Динамика показателей физического здоровья учащихся 1-11 классов в зависимости от организации уроков физической культуры
Автор: Ячменев Николай Владимирович, Рубанович Виктор Борисович
Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu
Рубрика: Физиология
Статья в выпуске: 1, 2017 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования - выяснить особенности динамики показателей физического развития, кардиореспираторной системы и физической работоспособности учащихся 1-11 классов в течение учебного года в зависимости от организации уроков физической культуры. Материалы и методы. Обследованы две группы учащихся 1-2, 6-7 и 10-11 классов, занимающихся физической культурой в основной медицинской группе: экспериментальная группа - 38 чел., контрольная группа - 81 чел. В экспериментальной группе годовая учебная нагрузка по физической культуре перераспределялась на 4 цикла и межцикловые периоды по 4-5 нед. каждый. Во время циклов школьницы занимались физической культурой по 5 ч, а в межцикловые периоды - по 2 ч в неделю. Школьницы контрольной группы занимались физической культурой по 1 ч 3 раза в неделю. Обследование проводилось в начале и конце учебного года. Исследование включало определение основных антропометрических показателей (длина и масса тела, обхват грудной клетки, кистевая и становая мышечная сила), жизненной емкости легких, устойчивости к условиям гипоксии (пробы Штанге и Генча), частоты сердечных сокращений и артериального давления в условиях относительного покоя и стандартной степ-эргометрической нагрузки. Определялась физическая работоспособность по тесту PWC170. Результаты. В течение учебного года у школьниц экспериментальной группы по сравнению с контрольной группой наблюдались более высокие темпы прироста показателей кистевой и становой мышечной силы, функции внешнего дыхания, устойчивости организма к гипоксии, отмечалось значительное уменьшение адаптивной реакции сердца на стандартную степ-эргометрическую нагрузку, более значительное увеличение показателей физической работоспособности. Заключение. Установлено, что при цикловой организации процесса физического воспитания наблюдается более значительное улучшение показателей физического развития, функционального состояния кардиореспираторной системы организма и физической работоспособности в период учебного года. При этом различия между сравниваемыми группами от 1 к 11 классу увеличиваются.
Школьницы, уроки физкультуры, физические упражнения, функциональное состояние, работоспособность
Короткий адрес: https://sciup.org/14113247
IDR: 14113247 | DOI: 10.23648/UMBJ.2017.25.5255
Текст научной статьи Динамика показателей физического здоровья учащихся 1-11 классов в зависимости от организации уроков физической культуры
Введение. По мнению ученых, в период обучения в школе наблюдается ухудшение состояния физического здоровья обучающихся, что проявляется не только в наличии заболеваний, но и в ухудшении физического развития и функциональных показателей организма [1–6]. Уроки физической культуры в школе призваны формировать и сохранять здоровье подрастающего поколения, однако сложившаяся на сегодняшний день ситуация свидетельствует о низкой оздоровительной эффективности традиционной системы физического воспитания [7, 8]. В связи с этим усилия специалистов направлены на ее совершенствование в общеобразовательных учреждениях [2, 8–10]. Инновационные подходы к организации учебных занятий на уроках физической культуры широко представлены и в зарубежной литературе [11–16].
Цель исследования. Выяснение особенностей динамики показателей физического развития, кардиореспираторной системы и физической работоспособности учениц 1–11 классов за период учебного года в зависимости от организации уроков физической культуры.
Материалы и методы. Проведено обследование учащихся 1–2, 6–7 и 10–11 классов НОУ «Наша Школа» (ЭГ – экспериментальная группа, 38 чел.) и МБОУ СОШ № 169 (КГ – контрольная группа, 81 чел.) г. Новосибирска. Обследованные группы состояли из практически здоровых школьниц, занимающихся на уроках физической культуры в основной медицинской группе. Исследование проводилось в начале и конце учебного года в первой половине дня.
