про наявність крохмалю та продуктів його початкового розщеплення (відповідно стомлення максимальне) (Додаток Д).

Зміна кольору розчину слини з крохмалем свідчить про зниження активності ферментів слини під час розщеплення крохмалю, тобто із збільшенням фізичного навантаження амілазна активність слини зменшується.

Для визначення стомлення під час розумового навантаження використовувалась та ж методика.

2.3 Шляхи боротьби зі стомленням та стимуляція працездатності

Проблема протидії стомленню шляхом розробки та впровадження різних заходів профілактичного характеру, а також методів і засобів оперативного регулювання (корекції) функціонального стану організму привертає великий інтерес не тільки фахівців у цій галузі, але і різні верстви населення[9].

Харчування є одним з найважливіших факторів, що забезпечують збереження життя, міцного здоров'я і високої працездатності людини. Повноцінне харчування визначає оптимальний стан внутрішнього середовища організму, нормальний обмін речовин і стійкий рівень активності функціональних систем організму і психіки, а також ступень опірності організму до несприятливих дій зовнішнього і внутрішнього середовища[10].

У раціональній дієті до 50% калорій має припадати на вуглеводи, 30% - на білки, 20-30% - на жири. Вміст білків в їжі не повинно перевищувати 8-9% від її загального обсягу, хоча зазвичай споживається понад 20%. Під час сильного стомлення, хвороби, при травмі потреба організму в білку підвищується на 100%.

Для нормалізації, відновлення функціонального стану організму застосовується цілий ряд методів та засобів[7].

Рефлексотерапія. Метод рефлексотерапії призначений для включення і активації захисних і пристосувальних механізмів людини шляхом впливу на рефлексогенні зони тіла слабким подразником.

Електротерапія. До електротерапії відносяться методи, в яких з лікувально-профілактичними і корекційними цілями використовується дію на організм електричних струмів, електричних, магнітних та електромагнітних полів.

Електросонтерапія - метод впливу на центральну нервову систему людини постійним імпульсним струмом (переважно прямокутної форми) низької частоти (1-160 Гц), малої сили (до 10 мА в амплітудному значенні) з тривалістю імпульсів від 0,2 до 2 мс. Імпульсні струми проникають в порожнину черепа (мозок), поширюються по ходу судин і досягають підкіркових утворень.

У результаті рефлекторного впливу рецепторного апарату і безпосередньої дії струму на мозок виникає придушення активуючого впливу ретикулярної формації середнього мозку на кору і активація лімбічних утворень, зокрема гіпокампу. Внаслідок цього розвивається особливий психофізіологічний стан організму, при якому відновлюються порушення емоційної, вегетативної та гуморальної рівноваги. Дія імпульсних струмів призводить до зниження підвищеного тонусу судин, активує транспортні процеси в мікроциркуляторному руслі, підвищує кисневу ємкість крові. Імпульсні струми викликають ураження і поглиблення зовнішнього дихання, збільшують його хвилинний об'єм, відновлюють вуглеводний і ліпідний обмін, в мозку відбувається стимуляція вироблення ендорфінів, що може пояснити седативну і болезаспокійливу дію електросну.

Гідротермотерапія. Використання гідро процедур в цілях профілактики та корекції стомлення засновано на впливі термічних, механічних і хімічних чинників. В основі фізіологічної реакції організму на них - термічний подразник, який визначає характер терморегуляції. При цьому активуються рефлекторні реакції, які при нагріванні води реалізуються переважно через парасимпатичну нервову систему, тобто надають розслаблюючий ефект, а при охолодженні - через симпатичну нервову систему, яка регулює процеси активації функціональних систем організму.

Нагріта до 40 °С і вище вода викликає підвищення температури в тканинах організму, яке супроводжується активацією обміну речовин, підвищенням швидкості метаболічних процесів в клітинах, зміною структури клітинних мембран, прискорює відновні процеси в організмі і, зокрема, сприяє розслабленню певних м'язових груп. Навпаки, систематичне охолодження тканин уповільнює швидкість цих процесів.

При впливі гарячої води спочатку спостерігається фаза короткочасного звуження периферичних судин, яка супроводжується почастішанням пульсу і дихання, зниженням артеріального кров'яного тиску.

Вплив тепла і холоду на нервову систему залежить не тільки від характеру і сили термічного подразника, але і від тривалості процедури. Короткочасний холодовий вплив підвищує збудливість нервової системи, а тривалий - знижує. При тепловому впливі відбуваються зворотні процеси. Застосування гарячої води знижує збудливість нервової системи і надає заспокійливу (седативну) дію.

