Эндокринные изменения в процессе адаптации к учебной нагрузке у учащихся общеобразовательных школ г. Челябинска

Актуальность исследования. Низкий уровень здоровья детей школьного возраста помимо социально-экономических факторов обусловлен несоблюдением санитарно-гигиенических норм и правил учебного процесса в школе и дома, требований здорового образа жизни - гиподинамией, несбалансированным питанием, увлечением телевидением и компьютерными играми, вредными привычками и т.п. При поступлении в школу происходит ломка стиля жизни и поведения ребенка, в том числе двигательного стереотипа за счет уменьшения и изменения характера физической активности. Учебная нагрузка заметно превосходит возможности учащихся, а произвольная двигательная активность у школьников составляет менее 20 % от суточной потребности в движении [2]. Таким образом, учащиеся не восполняют в полной мере генетическую потребность в двигательной активности, обеспечивающую структурно-морфологическое и функциональное совершенствование растущего организма.

К одиннадцатому классу ситуация обостряется. Выпускникам четко обозначена цель: успешное окончание школы и дальнейшее поступление в вуз. По данным анкетного опроса, для достижения этой цели многие ученики достаточно резко изменяют свой привычный образ жизни: прекращаются занятия в спортивных секциях и кружках, сокращается время прогулок, но увеличивается время, затрачиваемое на приготовление домашних заданий и дополнительных занятий.

По данным РАМН РФ здоровыми в настоящее время могут считаться только 10 % выпускников школ, 50 % имеют морфофункциональные отклонения, 40 % - хроническую патологию. Это усугубляется тем, что учащиеся находятся в состоянии стресса из-за высоких учебных и психических нагрузок, связанных с подготовкой к выпускным и последующим вступительным экзаменам [4].

Улучшить адаптацию школьников к учебной и психической нагрузке и сохранить их здоровье можно с помощью продуманного построения процесса физического воспитания. Приспособление организма к меняющимся условиям существования, в том числе к началу обучения в школе, осуществляется при участии систем нейро-гуморально-гормональной регуляции, в частности, симпатоадреналовой системы [1, 9]. Повышение деятельности симпато-адреналовой системы и мобилизация катехоламинов при адаптации к стрессу непосредственно связаны с активацией энергетических механизмов и обменных процессов, приводящих к увеличению работоспособности мышц. При этом адреналин приводит к быстрой мобилизации энергетических возможностей организма, необходимых при кратковременных и интенсивных физических нагрузках, а норадреналин поддерживает энергетику организма при длительных нагрузках [8]. Гипофизарно-надпочечниковая система занимает ключевое положение в механизме перехода срочных адаптивных реакций в полноценное развитие долговременной адаптации, так как кортикостероиды не только мобилизуют пластические функции организма, то и предупреждают излишние тканевые реакции на стресс путем временного угнетения синтеза гормонов [7]. Во многих исследованиях показана взаимосвязь между активностью САС и выполняемой физической нагрузкой [1,3].

Вместе с тем, чрезмерная активация симпатоадреналовой системы является и фактором риска, что обусловлено вызываемой под влиянием катехоламинов чрезмерной активацией ПОЛ в мембранах клеток скелетных мышц, миокарда и других тканей [6].

Таким образом, анализ фонового уровня экскреции катехоламинов у детей с различным уровнем двигательной активности на разных этапах обучения в школе может помочь в дальнейшей разработке программ физического воспитания, учитывающих характер, объем и интенсивность нагрузки, которые способствуют развитию ребенка и содействуют процессу адаптации к учебной деятельности. Это определило специфику нашего исследования, целью которого является изучение функционального состояния САС и особенностей ее реакции на регулярные физические нагрузки

Методы и организация исследования. Тестирование учащихся проводилось в 3 этапа: I этап -октябрь, II этап - декабрь, III этап - май. В обследовании приняли участие ученики первых G), пятых (₅) и одиннадцатых (п) классов г. Челябинска с разным уровнем двигательной активности, в количестве 405 человек. Учащиеся школы №23 (Fli, п = 58; Г4₅, п = 65; Г7ц, п = 55) в полном объеме осваивали материал Комплексной программы физического воспитания. В общеобразовательной школе при музыкальном институте (Г2_Ь п = 24; Г5₅, п = 26; Г8ц, п = 30) некоторые разделы программы (например, лыжная подготовка, баскетбол) приходилось частично или полностью заменять, в зависимости от избранной музыкальной специализации ребенка. Объем двигательной активности у этих детей был несколько ниже, чем в других школах. В школе № 30 (ГЗ_Ь п = 45) и № 63 (Г6₅, п = 50; Г9_П, п = 52) занимались по экспериментальной методике физического воспитания, учитывая возрастные и индивидуальные особенности детей.

