На правах рукописи

Кужугет Артыш Аракчааевич

ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ, ФУНКЦИИ

КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ И СОМАТИЧЕСКОГО

ЗДОРОВЬЯ СТУДЕНТОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОРГАНИЗОВАННОЙ

ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ

03.03.01- физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Челябинск – 2012 Диссертация выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новосибирский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Рубанович Виктор Борисович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Исаев Александр Петрович доктор биологических наук, профессор Михайлова Людмила Аркадьевна

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Уральский государственный университет физической культуры»

Защита состоится 17 февраля 2012 г. в «12:00» часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.03 при ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69, ауд. 116.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет».

Автореферат разослан « » января 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук П.А. Байгужин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Студенческая молодежь является наиболее социально активной группой, которая в значительной мере определяет будущее государства. Вместе с тем, в последние годы многие авторы отмечают ухудшение здоровья студентов, в том числе физической подготовленности (Куценко Г.И. и др., 2000, 2001; Имнаев Ш.М. и др., 2002; Косолапов А.Б. и др., 2002;

Исаев А.П. и др., 2004; Панов Г.А., 2008; Бобырева М.М. и др., 2009; Рубанович В.Б.и др., 2010; Шибкова Д.З. и др., 2010). Это снижает эффективность учебного процесса и профессиональной деятельности выпускников вузов (Васильев В.Н. и др., 2005).

Важным средством укрепления здоровья являются занятия физической культурой и спортом, однако, по мнению специалистов, реальное состояние физического воспитания учащейся молодежи ещё далеко от декларируемых требований (Руднева Т.В., 1988; Жомин К.М. и др., 2009; Капилевич Л.В. и др., 2010).

Значительное распространение среди юношей-студентов имеют занятия в условиях вуза циклическими, силовыми видами спорта, единоборствами - легкой атлетикой, лыжным спортом, пауэрлифтингом, борьбой дзюдо. Литературные данные в основном содержат сведения о методике, тактико-технической подготовке студентов-спортсменов, тогда как работ, посвященных изучению морфофункциональных особенностей, недостаточно, особенно при занятиях дзюдо и пауэрлифтингом (Тищенков И.И., Извеков В.В., 1998; Чесноков, А.В.

2002; Дворкин А.М., 2003; Манько, И.Н., 2008; Ходосевич Г.В., 2008 и др.).

Что касается одной из важных систем жизнеобеспечения - сердечнососудистой, то изучались в основном центральные отделы аппарата кровообращения, а исследований периферического кровообращения крайне мало (Мелленберг Г.В., 1969; Бледнова В.Н., 1977; Лобов А.С., 2006; Дратцев Е.Ю., 2008).

В то же время, не имея представления о происходящих в организме изменениях при развитии определенных физических качеств, практически невозможно эффективно и рационально управлять процессом физического воспитания и спортивной подготовкой.

Не менее важным является вопрос, связанный с выяснением уровня физического здоровья студентов (Быков Е.В., 2003). В литературе здоровье чаще всего оценивается не по показателям, характеризующим уровень жизнеспособности организма, а по заболеваниям. Отсутствие в большинстве работ оценки уровня соматического здоровья студентов затрудняет объективно оценить ситуацию и эффективно управлять процессом укрепления здоровья с помощью физических упражнений в период обучения в вузе. При этом данных интегральной оценки соматического здоровья студентов, занимающихся легкой атлетикой, пауэрлифтингом и дзюдо практически нет.

Учитывая актуальность и недостаточную изученность проблемы, было предпринято настоящее исследование.

Цель исследования: выявить особенности физического развития, кардиореспираторной системы и уровня соматического здоровья студентов, занимающихся разными видами физкультурно-спортивной деятельности.

Задачи исследования:

Сравнить показатели физического развития, кардиореспираторной системы и уровня физического здоровья студентов 1 и 3 курсов основной медицинской группы.

Выявить морфофункциональные особенности студентов, занимающихся различными видами спортивной деятельности в зависимости от уровня квалификации.

