TS Escorts

Инновации и эксперимент в образовании

Исследование зависимости влияний физических перегрузок и состояния здоровья школьников PDF Печать E-mail
Добавил(а) Митрофанова Л.   
29.06.08 04:26

Что могут дать спортивные достижения человеку в его жизни?

Цель и задачи исследования

Основным показателем физического совершенства человека является его здоровье, обеспечивающее полноценное выполнение им всех жизненных функций. Сохранение и укрепление здоровья человека, обеспечение роста его физической готовности и его трудоспособности, продление творческой активности – важная социальная задача. В наши дни физкультура и спорт пользуются огромной популярностью; они привлекают всё большее внимание социологов, медиков, историков, педагогов, философов и специалистов других наук. Что могут дать спортивные достижения человеку в его жизни? Зачем перепрыгивать планку на пятиметровой высоте? В жизни это не понадобится. Кто метает теперь копья? И разве обязательно делать сальто?.. Прикладного, практического значения у многих спортивных упражнений нет, но каким бы видом спорта человек не занимался, он становится физически развитым, терпеливым, выносливым, настойчивым в преодолении различных трудностей. Физическое воспитание способствует формированию силы воли, самообладания, выдержки. Влияние физических упражнений на здоровье человека неоценимо. Исследования показывают, что занятия физической культурой и спортом развивают зрительное и слуховое восприятие, мышечно-двигательную чувствительность. Обостряют наблюдательность, укрепляют память, особенно зрительно-двигательную. Внимание и его свойства развиваются. Спортсмен быстро сосредотачивается на поставленной задаче, и так же быстро и своевременно переключается.

{mosregread}Уровень физической готовности – важный фактор, обеспечивающий устойчивость умственной работоспособности человека, в том числе и школьника. Рост нервно-психических нагрузок снижает работоспособность, но ее восстановление происходит значительно быстрее, если умственная деятельность чередуется с физической. Физические упражнения влияют на физиологическое состояние человека. Этим обусловлена актуальность исследования.

Цель проекта - выявление зависимости показателей общего физического состояния разных возрастных групп учащихся от интенсивности физических нагрузок. В соответствии с целью поставлены задачи:

  • изучить литературу по проблеме, включая средства массовой информации;
  • подготовить лекцию о роли физического воспитания и его влияния на состояние здоровья;
  • осуществить диагностику физиологического состояния учащихся трёх возрастных групп;
  • проанализировать данные уровня физиологического состояния (УФС), визуально представить результаты в графиках и таблицах;
  • предложить направления коррекции УФС выявленным группам учащихся.

1. Историческая справка.

Оздоровительный эффект физических упражнений был известен ещё в глубокой древности. В Древней Греции неграмотными считали тех, кто не умел читать, писать и плавать. В Спарте и Афинах каждый ребёнок с семилетнего возраста наряду с науками занимался гимнастикой, фехтованием, верховой ездой, плаванием, борьбой. Ярким примером, характеризующим развитие физической культуры в этот период, являются Олимпийские игры, которые имели большое культурное значение в жизни Древней Греции. Победители Олимпийских игр пользовались уважением общества, ещё при жизни им ставили памятники, их подвиги воспевались поэтами. Многие великие люди древности, известные всему миру успехами в науке, были хорошими спортсменами. Так, математик и философ Пифагор был олимпийским победителем в кулачном бою. Философы: Сократ и Аристотель, оратор Демосфен, писатель Лукиан и многие другие выдающиеся люди придавали огромное значение физическому воспитанию человека и восхищались проявлением силы, мужества и благородства. Взгляд греков на значение физических упражнений выражен в словах Аристотеля: «Ничто так не истощает и не разрушает человека, как продолжительное физическое бездействие» [П.Ф. Лесгафт]. Система физического воспитания существовала, в разной степени, во всех странах мира.

В России во время реформ Петра I физическое воспитание стало обязательным предметом в учебных заведениях. Ж.Ж. Руссо утверждал, что если педагог желает образовать ум ученика, нужно упражнять его силы, которыми ум должен управлять, развивать настойчиво его тело, делать его крепким и здоровым, чтобы ученик стал мудрым и рассудительным.