В ЭГ уроки физической культуры в учебном году распределялись на 4 цикла и 4 межцикловых периода. Во время цикла учащиеся ЭГ занимались физической культурой 5 ч в неделю (три раза по 1 ч, а четвертое занятие было 2-часовым). В межцикловой период уроки физической культуры проводились 2 раза в неделю по 1 ч. Продолжительность циклов и межцикловых периодов составляла 4–5 нед. В КГ уроки физической культуры проводились 3 раза в неделю по 1 ч. Количество часов в учебном году в обеих группах соответствовало программе по физической культуре для общеобразовательных учреждений.
Программа исследования включала определение длины и массы тела (ДТ и МТ), обхвата грудной клетки (ОГК), силы мышц сгибателей кистей рук и разгибателей спины (КС и СС). Рассчитывали весо-ростовой индекс Кетле (ИК) по формуле
ИК=МТ/ДТ2.
Оценивали гармоничность физического развития путем сопоставления соматометри-ческих показателей обследуемых со стандартами физического развития школьников г. Новосибирска [17]. Индексы кистевой и становой мышечной силы (ИКС и ИСС) рассчитывали по формулам:
ИКС=(КС правой руки + КС левой руки)/2/МТ;
ИСС=СС/МТ.
Функцию внешнего дыхания оценивали по жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и жизненному индексу (ЖИ) по формуле
ЖИ=ЖЕЛ/МТ.
Определяли максимальную продолжительность произвольной задержки дыхания на вдохе и максимальном выдохе (пробы Штанге и Генча). Деятельность сердечнососудистой системы (ССС) оценивали по частоте сердечных сокращений (ЧСС) и артериальному давлению (АД) в условиях относительного покоя и стандартной степ-эргометрической нагрузки мощностью 6 и 10 кгм/(мин·кг). Физическую работоспособность определяли по величине показателя PWC170, рассчитанного по формуле В.Л. Кар-пмана и соавт. [18]
PWC170=N1+(N2–N1)·(170–f1)/(f2–f1), где N1 – мощность первой нагрузки; N2 – мощность второй нагрузки; f1 – ЧСС в конце первой нагрузки (уд./мин); f2 – ЧСС в конце второй нагрузки (уд./мин). Мощность нагрузки выражается в килограммометрах в минуту (кгм/мин).
Математическую обработку данных осуществляли с использованием методов статистического анализа. Различия между группами оценивали по t-критерию Стьюдента для динамических наблюдений в пределах одной группы и по критерию Вилкоксона– Манна–Уитни для независимых выборок и считали достоверными при р≤0,05.
Результаты и обсуждение. По результатам исследования основных антропометрических показателей между сверстницами ЭГ и КГ существенных различий в одни и те же периоды обследования выявлено не было (табл. 1). Согласно данным индивидуального анализа состав ЭГ и КГ по гармоничности физического развития в 1–2 и 6–7 классах был примерно одинаковым. От 63,3 до 71,6 % девочек обследованных групп характеризовалось гармоничным физическим развитием, у 13,9–20,0 % был избыток, а в 7,1–16,7 % случаев выявлен дефицит массы тела. Однако в старших классах доля девушек с гармоничным физическим развитием и с избытком массы тела в ЭГ в начале и конце учебного года составляла 90 и 10 % соответственно, тогда как среди сверстниц КГ гармоничное физическое развитие было лишь у 53,3 % девушек, а 33,4 % обследованных отличались избыточной массой тела.
По величинам показателей абсолютной кистевой и становой мышечной силы между сверстницами ЭГ и КГ существенных различий в начале учебного года выявлено не было (табл. 1). В течение учебного года более высокие темпы прироста КС и СС во всех возрастных группах наблюдались у школьниц ЭГ, в связи с чем к окончанию учебного года они превосходили сверстниц из КГ по величинам мышечной силы, причем в 1–7 классах существенно (р≤0,05). По относительным показателям мышечной силы школьницы ЭГ достоверно превосходили сверстниц из КГ во всех случаях, кроме исходных данных в 1–2 классах (р≤0,05).
