Оценка адаптационных возможностей школьников к учебным нагрузкам по психофизиологическим показателям
Новоселова Е.И., Субхангулова Г.Г.
Увеличение умственных и эмоциональных нагрузок в школе
предъявляет организму ребенка высокие требования. Большие информационные нагрузки
длительное время воздействуют на организм школьника, интенсивность их в течение
учебного года особенно велика в гимназических классах и усугубляется на фоне гиподинамии
[1], значительного нервно-эмоционального напряжения, неблагоприятной экологической
обстановки. Поэтому необходимо проведение комплексной оценки психофизиологического
статуса школьников, а также уровня функционального резерва системы кровообращения,
вегетативной нервной системы [2, 3]. Важным является определение диагностических
критериев изменения состояния организма под влиянием учебных нагрузок в разные периоды
онтогенеза, особенно в подростковом возрасте, для которого характерны напряжение
деятельности многих функциональных систем и механизмов регуляции [4, 5], ограниченная
возможность адаптации к изменениям внешней и внутренней среды [6].
Целью исследования явилось изучение состояния системы кровообращения,
вегетативной нервной системы и индивидуально-типологических особенностей подростков,
обучающихся в гимназическом классе, в динамике учебного года, выявление диагностических
критериев влияния учебных нагрузок на организм школьника.
Методика
Обследованы 15 мальчиков и 15 девочек 13-14 лет гимназического
класса средней школы № 7 г. Салавата. Критериями отбора были: отсутствие жалоб,
органической патологии сердечно-сосудистой системы, ОРВИ в течение трех месяцев
[7]. С целью диагностики психофизиологического состояния подростков в динамике учебного
года обследование проводилось в сентябре, феврале и мае 1998/1999 г. Измеряли: артериальное
давление (систолическое - САД и диастолическое – ДАД) в крови большого круга кровообращения
по методу Короткова в мм рт. ст., частоту сердечных сокращений (ЧСС уд/мин) по пульсации
в лучевой артерии, частоту дыхания в минуту (ЧД), рассчитывали вегетативный индекс
Кердо (ВИК), коэффициент Хидьдебранта (кХ), минутный объем кровообращения (МОК,
л/мин). Свойства нервной системы: возбуждение, торможение, уравновешенность, подвижность
определяли по тесту Ян-Стреляу, акцентуации характера по тесту Шмишека [8]
Результаты обследования статистически обработаны с помощью
пакета программ «Statgraphics».
Результаты
исследований и их обсуждение
Важнейшими характеристиками сердечной деятельности являются
частота сердечных сокращений (ЧСС), минутный объем крови (МОК), артериальное давление
(АД). Из них наиболее чутко реагирует на умственное и эмоциональное напряжение ЧСС
[9]. Нами высокие значения ЧСС у подростков отмечены в начале и конце учебного года
(табл. 1), что, вероятно, связано в начале года с эмоциональными реакциями организма
на вхождение в учебный процесс, а в конце года - с нарастающим утомлением. У мальчиков
эта зависимость носила достоверный характер. У девочек хотя и выявлена аналогичная
закономерность, но достоверных изменений этого показателя в динамике учебного года
не обнаружено, и ЧСС не превышала возрастных норм (табл. 2).
Таблица 1. Динамика показателей тонуса вегетативной нервной
системы у подростков
| Показатели |
Сентябрь |
Февраль |
Май |
| САД М±m |
108,6±2,2 |
111,3±1,4 |
109,3±2,0 |
| ДАД М±m |
59,7±1,4 |
64,0±1,1 |
63,3±1,0 |
| ЧСС М±m |
80,3±3,0 |
73,0±1,5 |
81,6±2,6 |
| МОК М±m |
4,0±0,2 |
3,4±0,2 |
3,7±0,2 |
| КХ М±m |
4,2±0,2 |
2,9±0,1 |
3,8±0,2 |
| ЧД М±m |
19±0,5 |
25,7±0,8 |
21,8±0,7 |
| ВИК М±m |
21,2±3,5 |
11,0±3,4 |
19,5±3,0 |
Таблица 2. Показатели тонуса вегетативной нервной системы
и количества акцентуаций в динамике учебного года в зависимости от пола.