Данные изучения специальной литературы. Многочисленные исследования современной науки показали, что скелетные мышцы (их масса составляет 40%, а у спортсменов 50% и более от общей массы тела) [В.В.Михайлов] вследствие активного функционирования становятся более работоспособными. При работе мышцы развивают определённую силу, которую можно измерить. Она зависит от количества мышечных волокон и их поперечного сечения, а также от эластичности и исходной длины отдельной мышцы. Систематическая физическая тренировка увеличивает силу мышц именно за счёт увеличения количества и утолщения мышечных волокон, и за счёт увеличения их эластичности. Подсчитано, что все мышцы человека содержат около 300 млн. мышечных волокон. Многие скелетные мышцы обладают силой, превышающей вес тела. Если деятельность волокон всех мышц направить в одну сторону, то при одновременном сокращении они могли бы развить силу в 25000 кгм.

Двигательная активность человека, занятия физическими упражнениями, спортом оказывают существенное значение на развитие и состояния сердечно-сосудистой системы. Пожалуй, ни один орган не нуждается столь сильно в тренировке и не поддаётся ей столь легко, как сердце. Работая с большой нагрузкой, при выполнении спортивных упражнений сердце неизбежно тренируется. Расширяются границы его возможностей, и оно приспосабливается к переброске намного большего количества крови, чем это может сделать сердце нетренированного человека. В процессе регулярных занятий физическими упражнениями и спортом происходит увеличение массы сердечной мышцы и размеров сердца. Частота пульса в покое у спортсменов становится реже за счёт увеличения мощности каждого сокращения. В результате занятий физическими упражнениями и спортом претерпевает изменения и кровеносное давление. За счёт более густой сети кровеносных сосудов и высокой их эластичности у спортсменов, как правило, максимальное давление ниже нормы. Предельная частота сердечных сокращений у тренированных людей при физической нагрузке находится на уровне 200-240 ударов в минуту(1). Нетренированное сердце такой частоты достигнуть не может.

Физические упражнения улучшают течение компенсаторно-приспособительных реакций организма при старении, предупреждают его преждевременное наступление, замедляют инволюцию дыхательной функции, способствуют продлению жизни и творческой активности человека. По данным геронтологической клиники смертность мужчин от 35 до 71 года, занимающихся спортом, на одну треть ниже, чем у мужчин никогда не занимавшихся спортом(2).

Укреплению здоровья содействуют только глобальные двигательные действия, выполнение которых связано с интенсивной деятельностью сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Снижение физических нагрузок, даже незначительное, вызывает атрофию внутренних органов. Это доказал советский учёный П.Гордиенко. Он накладывал плотную гипсовую повязку на заднюю лапку кролика. От подобного выключения мышечных групп у подопытного животного страдали печень, почки, селезёнка и даже сердце. Следует учесть, что кролик не мог сгибать только одну лапку. Ниже приведены факторы, обуславливающие укрепление здоровья, но и этого оказалось достаточно, чтобы через 120 дней сердце кролика уменьшилось в 2 раза.

Эксперимент П.Гордиенко и другие исследования показывают неблагоприятное влияние гиподинамии на любой живой организм. Гиподинамия приводит к снижению снабжения кислородом сердечной мышцы, даже умеренная нагрузка оказывается непосильной для мышцы сердца плохо обеспеченной кислородом. Поэтому для нетренированного человека опасны не только физические нагрузки, но и эмоциональное напряжение (стресс).

Ниже приведены факторы, обуславливающие укрепление здоровья:

  • Повышение уровня закаливания. Весьма эффективны физические нагрузки, выполняемые на открытом воздухе в любую погоду, особенно этому способствуют интенсивное плавание, бег, езда на велосипеде, бег на лыжах. Занимающийся физическими нагрузками человек становится менее восприимчивым к различным простудным заболеваниям.
  • Повышение механической прочности опорно-двигательного аппарата. При длительных, регулярных занятиях физическими упражнениями постепенно повышается прочность костей скелета, увеличивается эластичность связок, сухожилий и мышц, улучшается гибкость, осанка. Гистологическое сравнение тренированных и нетренированных мышц показало: мышечные волокна у тренированных лиц были намного сильнее и крепче, чем в тех случаях, когда нагрузка недостаточна. Кроме того, кровоснабжение тренированных мышц гораздо лучше, ибо сеть капилляров там более густая. Наблюдения показывают, что к семидесяти годам мускулатура человека, ведущего малоподвижный образ жизни, может уменьшиться в размере на 40%(3). Отсутствие двигательной активности мышц, окружающих кости, приводит к нарушению обмена веществ в костной ткани и потере их прочности. Отсюда плохая осанка, узкие плечи, впалая грудь и др., что вредно отражается на здоровье внутренних органов. Занятия физическими упражнениями и спортом увеличивают прочность костной ткани, способствуют более прочному прикреплению к костям мышечных сухожилий, укрепляют позвоночник и ликвидируют в нём нежелательные искривления, способствуют расширению грудной клетки выработке хорошей осанки.
  • Структурные и функциональные изменения во внутренних органах. Улучшение эластичности сосудов, увеличение массы и размера сердца, уменьшение жировой массы, увеличение жизненного объёма лёгких… Например, объём сердца нетренированного мужчины составляет около 800 мл., объём же сердца тренированного мужчины почти вдвое больше. Ещё, сердце нормального человека делает 70 уд. в мин. и перекачивает почти 5 литров крови. Частота сердечных сокращений (ЧСС) спортсмена в состоянии покоя приблизительно равна 40-45 уд. в мин., а у наиболее тренированных людей ЧСС ещё меньше (до 30). При такой ЧСС сердце перекачивает всего лишь 2-3 литра крови в минуту. Всё это способствует снижению артериального давления. Благодаря упражнениям можно увеличить объём грудной клетки, силу выдоха, жизненную ёмкость легких, улучшить работу дыхательных мышц.

Спортсмен высокого уровня вдыхает за минуту около 200 литров воздуха, поглощая при максимальной нагрузке около 6 литров кислорода, а достаточное кислородное обеспечение благотворно влияет на функционирование всех внутренних органов(4).

Активизация кровообращения, и более глубокое дыхание содействуют лучшему снабжению мозга кровью и кислородом, соответственно улучшаются когнитивные функции (познавательные), снимается нервное напряжение.[З.Надворник, З.Шалек] Таким образом, оздоровительный эффект физических нагрузок очевиден. Необходима специальная рациональная система двигательного режима. Цель такого режима - достижение оптимального уровня функциональной активности. Именно двигательный режим обеспечивает необходимый уровень и направленность обмена веществ и энергии, соответствующий уровень реакций на воздействие факторов внутренней и внешней среды. Основные правила двигательного режима – периодическая физическая активность в течение дня, специальные утренние упражнения, занятия спортом. Одним из обязательных условий при занятиях физической культурой и спортом является: тщательный контроль, за состоянием здоровья занимающихся физическими нагрузками людьми, со стороны преподавателя (тренера, инструктора) и врача.

2. Исследование влияния физических нагрузок на физиологическое состояние человека.

Место и время выполнения работы. Работа была выполнена в городе Дмитрове Московской области. Для определения физического состояния человека методом регрессии я взяла три группы учащихся СОШ № 9: ученики 1а кл. (7 лет); ученики 11а кл. (16-17 лет); воспитанники разных спортивных школ олимпийского резерва (16-20 лет). В ходе исследования измерялись частота сердечных сокращений учащихся, среднее артериальное давление, масса тела, длина тела. Также я прочитала лекцию в 10 -11 классах Дмитровской СОШ №9.

Методика определения физиологического состояния человека методом регрессии

Проведены многочисленные физиологические наблюдения с учётом возраста, пола, роста и массы тела испытуемых, которые позволили мне установить определённую зависимость уровня физического состояния от работы сердечно-сосудистой системы и найти относительно простую формулу, связывающую эти величины. Для этого пришлось обратиться к методу статистики, известному как метод регрессии. Регрессией в статистике называют зависимость одной средней величины от ряда других величин. Например, известно, что чем человек выше, тем больше должна быть масса его тела. Эта зависимость может быть выражена через уравнение регрессии: B=P-100, где B – масса тела в килограммах; P – рост в сантиметрах. С помощью этого уравнения можно узнать нормальную массу тела здорового человека. Таким образом, как было приведено выше, если человек имеет рост 160 см, то нормальная масса его тела, рассчитанная по уравнению, B= P-100, должна составлять 60 кг. Это не значит, что у всех людей такого роста масса тела будет иметь такую величину. Масса тела может отличаться от нормальной довольно сильно, но, используя эту формулу, человек может решить, что ему следует делать: худеть или поправляться.

Такие уравнения имеют ряд особенностей, которые следует помнить.