ВИСНОВКИ

Метою нашого дослідження було вивчення біохімічних основ стомлення у підлітків і його діагностування доступними засобами. Коло наших дослідницьких завдань полягало у ознайомленні з діагностикою процесу стомлення, а також його механізмами.

Ознайомившись з літературою ми прийшли до висновку, що заняття фізичною культурою вимагають напруги не тільки фізичних, а й моральних сил. І в тому і в іншому випадку в учнів розвивається стомлення - природне фізіологічне явище, і з'являється воно після будь-якого навантаження: розумового, сенсорного, емоційного, фізичного. Також ми вивчили загальні механізми стомлення. Даний механізм є, до певної міри, спільним як для фізичної, так і для розумової праці.

Розглядаючи критерії ступеня стомлення, ми зафіксувала три його основні види: невелике, достатнє, надмірне (Додаток Е). Говорячи про біохімічні зміни в організмі при виконанні фізичних навантажень, ми спостерігали, що всяка м'язова діяльність, у тому числі пов'язана зі спортивними навантаженнями, призводить до різкого посилення витрачання АТФ в м'язах та збільшення потреби в кисні. Чим вище інтенсивність роботи, тим більша інтенсивність гліколізу.

Тому при виконанні короткочасних фізичних навантажень максимальної і субмаксимальної потужності організм використовує як субстрат окислення переважно вуглеводи, а при більш тривалих, але менш інтенсивних навантаженнях - ліпіди і продукти метаболізму. У період відпочинку ця група речовин також є основним субстратом окислювальних реакцій, що постачають енергію.

Дослідженнями і клінічними спостереженнями показано, що стомлення розвивається внаслідок виконаної м'язової роботи. Активність амілази залежить від втоми. Це позначається на накопиченні різного роду метаболітів в організмі, які пригнічують дію ферменту, що впливає на загальний стан людини.

Звичайно, стомлення не пояснюється яким-небудь одним фактором - воно визначається комбінацією різних причин, серед яких значне місце займають розумові та фізичні перевантаження, не адекватні можливостям підлітка, статичне положення тіла під час роботи, «монотонії».

Практична значущість полягає у тому, що результати досліджень, проведених при виконанні даної роботи можуть бути ефективно використані шкільною медичною сестрою, для проведення профілактичних бесід, та ознайомлення з симптомами стомлення підлітків та їх батьків. Інформація може бути широко поширена за допомогою інформаційних бюлетенів, стіннівок, проведення заходів по здоров'язбереженню школярів.

Дані про стомлення необхідні при вивченні курсу біології людини у 9 класу. Також матеріал досліджень може ефективно використовуватись на батьківських зборах в рамках здоров'язбереження дітей та запобігання процесу стомлення, оскільки профілактика даного процесу набагато простіша, ніж лікування захворювань.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1.Арцимович Н.Г. Синдром хронической усталости. М.: Научный мир, 2002.

.Баєвський Р.М., Берсенєва А.П. Оцінка адаптаційних можливостей організму та ризик розвитку захворювань. - М.: Медицина, 1997.-235 с.

3.Бодров В.А., Плющ С.Н., Ложкин Г.В., Плющ А.Н. Умственное утомление и утомляемость: от состояния к свойству субъекта труда // Проблемы фундаментальной и прикладной психологии / Под ред. В.А. Бодрова и А.Л. Журавлева. М.: Изд‑во ИП РАН, 2008. - 265-286 с.

4.Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. - С. 300 - 308. …

.Журавльов А.Л. Психологічні фактори фізичного і психічного здоров'я людини (за матеріалами досліджень ІП РАН) / / Психологічний журнал, тому 25, номер 3, травень - червень, 2004, с. 107 - 117.

6.Куликов В.П., Кисельов В.П. Потреба в руховій активності. - Алтай: Фізіологія. Валеологія. Реабілітологія, 1998. -128с.

.Леонова А.Б. Комплексная методология анализа профессионального стресса: от диагностики к профилактике и коррекции // Психологический журнал, 2004. № 2. - 76-85 с.

8.Нормальна фізіологія / Під ред. В.І. Філімонова. - К.: Здоров'я, 1994.

.Петров В.І. Якість життя і здоров'я / В.І. Петров, М.М. Сєдова. Здоров'я людини: соціогуманітарні та медико-біологічні аспекти. М.: Інститут людини, 2003 - С. 54, 71-77.

.Сіренко Р.Р. Механізм формування взаємозв’язків фізичної та розумової працездатності у підлітків під впливом м’язевої діяльності. - Львів, 2001.

ДОДАТОК А

Зміна динаміки працездатності у підлітків протягом доби

Рис 2.1.

ДОДАТОК Б

Зміна динаміки працездатності протягом тижня