Таблица 1
Показатель |
Класс |
Экспериментальная группа |
Контрольная группа |
||
осень |
весна |
осень |
весна |
||
ДТ, см |
1–2 |
127,1±1,5 |
131,0±1,4 |
126,2±0,9 |
129,1±1,0 |
6–7 |
154,0±1,8 |
157,6±1,6 |
159,0±1,3 |
161,0±1,3 |
|
10–11 |
162,8±1,9 |
163,6±1,9 |
160,4±2,5 |
161,0±2,5 |
|
МТ, кг |
1–2 |
26,8±0,9 |
28,5±1,2 |
25,9±0,8 |
27,4±0,9 |
6–7 |
46,2±1,8 |
48,9±1,8 |
52,1±2,1 |
54,6±2,1 |
|
10–11 |
56,5±2,7 |
57,2±2,5 |
59,6±2,7 |
59,6±2,5 |
|
ОГК пауза, см |
1–2 |
60,7±1,0 |
62,1±1,1 |
59,6±0,8 |
60,5±0,7 |
6–7 |
76,7±1,3 |
77,9±1,3 |
80,2±2,4 |
81,9±2,3 |
|
10–11 |
82,2±1,8 |
82,7±1,4 |
84,4±1,3 |
84,5±1,1 |
|
ИК, кг/м² |
1–2 |
16,6±0,6 |
16,6±0,6 |
16,2±0,4 |
16,4±0,4 |
6–7 |
19,5±0,7 |
19,7±0,8 |
20,5±0,7 |
21,0±0,7 |
|
10–11 |
21,3±1,0 |
21,4±1,0 |
23,2±0,8 |
23,0±0,8 |
|
КС (пр.+лев.)/2, кг |
1–2 |
13,1±0,5 |
16,0±0,4*^ |
12,2±0,4 |
13,3±0,4 |
6–7 |
25,8±1,1 |
29,6±1,0^ |
26,2±0,9 |
28,6±0,8 |
|
10–11 |
32,6±0,9 |
34,6±1,0 |
31,4±1,1 |
32,8±1,1 |
|
ИКС |
1–2 |
0,49±0,02 |
0,57±0,02*^ |
0,47±0,02 |
0,49±0,02 |
6–7 |
0,56±0,02* |
0,61±0,03* |
0,51±0,01 |
0,53±0,01 |
|
10–11 |
0,58±0,02* |
0,61±0,02* |
0,53±0,02 |
0,56±0,02 |
|
СС, кг |
1–2 |
30,1±0,9 |
39,4±1,1*^ |
29,1±0,6 |
33,2±0,9 |
6–7 |
71,2±2,8 |
79,3±2,8*^ |
65,3±2,4 |
70,6±2,4 |
|
10–11 |
85,6±2,7 |
92,2±2,7 |
83,0±2,4 |
85,9±2,5 |
|
ИСС |
1–2 |
1,13±0,04 |
1,39±0,04*^ |
1,14±0,03 |
1,22±0,03 |
6–7 |
1,54±0,03* |
1,62±0,03* |
1,28±0,04 |
1,32±0,04 |
|
10–11 |
1,53±0,05* |
1,62±0,04* |
1,40±0,03 |
1,46±0,04 |
Показатели физического развития учениц 1–11 классов (М±m)
Примечание. В табл. 1, 2 и на рис. 1 достоверные различия средних величин (p<0,05): ^ – между началом и концом учебного года; * – между сверстницами ЭГ и КГ в один и тот же период учебного года.
По результатам исследования функции внешнего дыхания увеличение показателей ЖЕЛ и ЖИ за период учебного года было выявлено у школьниц всех групп, однако темпы прироста в ЭГ были выше (табл. 2). Так, величины ЖЕЛ у учащихся 1–2, 6–7 и 10–11 классов в ЭГ увеличились на 13,9; 8,5 и 5,1 %, а в КГ – на 7,3; 4,9 и 4,1 % соответственно. При этом значения ЖИ к концу учебного года у девочек младших классов и в старших классах ЭГ стали достоверно выше, чем в КГ (p<0,05), что указывает на более высокие потенциальные возможности функции внешнего дыхания [18].
