Просмотр содержимого документа
«Учительский проект "Оценка кардиореспираторной системы современных школьников"»
Название проекта: «ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ СОВРЕМЕННЫХ ШКОЛЬНИКОВ»
Автор проекта: Родионова Елена Михайловна, учитель биологии МБОУ СОШ с. Вазерки им. В.М. Покровского.
Краткая аннотация проекта:
Основные идеи научно-исследовательского проекта:
Одним из важных факторов в деле сохранения здоровья является высокая двигательная активность, достаточная физическая нагрузка. Всё это указывает на необходимость принятия мер, направленных на усиление двигательной активности растущего организма. Поэтому одна из главных задач школы состоит в том, чтобы найти профилактические меры для устранения гиподинамии и тем самым обеспечить гармоническое развитие подрастающего поколения. Такие меры необходимы и в связи с тем, что хорошее функциональное состояние систем дыхания и кровообращения влияет не только на физическую, но и на умственную работоспособность детей школьного возраста.
Состояние здоровья организма наиболее полно определяется при квалифицированном врачебном контроле. Однако существенным дополнением к нему может быть самоконтроль текущего состояния здоровья, который позволяет своевременно выявлять имеющиеся отклонения.
Большое значение в оценке физического состояния и функциональных возможностей человека имеют антропометрические исследования с использованием различных индексов. Динамические наблюдения за ними имеют первостепенное значение при оценке эффективности комплекса оздоровительных мероприятий в детских коллективах. Кроме этого, изучение функциональных возможностей школьников в процессе физического воспитания имеет большое практическое значение, так как данные о физиометрических показателях в онтогенезе позволяют судить о развитии определённых контингентов учеников, решать вопросы спортивного отбора и ориентации, регламентировать объём и интенсивность физических нагрузок.
Исходя из выше сказанного, с целью разработки мер по улучшению здоровья школьников, представляется актуальным изучение функциональных возможностей кардиореспираторной системы современных школьников.
В основу исследований была положена следующая гипотеза: предполагается, что у подвижных детей, с высоким уровнем двигательной активности, выполняющих в день от 12 до 18 тыс. шагов, функциональное состояние кардиореспираторной системы лучше, чем у их малоподвижных ровесников. Выполнение в день менее 12 тыс. шагов приводит к развитию гиподинамии. Чем выше число локомоций (ходьба), тем лучше функциональное состояние кардиореспираторной системы и, следовательно, физическая работоспособность организма в целом.
5.2. Перспективы проекта:
Систематическое определение функционального состояния кардиореспираторной системы современных школьников – одно из условий, направленных на борьбу с влиянием гиподинамии на растущий организм.
Изучение уровня функционального состояния кардиореспираторной системы и физической работоспособности организма в целом у школьников позволяет разработать меры по улучшению здоровья школьников и оценить эффективность применения всех форм физического воспитания в учебном заведении и самостоятельных занятий физкультурой и спортом.
6. Дата заполнения: 03.03. 2016
7. Подпись лица, представляющего заявку:
ТЕМА ПРОЕКТА:
«ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ СОВРЕМЕННЫХ ШКОЛЬНИКОВ»
Введение
Самый драгоценный дар, который человек получает от природы - это здоровье. Какой бы ни была современная медицина, она не может избавить каждого от всех болезней. Чтобы сохранить главную ценность жизни - здоровье человека, его надо оберегать смолоду. Одним из важных факторов в деле сохранения здоровья является высокая двигательная активность, достаточная физическая нагрузка. В последние десятилетия в научной литературе и в периодической печати довольно распространено слово гиподинамия. Происходит оно из двух греческих слов: hypo «под», «внизу» и dinamis – «сила». Следовательно, гиподинамия – это недостаточная, пониженная физическая нагрузка, причём как характерная особенность всего образа жизни. Жизненный комфорт современного человека вызвал резкое ограничение ежедневной двигательной активности, что приводит к отрицательным изменениям в деятельности различных систем организма. Особенно большие изменения в условиях дефицита движений (гиподинамии) происходят в сердечно-сосудистой и дыхательной системах.
