Подростки контрольной группы и группы среднего двигательного режима проходили текущий врачебно-педагогический контроль на базе средних школ № 12, 39, 74, 40, 45, гимназии № 1 и лицея № 1 города Астрахани. Занятия лечебной физической культурой со школьниками с низким режимом двигательной активности, а также врачебный контроль за их состоянием проводились на базе школьных оздоровительных центров № 61, 36, 10, 14, 11, 71, лицея № 3 и гимназии № 3 Астраханской области.
Настоящая работа предусматривала следующие этапы исследования:
1. Исследование особенностей функционального состояния организма подростка на различных уровнях его системной организации: конституциональном, вегетативного обеспечения и исполнительных органов (дыхания, кардиогемодинамики, опорно-двигательного аппарата и желудочно-кишечного тракта) с учетом состояния здоровья и режима двигательной активности.
2. Выбор наиболее информативных критериев для оценки функциональных возможностей организма подростков и их математическое обоснование.
3. Разработка индивидуально-типологического подхода с использованием качественно-количественной оценки оптимальности функционального состояния организма детей подросткового возраста с использованием методов математического анализа и физиологического моделирования.
Оценка особенностей адаптивных возможностей организма подростков осуществлялась по соматометрическим показателям (Ланда Б.Х., 2004) с после-дующей оценкой гармоничности и крепости телосложения по значениям индексов Кетле-2 и Пинье (Поляков С.Д., Хрущев С.В., Корнеева И.Т. т др., 2006); вегетативному статусу - вегетативный индекс Кердо (Пахачевский А.Л., 2010); базовым показателям системы дыхания - окружность грудной клетки в по-кое, жизненная емкость легких, жизненный индекс, значения экскурсии грудной клетки, результаты пробы Штанге, индекс Скибинского (Граевская Н.Д., Долма-това Т.И., 2004); центральной кардиогемодинамики - частота сердечных сокра-щений, систолическое, диастолическое и среднее гемодинамическое давление, систолический и минутный объемы крови, индекс минутного объема крови, сис-толический индекс, общее периферическое сопротивление, показатель двойного произведения, коэффициент экономичности кровообращения и индекс функцио-нальных изменений (Линник М.А., 2005; Баевский Р.М., 2009); показателям опор-но-амортизационной функции спины и стопы - результаты тестов на гибкость, время удержания туловища в положении лежа на животе, количество подъемов туловища из положения лежа на спине, индекс Шаповаловой, результаты планто-графии (Корнеева И.Т. т др., 2006; Айвазова З.Н., 2007); показателям физической подготовленности - коэффициент выносливости, кистевая динамометрия, время челночного бега, прыжок в длину с места, бросок набивного мяча, результаты пробы Руфье (Толстикова Н. В., 2007; Колесников И.А., Меньшикова Л.И., Мака-рова В.И., 2008).
Для оценки диагностической эффективности изучаемых показателей рас-считывались их чувствительность, специфичность и диагностическая эффектив-ность (Безматерных Л.Э., Куликов В.П., 1998).
Диагностика нарушений компенсаторных возможностей организма под-ростков предусматривала использование метода экспертных оценок (Цирель С.В., 2007) и вероятностного прогнозирования с применением метода распознавания образов путем последовательной прогностической процедуры Вальда (Гублер Е.В., 1978).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В ходе проведения первого этапа настоящих исследований было выявлено, что астенизация телосложения у подростков в условиях снижения резервных возможностей является следствием клинической гипокинезии, определяющей характерные многоуровневые изменения в функциональном состоянии организма. При этом оптимальная крепость телосложения у подростков выступала благоприятным прогностическим признаком, указывающим на более высокие энергетические запасы организма. Одновременно астенизация подростков с нарушениями в состоянии здоровья и ограничением двигательной активности сопровождалась ухудшением статуса миоэнтезического аппарата спины и стопы, степень выраженности которого определялась не столько уровнем физической активности, сколько качеством локомоций. Аналогичные особенности были выявлены и в процессе изучения показателей системы дыхания, функциональное состояние ко-торой в большей степени зависело не столько от состояния здоровья, сколько от качественных и количественных особенностей двигательного режима. Это указывает на возможность применения адекватных здоровье сберегающих технологий для оптимизации работы компенсаторных механизмов, как у здоровых школьников, так и у детей со снижением функциональных резервов организма.