Как известно, проведение гипоксических проб позволяет комплексно оценить функциональное состояние организма, так как устойчивость организма к условиям гипоксии и гиперкапнии зависит не только от функционального состояния кардиореспираторной системы, но и от уровня гемоглобина в крови, интенсивности обмена веществ, возбудимости дыхательного центра, степени координации функций [18]. В нашем исследовании различий по продолжительности гипоксических проб между девочками младших классов ЭГ и КГ в начале и конце учебного года практически не было (табл. 2). В средних и старших классах школьницы ЭГ существенно превосходили сверстниц КГ по продолжительности апноэ при проведении проб Штанге и Генча на начало и конец учебного года (р≤0,05), причем в динамике наблюдений их превосходство возрастало. Надо полагать, что двигательная активность при цикловой организации уроков физкультуры ведет к совершенствованию механизмов устойчивости организма учащихся ЭГ к условиям гипоксии и гиперкапнии.
Важнейшая роль в приспособлении организма к различным факторам среды, в обеспечении организма кислородом принадлежит аппарату кровообращения. Оценка деятельности ССС в условиях относительного покоя не выявила существенных различий между девочками 1–2 классов ЭГ и КГ (табл. 2). В средних и старших классах ЭГ в течение учебного года наблюдалось урежение ЧСС на 4,6–6,7 % (р≤0,05), что связано с ослаблением симпатических и усилением ваготонических влияний на хронотропную функцию сердца в условиях цикловой организации уроков физической культуры. В КГ изменения ЧСС были незначительными. Показатели артериального давления у школьниц обеих групп в течение учебного года практически не изменялись, но с возрастом от младших классов к старшим значения САД и ДАД закономерно возрастали и соответствовали возрастным нормам, что согласуется с литературными данными [7, 19].
По результатам исследования системы кровообращения в условиях стандартной физической нагрузки у учениц 1–11 классов ЭГ в течение учебного года отмечалось уменьшение хронотропной реакции сердца (табл. 2), причем в средних и старших классах динамика была существенной (р≤0,05). В то же время в КГ за период наблюдения показатели практически не изменялись. Школьницы ЭГ характеризовались достоверно меньшей хронотропной реакцией сердца на стандартную физическую нагрузку во всех случаях (р≤0,05), кроме исходных данных в 1–2 классах. Показатели артериального давления при выполнении стандартной физической нагрузки у школьниц обследованных групп от младшего возраста к старшему увеличивались, но за период учебного года существенно не изменялись (табл. 2). Однако, начиная со средних классов, девочки ЭГ характеризовались достоверно меньшими значениями САД (р≤0,05). Полученные данные отражают повышение экономичности деятельности ССС девочек ЭГ в динамике наблюдений не только в состоянии относительного покоя, но, что особенно важно, и в условиях выполнения физической нагрузки. В отличие от КГ у них наблюдалось снижение физиологической стоимости выполнения физической нагрузки, что свидетельствует о повышение адаптационных резервов сердечнососудистой системы.
Одним из важных показателей здоровья человека является уровень его физической работоспособности. Как показало исследование, благоприятная динамика PWC170/кг в процессе наблюдений за школьницами была установлена лишь в ЭГ, особенно в средних и старших классах (р≤0,05), тогда как в КГ дос- товерных изменений обнаружено не было (рис. 1). Школьницы ЭГ во все возрастные периоды в начале и конце учебного года, кроме исходных данных в 1–2 классах, характеризовались достоверно большими вели- чинами физической работоспособности по сравнению с КГ (р≤0,05), что указывает на совершенствование кардиореспираторного аппарата и, в определенной степени, на повышение аэробных возможностей организма.
