Автореферат: Особенности адаптивных возможностей организма подростков в условиях снижения функциональных резервов и различных режимов двигательной активности

Среди дыхательных показателей наименее информативным оказался жизненный индекс, который при низкой чувствительности и диагностической эффективности обладал незначительно выраженной специфичностью, что практически исключает возможность его использования для оценки особенностей функционального состояния дыхательной системы школьников в процессе врачебно-педагогического контроля. Индекс Скибинского, жизненная емкость легких и проба Штанге также выявили низкую чувствительность и диагностическую эффективность, но при относительно высокой специфичности. Это существенно ограничивает их применение для донозологической диагностики сдвигов в состоянии здоровья школьников, но указывает на возможность использования для динамического контроля эффективности занятий физической культурой, направленных на оптимизацию функций внешнего дыхания. Наиболее высокую чувствительность и диагностическую эффективность на фоне низкой специфичности показала «экскурсия грудной клетки», что с одной стороны диктует необходимость уточнения прогностического значения этого показателя, а с другой позволяет его рекомендовать для выявления особенностей функционального состояния дыхательной системы ребенка и для динамической оценки оздоровительного эффекта занятий физической культурой.

Анализ информативности основных кардиогемодинамических показателей определил особенности адаптивности и резервных возможностей организма под-ростков независимо от вида отклонений в состоянии их здоровья. Однако различный уровень диагностической эффективности этих показателей указал на необхо-димость дифференцированного подхода к их применению. Так, если при оценке степени напряжения в работе адаптационных механизмов и снижения резервных возможностей организма наивысшую позицию занимали вегетативный индекс Кердо и коэффициент экономичности кровообращения, то при оценке эффективности использования здоровье сберегающих технологий наиболее информативны-ми оказались такие показатели как частота сердечных сокращений, систолическое давление, показатель двойного произведения. При этом высокая диагностическая эффективность частоты сердечных сокращений, показателя двойного произведения и вегетативного индекса Кердо указала на возможность их использования при прогнозировании исхода адаптации организма к различным режимам двигательной активности. В свою очередь низкая чувствительность, специфичность и диагностическая эффективность диастолического и среднего гемодинамического давления, систолического объема крови, систолического индекса, минутного объема крови, индекса минутного объема и общего периферического сопротивления существенно ограничивали их прогностические возможности и поэтому они мо-гут использоваться лишь в случаях оценки переносимости нагрузок и необходи-мости установления особенностей реакций гемодинамического обеспечения.

Из показателей, характеризующих функциональное состояние спины, наи-менее информативным оказалось время удержания туловища, диагностическая эффективность которого колебалась от 35% до 51%. Остальные анализируемые показатели (количество подъемов туловища за 60 секунд, гибкость, индекс Ша-поваловой) выявили относительно высокую диагностическую эффективность (не зависимо от характера отклонений в состоянии здоровья) с максимумом значений по показателю гибкости (70-72%). Вместе с тем, высокая чувствительность этих показателей определила их приоритетность при проведении врачебно-педагогического контроля, предусматривающего динамическую оценку эффективности занятий физической культурой, направленных на формирование осанки у обычных школьников и активизацию компенсаторных механизмов при сколиотической болезни.

Из показателей физической подготовленности самую высокую диагностическую эффективность в сочетании с достаточной чувствительностью и специифичностью выявили кистевая динамометрия и индекс Руфье. Это позволило их рекомендовать как для динамической оценки эффективности применяемых здоровье сберегающих технологий и диагностики физической подготовленности, так и прогнозирования особенностей функционального состояния организма подрост-ков с различным уровнем здоровья и двигательной активности. Вместе с тем, не смотря на высокую информативность прыжка в длину, в процессе врачебно-пе-дагогического контроля этот тест может быть рекомендован в основном для здо-ровых школьников, поскольку при некоторых видах нарушений здоровья прыжки и подскоки исключены из методики занятий физической культурой. Минимальная информативность по значениям чувствительности, специфичности и диагности-ческой эффективности имела место при изучении таких показателей физической подготовленности, как челночный бег и бросок набивного мяча, поэтому рекомен-довать их использование можно лишь для динамической оценки состояния плече-вого пояса и координационных качеств подростков в процессе их физического воспитания. Коэффициент выносливости в силу своей высокой специифичности на фоне недостаточной чувствительности и диагностической эффективности целесообразен к применению, но только для динамической оценки переносимости физических нагрузок и функциональной экономизации у подростков с отклонениями в состоянии здоровья в процессе их физического воспитания.

Таким образом, полученные результаты показали, что уровень здоровья достаточно четко соотносится с физиологическими резервами организма, то есть максимальной производительностью органов и систем при сохранении качествен-ных пределов их функций в ответ на физическую нагрузку. При этом наибольшей диагностической эффективностью при оценке функциональных резервов организма обладают показатели деятельности кардиореспираторной системы, как звена, лимитирующего физическую работоспособность, а также некоторые конституциональные показатели и показатели физической подготовленности ребенка.

Все изложенное предопределило необходимость разработки индивидуально-типологического подхода к комплексной оценке адаптивных возможностей организма подростка с последующим формированием группы маргинальных состояний, нуждающейся в оптимизации функционального состояния, направленной на улучшение здоровья и «качества жизни» подрастающего поколения.