В процессе дальнейших исследований установлено, что состояние здоровья и уровень двигательной активности во многом отражаются на особенностях кардиогемодинамического обеспечения. Так, более высокие значения частоты сер-дечных сокращений, ударного и минутного объема крови, сердечного и минутного индексов на фоне снижения общего периферического сопротивления сосудов у детей с отклонениями в состоянии ведущих систем организма (относительно здоровых школьников) свидетельствовали о напряжении в работе регуляторных ме-ханизмов и снижении их экономизации при низком уровне двигательной актив-ности. В свою очередь особенности функциональных расстройств указывали на выраженность проявлений гипокинезии со стороны сердечно-сосудистой систе-мы. Подтверждением явилось увеличение встречаемости гиперкинетического ти-па кровообращения и низкой оценки показателя двойного произведения у детей с более выраженным ограничением двигательной активности.
Дальнейший анализ полученных результатов показал, что эффективность кровообращения в первую очередь определялась состоянием здоровья подрост-ков, а дополнительное напряжение в работе регуляторных механизмов - выраженностью гипокинетического синдрома, который в совокупности с гормональными влияниями приводил к снижению функциональных резервов организма. В частности об этом свидетельствовало ухудшение эффективности кровообращения у всех подростков с отклонениями в состоянии здоровья, независимо от пола, которое оказалось наиболее выраженным при снижении двигательной активности у мальчиков с нарушениями функций пищеварения и дыхания.
В свою очередь вегетативное обеспечение кардиогемодинамическких процессов в организме ребенка с отклонениями в состоянии здоровья характеризовалось сдвигом нейрогуморального равновесия в сторону симпатоадреналовой активности. При этом вклад вегетативных механизмов регуляции в поддержание функциональных резервов организма подростков определялся как особенностями нарушений функциональной деятельности, так и выраженностью клинической гипокинезии. Так максимальная встречаемость выраженной симпатикотонии имела место у подростков обоего пола с отклонениями в деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а также у девочек с нарушениями в состоянии опорно-двигательного аппарата в условиях низкого уровня двигательной активности.
На снижение адаптивных возможностей организма, а следовательно, и увеличение «платы за адаптацию» в условиях ухудшения функционального состояния и ограничения двигательной активности также указывал и рост значений индекса функциональных изменений, который можно расценивать как интегративный показатель особенностей вегетативного и миокардиально-гемодинамического гомеостаза. Например, при низкой двигательной активности у девочек с нарушением функций сердечно-сосудистой системы и опорно-двигательного аппарата вероятность напряжения в работе регуляторных механизмов в 2 раза превышала таковую при средней двигательной активности. У мальчиков с отклонениями в состоянии здоровья подобная зависимость наблюдалась во всех группах обследования и оказалась более выраженной, чем у девочек.
Таким образом, механизмы адаптации организма подростов в условиях снижения функциональных резервов и двигательной активности можно охарактеризовать как нестабильные, поскольку их работа определяется сочетанными влияниями множества факторов, таких как состояние здоровья, выраженность гипокинетического синдрома, гормональный фон и другие. При этом именно в подрост-ковом возрасте существенную роль играют индивидуальные особенности природной кинезофилии и мотивации к занятиям физической культурой.
С целью выявления межсистемных взаимоотношений, определяющих адаптивные возможности организма подростков с различным уровнем здоровья, про-ведено исследование их физической подготовленности, как интегративного показателя, отражающего особенности функционирования ведущих систем, лимитирующих физическую работоспособность. При этом в группах с различными двигательными режимами, обусловленными состоянием физиологических резервов организма, выявлены существенные различия.