Таблица 2
Показатели кардиореспираторной системы учащихся 1–11 классов (М±m)
Показатель |
Класс |
Экспериментальная группа |
Контрольная группа |
||
осень |
весна |
осень |
весна |
||
ЖЕЛ, мл |
1–2 |
1482±51 |
1721±78*^ |
1400±28 |
1510±35^ |
6–7 |
2588±101 |
2829±97 |
2855±91 |
3003±93 |
|
10–11 |
3375±98 |
3555±93 |
3273±123 |
3413±123 |
|
ЖИ, мл/кг |
1–2 |
55,8±1,7 |
60,5±2,0*^ |
54,8±1,4 |
56,0±1,5 |
6–7 |
56,5±1,8 |
58,3±2,3 |
56,0±1,5 |
56,1±1,3 |
|
10–11 |
60,3±1,4* |
62,6±1,2* |
55,3±1,1 |
57,8±1,2 |
|
Проба Штанге, с |
1–2 |
26,6±1,3 |
26,9±2,0 |
24,7±1,1 |
28,0±1,4 |
6–7 |
41,6±2,0* |
52,7±2,6*^ |
34,9±1,7 |
37,5±1,6 |
|
10–11 |
53,1±2,1* |
57,1±2,4* |
42,2±1,6 |
44,9±1,9 |
|
Проба Генче, с |
1–2 |
14,1±0,7 |
14,6±0,7 |
12,3±0,7 |
12,9±0,6 |
6–7 |
18,8±0,5* |
25,5±1,5*^ |
16,4±0,8 |
18,1±0,8 |
|
10–11 |
26,0±1,8* |
27,5±1,2* |
19,6±0,7 |
21,9±1,0 |
|
ЧСС в покое, уд./мин |
1–2 |
86,8±1,0 |
87,0±1,0 |
87,0±0,7 |
86,4±0,8 |
6–7 |
89,5±1,2 |
83,5±0,9*^ |
88,9±0,9 |
88,2±1,1 |
|
10–11 |
81,1±1,2 |
77,4±1,3*^ |
84,1±1,8 |
82,0±1,7 |
|
САД в покое, мм рт. ст. |
1–2 |
98,9±1,6 |
98,9±1,6 |
101,8±1,2 |
98,5±1,2 |
6–7 |
109,6±1,8 |
110,4±1,3 |
113,3±0,7 |
111,0±1,1 |
|
10–11 |
114,5±1,0* |
115,0±1,5* |
122,7±1,1 |
120,3±1,5 |
|
ДАД в покое, мм рт. ст. |
1–2 |
65,4±0,8 |
64,3±0,8 |
64,9±0,8 |
65,6±0,6 |
6–7 |
67,9±0,9 |
69,3±1,3 |
71,0±0,9 |
72,2±0,7 |
|
10–11 |
76,5±1,0 |
78,5±1,5 |
79,0±0,7 |
78,7±0,7 |
|
ЧСС при нагр., уд./мин |
1–2 |
166,7±3,8 |
163,1±3,8* |
168,1±1,7 |
172,7±1,6 |
6–7 |
166,3±2,4* |
158,9±2,2*^ |
175,4±1,9 |
178,1±2,1 |
|
10–11 |
164,3±2,9* |
155,0±2,1*^ |
179,1±2,5 |
177,3±2,5 |
|
САД при нагр., мм рт. ст. |
1–2 |
136,1±1,5 |
135,0±0,8 |
133,9±2,0 |
133,1±1,2 |
6–7 |
142,1±2,2* |
145,8±1,8* |
156,8±1,6 |
162,5±1,6 |
|
10–11 |
154,5±2,6* |
151,5±2,6* |
166,3±2,2 |
168,0±2,6 |
|
ДАД при нагр., мм рт. ст. |
1–2 |
61,8±1,2 |
60,4±1,6 |
61,8±0,8 |
62,2±1,2 |
6–7 |
62,9±0,9 |
63,3±1,3 |
68,0±0,9 |
67,5±0,7 |
|
10–11 |
70,0±1,0 |
71,0±1,0 |
71,3±0,7 |
71,0±1,1 |

Рис. 1. Показатели физической работоспособности учащихся 1–11 классов
Выводы:
-
1. При цикловой организации уроков физической культуры с перераспределением нагрузок по 5 ч в неделю в цикловые и по 2 ч в неделю в межцикловые периоды у учениц 1–11 классов в течение учебного года наблюдается значительное повышение функциональных возможностей мышечной и кардио-респираторной систем. При традиционном проведении занятий 3 раза по 1 ч в неделю позитивных изменений не наблюдается.
-
2. Школьницы экспериментальной группы существенно превосходят своих сверст-
- ниц, за исключением фонового исследования в младших классах, по большинству изученных показателей мышечной силы, функции внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы и физической работоспособности. С возрастом различия увеличиваются, что свидетельствует о «накопительном» благоприятном эффекте влияния уроков физической культуры при цикловой их организации на физическое и функциональное состояние организма учащихся в процессе обучения с 1 по 11 класс.