Что же происходит при гиподинамии? Во-первых, ослабляется деятельность сердца. Во-вторых, происходят нарушения обмена веществ, одним из проявлений которых является накопление избыточной массы тела. В-третьих, развиваются дегенеративные изменения (дистрофия) мышечной и других тканей. В-четвёртых, нарушение нормальных соотношений между мышечными и психическими усилиями приводит к излишнему возбуждению центральной нервной системы. В результате всего этого снижается устойчивость организма к инфекциям и психическому напряжению, к разного рода перегрузкам, падает работоспособность, ускоряется процесс старения. В конечном счете, развиваются такие болезни, как атеросклероз, гипертоническая болезнь, инфаркт миокарда, сахарный диабет.
Гиподинамия отрицательно влияет как на взрослых, так и на детей и подростков. Поэтому проблема здоровья населения в настоящее время становится всё более актуальной. По данным статистики в последние годы происходит резкое ухудшение здоровья детей. Систематическое обследование позволило у трети из них обнаружить патологию сердечно-сосудистой системы. Увеличилась доля хронических заболеваний и как следствие всего - сокращение числа здоровых выпускников по окончанию школы. В настоящее время к так называемой «первой группе здоровья» (практически здоровых) может быть отнесено лишь 14% школьников. Остальные имеют те или иные отклонения от нормы. Современные условия жизни (урбанизация, бурное развитие промышленности, транспорта, определенные изменения в экологической среде и др.) предъявляют высокие требования к уровню физического развития, работоспособности и защитным силам организма человека. Управление здоровьем – реальная и позитивная альтернатива в сложившейся ситуации. Известный американский математик, основоположник кибернетики Норберт Винер отметил, что мы изменили своё окружение так радикально, что теперь должны изменять себя, чтобы жить в этом новом окружении.
Человек, безусловно – абсолютная ценность общества. А его здоровье – гарантия гармоничного развития общества, залог политической стабильности и экономического прогресса государства. Вряд ли кто может это оспорить. Однако одного лишь признания актуальности этого – недостаточно, если за ним не следует практические шаги к решению самой проблемы здоровья. Всё это указывает на необходимость принятия мер, направленных на усиление двигательной активности растущего организма. Поэтому одна из главных задач школы состоит в том, чтобы найти профилактические меры для устранения гиподинамии и тем самым обеспечить гармоническое развитие подрастающего поколения. Такие меры необходимы и в связи с тем, что хорошее функциональное состояние систем дыхания и кровообращения влияет не только на физическую, но и на умственную работоспособность детей школьного возраста.
Состояние здоровья организма наиболее полно определяется при квалифицированном врачебном контроле. Однако существенным дополнением к нему может быть самоконтроль текущего состояния здоровья, который позволяет своевременно выявлять имеющиеся отклонения.
Большое значение в оценке физического состояния и функциональных возможностей человека имеют антропометрические исследования с использованием различных индексов. Динамические наблюдения за ними имеют первостепенное значение при оценке эффективности комплекса оздоровительных мероприятий в детских коллективах. Кроме этого, изучение функциональных возможностей школьников в процессе физического воспитания имеет большое практическое значение, так как данные о физиометрических показателях в онтогенезе позволяют судить о развитии определённых контингентов учеников, решать вопросы спортивного отбора и ориентации, регламентировать объём и интенсивность физических нагрузок.
Исходя из выше сказанного, с целью разработки мер по улучшению здоровья школьников, представляется актуальным изучение функциональных возможностей кардиореспираторной системы современных школьников.
Цель: изучить уровень функционального состояния кардиореспираторной системы и физической работоспособности организма в целом у школьников для оценки эффективности применения всех форм физического воспитания в учебном заведении и самостоятельных занятий физкультурой и спортом.