Анализ особенностей функционального состояния организма подростка позволил выявить ряд наиболее значимых признаков, определяющих характер морфофункциональных взаимоотношений и резервных возможностей в условиях различных режимов двигательной активности. К ним были отнесены: телосложение (по индексу Пинье), дыхательная функция (экскурсия грудной клетки, индекс Скибинского), кардиогемодинамика (частота сердечных сокращений, коэффици-ент экономичности кровообращения, индекс Робинсона, индекс функциональных изменений), тип кровообращения (по значениям сердечного индекса), тип вегетативного равновесия (по значениям вегетативного индекса Кердо), функциональное состояние спины (гибкость, индекс Шаповаловой) и физическая подготовлен-ность (прыжок в длину, индекс Руфье, кистевая динамометрия).

Экспертным методом проведена градация выделенных признаков, определены диапазоны градаций и дана их бальная оценка с последующим расположением в порядке возрастающей информативности. В результате математической оценки перечисленных факторов, которая предусматривала вероятностное моделирование с применением метода распознавания образов по Вальду, предложена диагностическая таблица, позволяющая давать количественную оценку функционального состояния организма подростка и таким образом определить уровень его адаптивных возможностей.

Величина информативности разработанной диагностической таблицы составила 26,8 баллов, что соответствует достаточно высокому прогностическому уровню и указывает на возможность ее использования для сравнительной оценки с другими диагностическими таблицами. Алгебраическая сумма диагностических коэффициентов анализируемых признаков таблицы имела достаточно большой размах (от -85 до +83 баллов), что позволило по значениям суммарного диагнос-тического коэффициента с определенным уровнем надежности выносить решение о снижении резервных возможностей организма или, наоборот, об отсутствии та-ких нарушений.

Проверка разработанной диагностической таблицы по значениям плотностей вероятностей суммарных диагностических коэффициентов в двух выборках обследованных (группа подростков со сниженными функциональными резервами - 458 чел. и группа без подобных нарушений - 87 чел.) показала, что средние значения суммарных диагностических коэффициентов в этих группах существенно отличались, составляя -31,2±4,3 баллов в первом случае и +26,4 ±3,8 баллов во втором случае.

Снижение уровня двигательной активности также сопровождалось достоверными сдвигами суммарного диагностического коэффициента в сторону отрицательных значений. Так, если при режиме высокой двигательной активности среднее значение изучаемого показателя составляло +26,4±3,8 бал., то при сред-нем уровне - -21,0±5,1 бал., а при низком - -41,5±3,5 бал.

Поскольку надежность принятия решения с одной стороны определялась знаком, а с другой абсолютной величиной суммарного диагностического коэффициента возникла необходимость определения диагностических порогов для вынесения решения относительно двух возможных состояний (снижение резервных возможностей или отсутствие подобных нарушений).

Учитывая, что в зависимости от граничных значений прогнозируемых состояний возможна ошибка двух родов (ошибка пропуска и ошибочная диагностика состояния), опасность которых не является одинаковой, был произведен рас-чет порогов принятия решения с различным уровнем надежности (от 80% до 99%), то есть при разном допустимом проценте ошибок первого и второго рода.

Диагностическая таблица для распознавания нарушений адаптивных возможностей организма подростков

Для проверки разработанной прогностической таблицы был выбран 95% уровень надежности (или 5% уровень допустимых ошибок), диагностические по-роги для которого составили +13 (отсутствие нарушений) и -13 (снижение резерв-ных возможностей). По приведенным порогам здоровые дети распределились сле-дующим образом: отсутствие риска - 75±4,7%, условный риск (зона неопределен-ных ответов) - 20±4,35% и группа риска - 5±2,4%. В группе детей с отклонениями в состоянии здоровья соотношение оказалось обратным, то есть отсутствие нару-шений составило 3±0,8%, нарушение резервных возможностей организма - 79± 1,9% и группа переходного состояния (к группе отсутствия нарушений) 18±1,8%. При этом подростки со средней двигательной активностью в зону риска попадали в 70±2,9%, в зону условного риска - в 24±0,6%, а в зону отсутствия риска лишь в 6±1,5% случаев. При низкой двигательной активности распределение по группам риска составило 86±2,4%, 12±2,2% и 2±1,0%, соответственно.

Таким образом, предложенный подход диагностики нарушений ком-пенсаторных резервов организма подростка открывает большие возможности для педиатров, школьных врачей, врачей лечебной физкультуры, физиологов и гигие-нистов по решению вопросов профилактики их возникновения и оптимизации функционального состояния.

ВЫВОДЫ

1. Нестабильность адаптивных возможностей организма подростов в условиях снижения функциональных резервов и двигательной активности определяется сочетанными влияниями на работу гомеостатических механизмов множества факторов, таких как состояние здоровья, выраженность гипокинетического синдрома, гормональный фон, индивидуальные особенности природной кинезофилии и мотивации к занятиям физической культурой.

2. В условиях снижения функциональных резервов организма подростков имеет место функциональная неоднородность, которую обуславливают не только особенности нарушений в состоянии здоровья и различные режимы двигательной активности, но и особенности вегетативного равновесия и экономизации функций со своими перманентными проявлениями на уровнях системных и межсистемных взаимоотношений.

3. Для подростков с различным уровнем здоровья и двигательной активности характерны многоуровневые изменения в функциональном состоянии организма, проявляющиеся нарушениями росто-весовых соотношений и миоэнтези-ческого аппарата, а также сопровождающиеся напряжением в работе регуляторных механизмов, ухудшением экономизации в деятельности кардиореспираторной системы и снижением функциональных резервов организма.