    • В уравнениях регрессии зависимость между связанными друг с другом величинами может быть найдена статистическими методами, в данном случае – между массой тела, выраженной килограммах, и ростом, выраженным в сантиметр.
    • При составлении уравнений регрессии надо следить, чтобы были использованы именно те метрические единицы, которые указанны в уравнении, иначе неизбежны ошибки.
    • Одна и та же зависимость может быть выражена различными уравнениями. Данное уравнение весьма приблизительное, поскольку оно не учитывает тип телосложения, пол и возраст человека. Есть и точные уравнения, которые учитывают и эти факторы. Однако в быту нас может устроить и приблизительный подсчёт.

Для того, чтобы оценить уровень физиологического состояния человека по специальной шкале, надо знать следующие показатели, характерные для состояния покоя: частоту сердечных сокращений (ЧСС в мин.), среднее артериальное давление (мм рт. ст.), возраст (число полных лет), массу тела (кг) и рост (см) и использовать оборудование: прибор для изменения давления (тонометр), напольные весы, ростомер, микрокалькулятор.

Ход работы

Измерено и вычислено среднее артериальное давление у людей разных возрастных категорий, имеющих разный уровень физических нагрузок. Среднее артериальное давление вычисляется на основе систолического (верхнего) и диастолического (нижнего) артериального давления. Верхнее артериальное давление, как известно из основного курса,- это максимальное давление крови на стенках артерий в конце сокращения желудочков, когда вся кровь из левого желудочка сердца переходит в аорту, а нижнее давление-это давление крови во время паузы, когда оно минимально. Среднее давление определяется по формуле:

АДср= (АДсист - АДдиаст) / 3 + АДдиаст

Если у человека АДсист=120, АДдиаст=60, то АДср= (120-60) /3 + 60=80 мм рт. ст.

Измерен рост и масса испытуемых, зафиксированы данные, характеризующие частоту сердечных сокращений (ЧСС) за одну минуту, осуществлено вычисление уровня физиологического состояния (УФС) человека.

Общие выводы и предложения

Анализируя результаты проведённых обследований, можно сделать следующие выводы:

Уровень физиологического состояния каждого человека зависит от его индивидуальных конституциональных особенностей: массы тела и роста человека. Надо учитывать то, что масса тела должна быть высокой за счёт костно-мышечного аппарата, а не жировых отложений.

Уровень физиологического состояния зависит от показателей частоты сердечных сокращений (ЧСС) и среднего артериального давления (АДср). Эти показатели в большинстве случаев зависят от интенсивности нагрузок на организм.

Преподавателям необходимо знать состояние здоровья всех учащихся, контролировать посещения уроков физкультуры, пропагандировать здоровый образ жизни, проводить беседы и лекции о пользе занятий физической культурой.

Лица, регулярно занимающиеся спортом, очевидно, имеют более высокий уровень физиологического состояния по сравнению не только с теми, кто совсем не имеет физических нагрузок. Имеется прямая зависимость уровня физиологического состояния разных групп учащихся от интенсивности физической нагрузки, действующей на организм. {/mosregread}

Занятия физкультурой и спортом улучшают работу всех органов и систем, способствуют снижению веса, исправлению осанки, стимулируют работу сердца и сосудов. Высокий уровень физической подготовленности является одним из факторов, обеспечивающих устойчивость умственной работоспособности школьников в течение учебного года.

Социально-экономическая значимость исследований

Физическая культура и спорт представляют собой самостоятельный вид человеческой деятельности, значение которого в развитии общества весьма многообразно.

Физическая культура – часть общей культуры общества, направленная на укрепление и повышение уровня здоровья, всестороннее развитие людей.

Данные исследования позволяют выявить уровень физиологического состояния исследуемых групп людей и дать этим людям конкретные рекомендации для повышения их физической активности, улучшения их здоровья, для разработки наиболее приемлемых физических нагрузок для каждой категории учащихся.

Митрофанова Л.,
ученица 11 кл., СОШ № 9,
г. Дмитров.

Научный руководитель – Сторожева Н.В.
Консультант – врач невролог Митрофанова Е.Н.


1. Физическое воспитание. Учебник/под ред. В.А.Головина, В.А.Маслякова.- М.: «Высшая школа», 1983.

2. Попов В.Б. Система специальных упражнений в подготовке легкоатлетов. – М.: «Олимпия Пресс», 2006.

3. Грегор О.. Жить не старея. – М.: «Физкультура и спорт», 1992.

4. Физическое воспитание. Учебник/под ред. В.А.Головина, В.А.Маслякова. – М.: «Высшая школа», 1983.