Список литературы Динамика показателей физического здоровья учащихся 1-11 классов в зависимости от организации уроков физической культуры
- Безруких М.М., Филиппова Т.А. Как разработать программу формирования культуры здорового и безопасного образа жизни в образовательном учреждении. М.: Начальная школа; 2012. 128.
- Бронский Е.В. Повышение оздоровительной эффективности уроков физической культуры школьников через личностно-ориентированное образование. Теория и методика физической культуры. 2006; 1: 120-124.
- Кучма В.Р. Профилактические основы медицинского обеспечения детей в образовательных учреждениях. Российский педиатрический журнал. 2008; 1: 20-25.
- Онищенко Г.Г. О санитарно-эпидемиологическом благополучии общеобразовательных учреждений Российской Федерации. Гигиена и санитария. 2004; 4: 3-5.
- Сидорова И.Ю., Герасимова И.Н., Ларина М.В., Лебединский В.Ю. Физическое развитие и физическая подготовленность детского населения города Иркутска. Школьники. Кн. 2. Иркутск; 2012. 156.
- Ямалетдинов А.Ш. Гигиенические подходы к оценке риска развития отклонений в состоянии здоровья школьников (на примере г. Уфы): автореф. дис.. канд. мед. наук. Оренбург; 2010. 24.
- Поляков А.Я., Петруничева К.П., Гигуз Т.Л., Маляревич В.С., Умнякова А.М., Богачанов Н.Д. Методические материалы по оценке физического развития детей школьного возраста г. Новосибирска. Новосибирск; 1998. 37.
- Спирин В.К., Болдышев Д.Н. Спортизация уроков физической культуры в качестве ведущего условия реализации здоровьеформирующей функции отечественной системы физкультурного образования. Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. 2015; 2: 49-52.
- Загуменнов В.О. Дифференцированный подход к развитию физических качеств у юношей 10-11 классов с использованием ВФСК ГТО. Проблемы физкультурного образования: содержание, направленность, методика, организация. 2015; 1: 198-200.
- Кончиц Н.С. Физиологические основы физического воспитания студентов в связи с индивидуальными особенностями организма: автореф. дис.. д-ра мед. наук. Томск; 1990. 50.
- Kraft R.E. Fitnes tests are only for the fitness. The Physical Educator. 1989; 46 (1): 18-21.
- Patermann R. Ich bin der Baum… und ich der Wind. Sport Pedagogik. 1991; 3: 45.
- Pevren Y. Physical education for school children. China sports. 1985; 7: 22-24.
- Schmidt G. Albenteuer Spielsituation. Sportpraxis. 1992; 5: 257-263.
- Schreiberhuber J. Leibesubungen and Volksschulen heute. Leibesubungen -Leibeserzie-hung. 1992; 46 (3): 15-20.
- Soehe W. Neue Sportlehrplane in de DDR. Sportunterrichte. 1988; 17: 269-271.
- Айзман Р.И. Айзман Н.И., Лебедев А.В., Рубанович В.Б. Методика комплексной оценки здоровья учащихся общеобразовательных школ: метод. пособие. Новосибирск, 2008. 124 с.
- Рубанович В.Б. Морфофункциональное развитие детей и подростков разных конституциональных типов в зависимости от двигательной активности: дис.. д-ра мед. наук. Новосибирск; 2004. 406.
- Литовченко О.Г., Нифонтова О.Л. Некоторые показатели сердечно-сосудистой системы уроженцев Среднего Приобья 7-20 лет. Вестник Оренбургского государственного университета. 2010; 1 (107): 115-119
- Поляков В.К. Состояние здоровья школьников: соматометрические показатели, особенности питания и коррекция нарушений нутритивного статуса: автореф. дис.. д-ра мед. наук. Саратов; 2011. 47.
- Шелегина А.В. Педагогический процесс формирования и сохранения здоровья школьника: автореф. дис.. канд. пед. наук. Новокузнецк; 2009. 23.