Активность симпатоадреналовой системы оценивали по уровню экскреции катехоламинов с мочой. Моча для анализа собиралась в октябре и мае, в утренние часы. Определение адреналина и норадреналина осуществляли флюориметрическим методом по Э.Ш. Матлиной [5] в порционной моче, при этом фиксировали количество мочи и время, за которое она собрана.

Результаты исследования. Между первоклассниками разных школ на I этапе обследования не было различий по экскреции А, НА в моче и отношения НА/А. Но в течение учебного года их значения изменились (табл. 1). Высокий уровень высились по сравнению со II этапом обследования, но их значения не превышают исходного уровня. В этих же группах отмечается небольшое снижение отношения НА/А на III этапе обследования (около 4-5 %). В ГЗ] продолжилась тенденция к снижению экскреции катехоламинов и росту индекса НА/А (Р > 0,05).

Таким образом, хотя экскреция катехоламинов в покое у детей с пониженной двигательной активностью (Г2[) удерживалась на более высоком уровне в течение всего учебного года, существенные различия были выявлены только по двум показателям: количество А на III этапе исследования в ЭГ было на 22,2 % ниже, а отношение НА/А на 20 % выше, чем в Г2] (Р < 0,05). Между Г11 и ГЗ] а также Г11 и Г2] достоверных расличий не обнаружено.

Снижение экскреции катехоламинов к концу учебного года в ГЗ! может свидетельствовать об умеренной активности САС (ее устойчивости), а также выступать одним из критериев адаптации к учебной деятельности.

В начале учебного года показатели экскреции катехоламинов и отношения НА/А у пятиклассников всех обследуемых школ были на одном уровне, но в течение учебного года они разнонаправле-но изменялись (табл. 2).

К концу 2-й четверти экскреция А в обеих контрольных группах незначительно увеличивается, а в Г65 - снижается. Количество НА в моче возрастает только в Г55, а в Г45 и Г65 - понижается. Значение индекса НА/А в обеих контрольных группах немного уменьшается, а в Г65 - остается таким, же, как в начале года. Следует отметить, что на этом этапе ни одно из произошедших изменений показателей не достигает достоверной значимости.

На III этапе в Г45 и Г65 мы наблюдали понижение экскреции катехоламинов. В Г55 количество НА в исследуемой моче уменьшается до исходного уровня, а содержание А незначительно возрастает и по сравнению с I этапом разница составляет 16,3 %. Отношение НА/А в Г55 продолжает понижаться. В Г65 и Г45 напротив отношение НА/А

Экскреция катехоламинов с мочой (нг/мин) у учащихся 1-х классов

Таблица 1

Этап Г1] (п = 58) (школа№23) F2j (п = 24) (муз. школа) Г31 (п = 45) (школа № 30) А НА НА/А А НА НА/А А НА НА/А I 3,52 ±0,28 7,78 ±0,66 2,22 ±0,20 3,71 ±0,45 8,03 ±0,75 2,16 ±0,15 3,58 ±0,36 8,01 ±0,58 2,22 ±0,09 II 2,89 ±0,33 7,32 ±0,80 2,52 ±0,17 3,30 ±0,37 7,39 ±0,86 2,24 ±0,09 3,02 ±058 7,48±0,61 2,50 ±0,11 III 3,13 ±0,54 7,40 ±0,64 2,39 ±0,12 3,59 ±0,22 7,71 ±0,74 2,14 ±0,18 2,79 ±0,19 752 ±0,87 2,57 ±0,07 экскреции катехоламинов, зафиксированный в начале октября, к концу второй четверти немного снижается во всех исследуемых группах учащихся. Значение отношения НА/А при этом возрастает: в Г11 - на 13,5 %, в Г2, - на 3,7 %, а в ГЗ] - на 12,6 %. В конце учебного года мы обнаружили, что в Г1[ и Г2] показатели экскреции А и НА по- повышается и в Г65 даже немного превышает его исходное значение.

На третьем этапе мы можем говорить о значимой разнице в экскреции А между Г65 и Г55 (Р < 0,05). Между показателями экскреции катехоламинов в Г4₅ и Г6₅, а также между обеими контрольными группами - достоверных различий нет.