Выявить особенности регионального мышечного кровотока у юношей, занимающихся различными видами физкультурно-спортивной деятельности в зависимости от уровня спортивной квалификации.

Оценить уровень физического здоровья студентов в зависимости от вида спортивной деятельности и квалификации.

Научная новизна исследования. Впервые проведено комплексное исследование показателей физического развития, системы внешнего дыхания, центральной и региональной гемодинамики, вегетативного гомеостаза и уровня физического здоровья студентов вуза в условиях различных видов и режимов физкультурно-спортивной деятельности.

Показано, что легкоатлеты и дзюдоисты отличаются от студентов неспортсменов и пауэрлифтеров более высоким уровнем физического здоровья, которое с повышением спортивной квалификации возрастает. При этом у легкоатлетов и дзюдоистов высокий уровень физического здоровья чаще всего сочетается с высоким уровнем физической работоспособности.

Установлено, что у высококвалифицированных дзюдоистов, в отличие от легкоатлетов, приспособление к физическим нагрузкам осуществляется преимущественно за счет совершенствования циркуляторных механизмов транспорта кислорода, тогда как респираторная система характеризуется не высокими функциональными возможностями.

Впервые выявлено, что высококвалифицированные пауэрлифтеры и дзюдоисты (с преимущественным проявлением силовых и комплексных физических качеств) по сравнению с легкоатлетами (с преимущественным проявлением выносливости) характеризуются низкой наполняемостью сосудов артериального звена, повышенным тонусом мелких артерий и артериол, венозных сосудов, худшим венозным возвратом.

Спортсмены, занимающиеся легкой атлетикой с преимущественным проявлением выносливости характеризовались значительно большим количеством функциональных взаимосвязей с уровнем квалификации по сравнению с пауэрлифтерами и дзюдоистами, тогда как в группе пауэрлифтеров повышение квалификации связано только с показателями физического развития.

Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость данного исследования, прежде всего, заключается в том, что оно пополнило существующее научное знание об особенностях физического развития, внешнего дыхания, центральных отделов сердечно-сосудистой системы и региональной мышечной гемодинамики у студентов, занимающихся разными видами физкультурно-спортивной деятельности (по программе основной медицинской группы, легкой атлетикой, пауэрлифтингом и дзюдо) и разной спортивной квалификации. Выявленные особенности показателей соматического здоровья студентов в зависимости от вида спортивной деятельности показали необходимость внедрения в практику интегральной количественной оценки уровня соматического здоровья студентов, поскольку это является необходимой организационно-методической акцией, направленной на реальное воплощение в жизнь оздоровительно-гуманистической концепции физического воспитания учащейся молодежи.

Выявленные морфофункциональные особенности у студентов-спортсменов используются в практике врачебно-педагогического контроля за спортсменами, студентами, занимающимися физической культурой по программе вуза. Результаты исследования могут использоваться при организации физкультурнооздоровительных мероприятий.

Внедрение результатов исследования. Установленные и приведенные в диссертации научные данные используются в процессе преподавания ряда учебных дисциплин (физиология человека и животных, физиология спорта, физическое воспитание, теория и методика физического воспитания, врачебнопедагогический контроль) на кафедре анатомии, физиологии и БЖД ИЕСЭН НГПУ, на кафедре теоретических основ физической культуры ФФК НГПУ, в организации учебно-тренировочного процесса на кафедре физического воспитания СГГА, в Новосибирском центре высшего спортивного мастерства.

Положения, выносимые на защиту:

В процессе обучения в вузе от первого курса к третьему адаптивные возможности сердечно-сосудистой системы, показатели аэробной производительности и уровень физического здоровья студентов, занимающихся физкультурой только по программе вуза, снижаются.

Физическое развитие, функция кардиореспираторной системы и уровень соматического здоровья студентов спортсменов зависит от спортивной специализации и уровня квалификации.

Особенности регионального мышечного кровотока определяются направленностью вида спорта и уровнем квалификации.