Так, напряжение в работе регуляторных механизмов и снижение компенсаторных возможностей организма, как проявление гипокинетического синдрома, сопровождалось более низкими значениями показателей физической подготовленности. В частности, у детей с отклонениями в состоянии здоровья при низком уровне локомоций (относительно средней физической активности) имело место ухудшение результатов показателя челночного бега, значений кистевой динамо-метрии и индекса Руфье, что свидетельствовало о более выраженных проявлениях у них гипокинетического синдрома. Вместе с тем прыжок в длину с места, как показатель силы мышц нижних конечностей, в большей степени отражал состоя-ние здоровья, чем выраженность гипокинетических проявлений. Подтверждением явились результаты прыжка в длину, которые не зависимо от двигательного режима ухудшались у подростков с отклонениями в состоянии здоровья.
В свою очередь результаты броска набивного мяча, оценивающие силу мышц плечевого пояса, определялись не столько состоянием здоровья и уровнем двигательной активности, сколько качеством локомоций. Об этом свидетельство-вали более низкие результаты броска мяча здоровыми детьми относительно под-ростков с отклонениями в состоянии здоровья, а также более высокие результаты теста при среднем уровне двигательной активности относительно низкого уровня локомоций.
Таким образом, в процессе исследований выявлено, что как у практически здоровых детей, так и у подростков с отклонениями в состоянии здоровья слабое телосложение, ухудшение дыхательной функции, снижение экономизации в дея-тельности сердечно-сосудистой системы и физической подготовленности, преоб-ладание симпатической активности, увеличение значений коэффициента вынос-ливости и индекса функциональных изменений и особенно их сочетание служит фактором риска формирования избыточного напряжения в работе регуляторных механизмов и снижения компенсаторных возможностей организма. В свою очередь, выраженность неблагоприятных отклонений в функциональном состоянии организма подростка во многом определяется режимом двигательной активности, оптимизация которого необходима для совершенствования его адаптивных возможностей.
Учитывая, что одним из путей оптимизации функционального состояния организма человека является комплексное воздействие различных средств физической культуры, возникает необходимость выявления наиболее информативных показателей, оценивающих оздоровительный эффект. В этой связи проведен анализ диагностической эффективности основных морфофункциональных показателей, отражающих особенности функционального состояния организма подростков с различными уровнями здоровья и двигательной активности.
Для оценки информативности изучаемых методов и показателей определялись их чувствительность, специфичность и диагностическая эффективность, а также их сопоставимость при разделении школьников на группы по состоянию здоровья.
В процессе сравнительного анализа изучаемых показателей группу частичного несоответствия составили 73,4% обследованных, группу полного несоотвествия - 26,6%, случаев полного соответствия выявлено не было. При этом доминирование случаев полного и частичного несоответствия результатов разделения обследуемых на группы здоровья не позволило с полной уверенностью утверждать об их сопоставимости в процессе количественной оценки функционального состояния организма подростков. Кроме того такое распределение указало на необходимость оценки диагностической эффективности тестов относительно результативности занятий со школьниками в основной, подготовительной и специиальной медицинской группах.
Референтная оценка каждого из изучаемых методов носила альтернативный характер (низкая, ниже средней, средняя и выше средней), а каждый из изучаемых тестов имел свой количественный результат, или индекс, варьирующий в определенном диапазоне. Это позволило для всех изучаемых показателей определить величину, отклонение от которой являлось основанием для комплексной качественно-количественной оценки. За такую разделительную точку были приняты нижние границы средних значений показателей в группе здоровых школьников.
Как показали дальнейшие исследования из всех конституциональных показателей наиболее информативным оказался индекс Пинье, высокая чувствительность и специфичность которого подтвердилась существенной диагностической эффективностью. Это указало на возможность его использования для динамической оценки эффективности занятий физической культурой, а также для научно обоснованного отнесения ребенка в определенные медицинские группы здоровья. Остальные изучаемые показатели (рост, масса тела, окружность грудной клетки, индекс Кетле-2) оказались недостаточно информативными, что позволило рекомендовать их применение лишь для выявления конституциональных особенностей организма и для оценки уровня физического развития подростка.