Задачи работы:
изучить научную и методическую литературу по проблемам физического развития и физической подготовленности школьников;
определить функциональные возможности кардиореспираторной системы и уровень физического развития учащихся с помощью методов антропометрических исследований;
проанализировать полученные показатели морфофункционального развития учащихся;
ознакомить школьников и их родителей с теоретическим и практическим материалом о значении двигательной активности в деле сохранения здоровья;
разработать совместно с учителем физкультуры индивидуальные комплексы физических упражнений для школьников, составляющих группу риска, дать необходимые рекомендации, направленные на улучшение их физического здоровья.
Объект исследования: учащиеся 9-11 классов МБОУ СОШ с. Вазерки им. В.М. Покровского Бессоновского района Пензенской области.
Предмет исследования: показатели функциональных возможностей системы дыхания и сердечно-сосудистой системы.
Методы исследования:
теоретический анализ и обобщение литературных источников;
антропометрические измерения;
соматометрический метод нахождения индекса;
методы математической статистики;
Новизна исследования: я считаю, что тема моей работы нова как для нашей школы и района, так и для области в целом, т.к. подобного рода исследование не проводилось.
Практическая значимость работы: полученные результаты могут быть использованы в практике работы общеобразовательной школы для дальнейшего совершенствования форм физического воспитания и развития школьников; на их основе могут быть предложены соответствующие рекомендации и советы для учеников.
Организация исследования:
исследование рассчитано на проведение в МБОУ СОШ с. Вазерки им.В.М. Покровского в течение 2016-2017 учебного года: с сентября по май.
В нем примут участие 30 школьников в возрасте 14-16 лет.
Исследование будет осуществляться в несколько этапов:
первый этап – подготовительный – включает в себя выбор проблемы и темы, анализ литературы по выбранной проблеме, определение и подготовку объекта и предмета, разработку целей и задач, гипотезы исследования, подготовку инструментария, обучение участников исследования, выбор методов и разработку методики исследования;
второй этап - экспериментальный – проведение исследования по соответствующим методикам;
третий этап – заключительно-обобщающий - систематизация материала исследования, аналитическое обобщение полученных результатов, формулирование выводов и рекомендаций прикладного характера, оформление работы.
ГЛАВА 1. Методика исследования:
для изучения функциональных возможностей кардиореспираторной системы современных школьников и определения уровня их физической работоспособности, использованы методы антропометрических исследований:
Для оценки используется метод индексов. Индексы представляют собой соотношение отдельных антропометрических признаков, выраженных в математических формулах.
Практическая часть.
Оборудование: прибор шагомер (10 шт.), весы, секундомер (5 шт.), спирометр (5 шт.), гимнастические скамейки высотой 35 см. (2-4 шт.)
В начале учебного года экспериментальная группа детей (учеников 9-11 классов в составе 30 человек) в течении месяца с помощью шагомеров исследует свою двигательную активность (ДА). На основе полученного среднего результата они поделятся на 2 группы: выполняющие от 12 до 18 тыс. шагов в день (подвижные дети, с высоким уровнем ДА) и менее 11 тыс. шагов (малоподвижные, с низким уровнем ДА).
Исследование функциональных возможностей дыхательной системы.
Исследование антропометрических показателей детей проводится по единой унифицированной методике, в первую половину дня, так как вес к концу дня увеличивается в среднем на 1 кг.
1.1. Измерение массы тела с помощью медицинских весов
Измерение массы телапроводится натощак или не ранее 1,5 ч после приема пищи на рычажных медицинских или электронных бытовых весах с точностью до 100 г. Во время взвешивания ребенок должен встать на середину площадки весов.
1.2 Проба Штанге
с задержкой дыхания для выявления достаточности кровообращения (сердца, сердечно-сосудистой системы). Проба с задержкой дыхания (асфиксией) проводится в любой обстановке, проста, не требует аппаратуры и производится следующим образом.