Интегративная физиология

Таблица 2

Экскреция катехоламинов с мочой (нг/мин) у учащихся 5-х классов на различных этапах исследования

Этап	Г45 (п = 65) (школа № 23)			Г21 (п = 26) (муз. школа)			Г65 (п = 50) (школа № 63)
	А	НА	НА/А	А	НА	НА/А	А	НА	НА/А
I	5,13 ±0,37	9,89 ±1,05	1,94 ±0,32	4,92 ±0,53	9,83 ± 0,79	2,00 ±0,07	5,19 ±0,25	9,84 ±0,58	1,88 ±0,11
П	5,54 ±0,41	9,47 ±0,62	1,72 ±0,24	5,51 ± 0,44	10,72 ±1,06	1,94 ±0,22	5,02 ±0,53	9,42 ±0,61	1,88 ±0,09
Ш	5,02 ±0,27	9,01 ±0,49	1,80 ±0,08	5,69 ±0,61	9,67 ±0,92	1,70 ±0,30	4,59 ±0,29	8,88 ±0,87	1,93 ±0,15

Таблица 3

Экскреция катехоламинов с мочой (нг/мин) у учащихся 11-х классов на различных этапах исследования            .

Эган	Г711 (п = 55) (школа № 23)			Г21 (п = 30) (муз. школа)			Г65 (п = 52) (школа № 63)
	А	НА	НА/А	А	НА	НА/А	А	НА	НА/А
I	5,70 ±0,43	10,03 ±0,24	1,75 ±0,06	5,79 ±0,51	10,44 ±0,62	1,79 ±0,08	532 ±0,13	9,92 ±0,32	1,80 ±0,05
П	6,04 ±0,38	10,49 ±0,46	1,75 ±0,09	6,92 ±0,46	11,05±0,76	139 ±0,09	6,09 ±0,54	10,71 ±0,61	1,75 ±0,07
Ш	5,28 ±0,27	8,84 ±0,95	1,66 ±0,08	5,21 ±0,77	7,93±0,99	132 ±0,11	5,68 ±0,29	10,34 ±0,85	1,81 ±0,06

В начале учебного года у всех обследуемых одиннадцатиклассников экскреция катехоламинов в покое была приблизительно одинаковая (табл. 3). Хотя количество катехоламинов в моче учащихся Г9ц было несколько ниже, достоверных различий по сравнению с данными других групп не выявлено.

К концу 2-й четверти экскреция А и НА во всех группах несущественно повышается, только в Г8ц прирост количества А составил 19 % (Р < 0,05). Но сравнивая показатели экскреции А и НА между группами на II этапе, мы не обнаружили между ними достоверных различий. Отношение НА/А в Г7ц сохраняется на прежнем уровне, а в Г8ц и Г9ц - незначительно снижается.

К концу учебного года наблюдается снижение экскреции катехоламинов с мочой у выпускников общеобразовательных школ. Наиболее выражено понижение содержания А и НА в моче у учеников школы при музыкальном институте (на 24,7 % и 29,2 % соответственно). Следует отметить, что в обеих контрольных группах показатели экскреции катехоламинов в конце учебного года ниже, чем были на I этапе обследования, при этом в Г8ц изменения достигают достоверности (Р < 0,05). Снижение экскреции А и НА по сравнению со вторым этапом обследования в Г9П незначительно, их значения остаются на 3,5^1 % выше, чем исходные. На III этапе обследования значение катехоламинового индекса продолжает снижаться в контрольных группах и увеличивается у учащихся с более высоким уровнем двигательной активности, но статистической значимости эти изменения не достигают.

На III этапе тестирования обнаружены достоверные отличия в экскреции НА между Г9ц и обеими контрольными группами и по значению катехоламинового индекса между Г8ц и Г9ц.

Выводы

• 1.    Высокое содержание катехоламинов в моче у учащихся первых и пятых классов, выявленное на I этапе обследования, по-видимому, свидетель

• 2.    В течение учебного года у перво- и пятиклассников, получающих достаточную физическую нагрузку, экскреция катехоламинов несколько снижается, что может свидетельствовать об умеренной активности (устойчивости) САС, а также выступать одним из адаптационных критериев школьного стресса. У детей с пониженной двигательной активностью (КГ2) весь год, экскреция катехоламинов в покое удерживалась на более высоком уровне.

• 3.    У пятиклассников показатели экскреции катехоламинов выше, чем у учащихся 1-х классов. Это подтверждает тот факт, что по мере приближения к пубертатному периоду активность САС возрастает.

• 4.    Уменьшение в контрольных группах учащихся 11-х классов к концу учебного года количества КА в моче и катехоламинового индекса, по видимому, свидетельствует об утомлении учащихся, сопровождающемся снижением активности САС.

• 5.    Стабильная величина коэффициента НА/А (1,80-1,81), относительное постоянство экскреции А и НА у выпускников школы № 63, свидетельствуют об устойчивом функциональном состоянии САС на всех этапах обследования у учащихся, занимающихся на протяжении нескольких лет по экспериментальной методике, с повышенной физической нагрузкой.

ствует о напряжении механизмов адаптации, спровоцированных началом или переходом на новую ступень школьного обучения, и проявляется в повышении активности САС.