Апробация результатов. Основные положения диссертации представлены на Международной конференции «Физиология развития человека» (Москва, 2009); Международной научно-практической конференции, посвященной 60летию образования факультета физической культуры и спорта Томского государственного педагогического университета (Томск, 2009); Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 120-летию кафедры нормальной физиологии СибГМУ (ТМИ) и кафедры физиологии ТГУ «Нейрогуморальные механизмы регуляции висцеральных органов и систем в норме и при патологии» (Томск, 2009); Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти В.С. Пирусского «Физическая культура, здравоохранение и образование» (Томск, 2009); Международной научно-практической конференции «Образование и культура в развитии современного общества»

(Новосибирск, 2009); съезде физиологического общества имени И.П. Павлова (Калуга, 2010); Всероссийской научно-практической конференции «Психологопедагогические и медико-биологические проблемы физической культуры, спорта и туризма» (Челябинск, 2010).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 4 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 171 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания контингента и методов исследования, результатов собственных данных, обсуждения полученных результатов, практических рекомендаций, выводов и списка использованной литературы состоящей из 348 отечественных и 55 иностранных источников. Диссертация иллюстрирована 9 таблицами и 20 рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Контингент и методы исследования. Исследованы студенты мужского пола в возрасте 18-23 лет, занимающиеся легкоатлетическим бегом на средние дистанции (ЛА, 32 чел.), пауэрлифтингом (ПЛ, 35 чел.), дзюдо (ДД, 48 чел.) и практически здоровые студенты основной медицинской группы (ОМГ, 40 чел).

Спортсмены низкой квалификации (НК) имели 3 и 2 разряды, а высококвалифицированные (ВК) – 1 разряд, звания кандидата в мастера и мастера спорта России. Объем тренировочных нагрузок в группах ЛА, ДД составлял 6-10 час., ПЛ – 6-8 час. в неделю в зависимости от квалификации, а в ОМГ – занятия физкультурой 4 час. в неделю по программе ВУЗа.

По направленности тренировочного процесса бег на средние дистанции (800-3000 м) относится к циклическим видам спорта с преимущественным проявлением выносливости, пауэрлифтинг - к видам спорта с преимущественным проявлением силовых качеств, а дзюдо – с преимущественным проявлением скоростно-силовых и тактико-технических качеств.

Обследования проводились на базе лаборатории физиологии развития ребенка кафедры анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности Новосибирского государственного педагогического университета один раз в год (сентябрь, октябрь) в первую половину дня с исключением физической нагрузки в предыдущий день. Обследовались практически здоровые лица.

Методы исследования. Антропометрические обследования проводили по методике В.В. Бунака (1941) и включали определение массы и длины тела, обхвата грудной клетки, силы мышц сгибателей кистей рук и разгибателей спины (кистевая и становая динамометрия).

Содержание резервного жира определяли непрямым методом калиперметрии (Журавлева А.И., Граевская Н.Д.,1993) по методике Matiegka (1921). По схеме Б.Х. Хит - Дж. Е.Л. Картер (1969) на основании балльной оценки трех первичных морфологических компонентов тела определяли выраженность эндоморфии, мезоморфии и эктоморфии.

Функцию внешнего дыхания оценивали по показателям жизненной емкости легких (ЖЕЛ) с помощью водяного спирометра «Спиро -18В», максимальной скорости потока воздуха при форсированном вдохе и выдохе (МСПВ вд. и МСПВ выд.) (Мартынов И.Ф., 1971) с помощью пневмотахометра ПТ-1. Использовался датчик диаметром 32 мм с диафрагмой 20 мм. Рассчитывали жизненный показатель и относительные величины объемной скорости воздуха на вдохе и выдохе (МСПВ вд/кг, МСПВ выд/кг).

С помощью диагностической системы «Валента+» (ООО НПП «НЕО»

Санкт-Петербург) определяли мгновенные объемные скорости выдоха (МОС25, МОС50, МОС75), минутный объем дыхания (МОД), частоту дыханий (ЧД), максимальную вентиляцию легких (МВЛ).