Обследуемый, сидя, отдыхает три минуты, затем после максимального вдоха и максимального выдоха задерживает дыхание, закрыв рот и одновременно зажимая нос и тем самым давая сигнал для отметки времени на часах (желателен секундомер). В момент первого вынужденного вдоха, невозможности дальнейшей задержки дыхания, исследуемый разжимает нос, чем дает сигнал ко второй отметке времени.
Здоровые люди задерживают дыхание в среднем на 40—50 с; спортсмены высокой квалификации — до 5 мин, а спортсменки — от 1,5 до 2,5 мин. С улучшением физической подготовленности в результате адаптации к двигательной гипоксии время задержки нарастает. Следовательно, увеличение этого показателя при повторном обследовании расценивается (с учетом других показателей), как улучшение подготовленности (тренированности) спортсмена.
1.3. Определение жизненной ёмкости лёгких (ЖЕЛ)
Исследование жизненной ёмкости легких производится с помощью прибора спирометра.
Жизненная ёмкость легких складывается из дыхательного воздуха, вентилирующего лёгкие при спокойном дыхании, дополнительного (вдыхательного), входящего в лёгкие при усиленном дополнительном вдохе и резервного ( выдыхаемого), выходящего из легких при усиленном выдохе после спокойного выдоха.
Испытуемый делает максимальный выдох после глубокого вдоха. Выдыхает воздух в спирометр, плотно прижав мундштук губами.
1.4. Определение частоты сердечных сокращений (ЧСС)
ЧСС обычно подсчитывают на запястье (запястная артерия), на шее (сонная артерия), на виске (височная артерия) или на левой стороне грудной клетки. Для подсчета ЧСС необходимо нащупать пульс в любой из указанных точек и включить секундомер непосредственно во время удара сердца. Затем начинается подсчет последующих ударов за минуту.
1.5. Оценка функциональных возможностей системы дыхания по индексу Скибинского
На основании экспериментального материала можно оценить функциональные возможности дыхательной системы по индексу:
Индекс Скибинского = (ЖЕЛ (мл) х проба Штанге (сек)) : ЧСС (уд/мин)
Полученные результаты сравнить с табличными и сделать вывод (таблица 1) (см. приложение 1).
Сегодня, изучив предельные возможности систем дыхания и кровообращения у человека, можно определить максимальное потребление кислорода (МПК). По мнению Всемирной организации здравоохранения, МПК – один из наиболее информативных показателей функционального состояния кардиореспираторной системы. А так как системы кровообращения и дыхания – ведущие в процессах аэробного энергообеспечения, то по их показателям судят также о физической работоспособности организма в целом.
В последние годы разработан безынструментальный метод определения МПК [2]. Это так называемый «метод предсказания» (или прогнозирования) максимального потребления кислорода по данным частоты сердечных сокращений, мощности выполняемой работы, зарегистрированные при её выполнении. Эти два показателя (частота сердечных сокращений и мощность выполняемой работы) можно определить по числу восхождений по ступенькам гимнастической скамейки и спусков с неё.
2.1.Ход безынструментального метода прогнозирования.
В спортивном зале вдоль стены ставят гимнастические скамейки высотой 35 см. Предварительно всех испытуемых обучают подсчитывать по команде собственный пульс. Затем группа (10-15 человек) выстраивается вдоль скамеек, и школьники начинают подъём и спуск на четыре счёта (один цикл). На последней (4-й) минуте подсчитывается количество циклов, и после последнего спуска по команде «начали» каждый из учащихся, приложив руку к области сердечного толчка, приступает к подсчёту собственно частоты сердечных сокращений (ЧСС) и продолжает измерять пульс до тех пор, пока не прозвучит команда «закончили». Пульс измеряется в течении первых 10 с, а затем, умножив полученную величину на 6, рассчитывает ЧСС в 1 мин. Записав данные каждого ученика, приступаем к расчётам.