Состояние сердечно-сосудистой системы оценивали по частоте сердечных сокращений (ЧСС) в условиях относительного покоя, при выполнении степэргометрических нагрузок, а также в восстановительный период. ЧСС рассчитывалась по интервалам электрокардиограммы, которая регистрировалась по методике Л.А. Бутченко (1963) в отведении Н3 электрокардиографом «Малыш»

с помощью резинового пояса со встроенными в него электродами.

Артериальное давление (АД) измеряли тонометром аускультативным методом Короткова. Систолический объем крови (СОК) определяли расчетным методом по формуле Старра (Starr, 1954), минутный объем кровообращения (МОК) – как произведение СОК на ЧСС.

Особенности вегетативной регуляции сердечной деятельности, вегетативный гомеостаз и степень напряжения регуляторных механизмов изучали методом вариационной пульсометрии с определением моды (Мо), амплитуды моды (АМо), вариационного размаха ( R-R), индекса напряжения (ИН) (Парин В.В. с соавт., 1967; Баевский Р.М. с соавт., 1984; 2001).

Рассчитывали абсолютные и относительные показатели аэробной производительности (ФР170 и МПК) (Карпман В.Л. и др., 1988; Гуминский А.А. и др, 1990; Великанова Л.К., 1993). Качество адаптации и тип реакции сердечнососудистой системы к физической нагрузке оценивали по показателю эффективности кровообращения (Кончиц Н.С., 1979; Ендропов О.В., 1998). Экономичность деятельности ССС при выполнении стандартной степэргометрической нагрузки оценивали по хронотропной реакции сердца и двойному произведению (ДП) (Robinson B.F., 1967; Смирнов А.Д, Чурина С.К., 1991), показателям МОК, л / ФР170/кг. Максимальное потребление кислорода рассчитывали по номограмме (Astrand P., Ryhming I., 1954).

Состояние кровообращения в нижних конечностях оценивали методом биполярной реовазографии (РВГ) с помощью диагностического комплекса «Валента+» (ООО НПП «НЕО» Санкт-Петербург). При регистрации РВГ обследуемый находился в положении сидя. Запись производилась с правой и левой конечностей одновременно.

Изучены: 1. показатели интенсивности артериального кровотока – амплитуда систолической волны реограммы (АСВ, Ом), реографический индекс (РИ, усл.ед.); 2. показатели тонуса и эластичности сосудов – время быстрого наполнения сосудов на уровне артерий крупного калибра и время медленного наполнения сосудов (ВБН и ВМН, с) на уровне артерий среднего калибра; показатель модуля упругости (ПМУ, %) и время распространения пульсовой – ВРПВ, с; 3.

показатели венозного возврата крови – венозное отношение (ВО, %) и коэффициент венозного оттока (КВО, %). Так как статистически значимых различий по показателям между правой и левой конечностью не было выявлено, в работе приведены данные исследования, полученные на сегменте «правая голень».

Интегральная оценка уровня физического здоровья выполнена с помощью компьютерной программы «Комплексная оценка физического, психического здоровья и физической подготовленности студентов», разработанной на кафедре анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности Новосибирского государственного педагогического университета (Айзман Р.И. и др., 2009).

Для интегральной оценки уровня физического здоровья (УФЗ) основные антропометрические показатели физического развития, показатели мышечной силы, дыхательной, сердечно-сосудистой систем и физическая работоспособность вводили в базу данных в компьютер, где они автоматически сопоставлялись с нормативными данными, переводились в баллы и по их сумме определялся интегральный УФЗ: низкий, ниже среднего, средний, выше среднего, высокий уровни.

Статистическая обработка полученных результатов исследования выполнена на персональном компьютере с использованием пакета программы SPSS для Windows версии 13.0. Статистический анализ проводили на основе расчета средних арифметических (М) и их ошибок (±m). Различия показателей между группами оценивали с помощью однофакторного дисперсионного анализа ANOVA для независимых непараметрических выборок. С использованием критерия Спирмена методом ранговой корреляции проведен корреляционный анализ.