2.2. Расчёт МПК по формуле Добельна
Зная массу (Р) тела испытуемого, высоту (h) ступеньки (0,35м) и количество (n) циклов в минуту, можно рассчитать мощность (W) работы по формуле:
W = P h n 1,5
где 1,5 – коэффициент подъёма и спуска для взрослых людей.
Исходя из этой величины – мощности и ЧСС – рассчитываем МПК по формуле Добельна:
МПК = 1,29 К,
где W - мощность, Н – ЧСС (частота сердечных сокращений); К – возрастной коэффициент (для взрослого человека 20 лет он составляет 0,839, а для детей школьного возраста более высокий) (таблица.2).
Таблица 2Возрастной коэффициент для формулы Добельна
Возраст
Коэффициент
(К)
Возраст
Коэффициент
(К)
8
0,931
13
0,891
9
0,922
14
0,883
10
0,914
15
0,878
11
0,907
16
0,868
12
0,900
Для определения показателей МПК детей школьного возраста в формулу Добельна вносят поправки, так как у них процент скелетных мышц в общей массе тела ниже, чем у взрослых, и чем младше ребёнок, тем меньше его мышечная масса. Кроме того, известно, что на мышечные нагрузки дети отвечают более высокой ЧСС, чем взрослые (таблица 3) Эти особенности растущего организма необходимо учитывать, внося поправки в коэффициент подъёма и спуска, а также в формулу расчёта МПК – индексы 1,29 и Н-60. (Эти поправки по специальной программе на ЭВМ определены статистической обработкой данных.)
Таблица 3Поправки в формулу Добельна для расчёта МПК
Возраст
Вместо 1,5
Вместо 1,29
Вместо Н-60
мальчики
девочки
мальчики
девочки
мальчики
девочки
9
1,2
1,2
1,11
0,85
Н-30
Н-30
10
1,2
1,2
1,11
0,95
Н-30
Н-30
11
1,2
1,2
1,15
0,95
Н-40
Н-30
12
1,2
1,2
1,20
0,98
Н-50
Н-40
13
1,3
1,3
1,20
0,98
Н-50
Н-40
14
1,3
1,3
1,25
1,01
Н-60
Н-40
15
1,4
1,3
1,27
1,05
Н-60
Н-40
16
1,4
1,3
1.29
1,10
Н-60
Н-40
При определении МПК методом прогнозирования следует соблюдать два правила: во-первых, следить, чтобы подъём и спуск осуществлялись вертикально, и, во-вторых, испытуемые в день определения МПК должны находиться в обычном состоянии, без эмоционального возбуждения или угнетения. Соблюдение этих условий обеспечит достоверные величины МПК.
На основании экспериментального материала можно оценить работоспособность школьников обоего пола, исходя из относительных величин МПК ( таблица 4)
Таблица 4 Оценка физической работоспособности школьников по показателю МПК
Показатель МПК/ кг
Оценка работоспособности
Мальчики
Девочки
55-60
45-50
Отлично
50-54
40-44
Хорошо
45-49
35-39
Удовлетворительно
44 и ниже
34 и ниже
Неудовлетворительно
Например, испытуемому 16 лет, следовательно, возрастной коэффициент у него равен 0,868 (см. табл.2), масса тела 65 кг; он выполнил минимум 25 циклов (подъём и спуск) на скамейке высотой 0,35 м. ЧСС – 150 уд/мин. Учитывая все возрастные поправки (см. таблица.3), его данные будут следующими:
W = 65 (кг) х 0,35 (м) х 25 х 1,4 = 796,25 (кг .м/мин).
МПК = 1,29 х 0,868 = 3331 (мл/мин).
МПК /кг = = 51,25 (мл/кг).
Оценка его работоспособности хорошая.
Описанный проект рекомендуется учителям биологии с тем, чтобы они вместе с учителями физической культуры могли самостоятельно проводить оценку функциональных возможностей кардиореспираторной системы школьников.
ЛИТЕРАТУРА:
Колесов Д.В., Маш Р.Д. Основы гигиены и санитарии. М.: Просвещение ,1989.