| Показатели |
Показатели нормы (Тупицын,
1985) |
Сентябрь |
Февраль |
Май |
|
|
Девочки |
Мальчи-ки |
Девочки |
Мальчи-ки |
Девочки |
Мальчи-ки |
Девочки |
Мальчи-ки |
| САД М±m |
105,4±2,1 |
108,4±3,0 |
103,3±2,3 |
114,0±3,2 |
108,0±2,2 |
114,7±1,2 |
103,3±2,1 |
115,3±2,6 |
| ДАД М±m |
59,5±0,8 |
57,9±1,0 |
57,3±1,5 |
60,2±2,2 |
61,3±0,9 |
66,7±1,9 |
60,0±1,0 |
66,7±1,3 |
| ЧД М±m |
|
|
18,8±0,7 |
19,2±0,6 |
25,1±1,4 |
26,3±0,6 |
21,2±0,9 |
22,5±1,0 |
| ЧСС М±m |
77,2±1,9 |
72,7±2,0 |
78,5±5,0 |
82,1±3,7 |
74,4±2,0 |
71,7±2,2 |
79,3±3,0 |
84,0±4,4 |
| ВИК М±m |
|
|
19,7±5,9 |
23,7±4,1 |
16,9±2,8 |
5,1±5,8 |
23,2±3,1 |
15,9±5,0 |
| МОК М±m |
3,74±0,2 |
3,98±1,8 |
3,50±0,3 |
4,46±0,3 |
3,47±0,2 |
3,30±0,2 |
3,40±0,2 |
4,05±0,3 |
| Кол.Акцент М±m |
|
|
3,7±0,1 |
2,9±0,1 |
3,6±0,2 |
2,2±0,1 |
4,9±0,1 |
3,0±0,1 |
| КХ М±m |
|
|
4,1±0,4 |
4,3±0,2 |
3,0±0,2 |
2,7±0,1 |
3,8±0,2 |
3,8±0,2 |
По нашим данным, увеличение МОК тесно связано с ростом
ЧСС (сен. r=0,67; фев. r=0,60; май r=0,81, где r – коэффициент корреляции между
этими показателями, при р0,05), что является неэкономичным для системы кровообращения
[9, 2]. В течение учебного года этот показатель у девочек был ниже возрастной нормы
и достоверно не менялся. Уменьшение МОК рассматривается [10] как проявление «принципа
экономичности» функции кровообращения. У мальчиков в начале года МОК был выше возрастной
нормы, к февралю достоверно понизился и к маю отмечалось вновь его повышение. Рост
МОК - показатель напряженного функционирования сердечно-сосудистой системы и более
напряженных процессов адаптации в начале года и утомления в конце.
Достоверных изменений значения САД в динамике учебного
года не наблюдалось как у девочек, так и у мальчиков, и эти величины находились
в пределах возрастных норм (табл. 2). Анализ индивидуальных значений САД показал
превышение возрастной нормы у 20 % мальчиков в сентябре, у 23 % в феврале и у
40 % в мае, и у 7 %, 10 %, 3 % девочек соответственно. ДАД имеет большое значение
в оценке адаптации организма к учебному процессу. Нами отмечены колебания этого
показателя в течение года (табл. 1) в основном за счет изменений ДАД у мальчиков
(табл. 2), которое достоверно повышается в середине учебного года и сохраняется
на этом уровне к окончанию учебы (74 % мальчиков). Аналогичная тенденция в динамике
учебного года отмечается и у девочек (13 %). Стойкое повышение ДАД свидетельствует
о гиподинамии и вызывает наклонность к системному спазму мелких сосудов [11], поэто-
му ДАД можно использовать как один из диагностических показателей реакции организма
школьников на учебные нагрузки.
Расчет ВИК показал выраженную активацию симпатического
отдела ВНС у 13-летних подростков в течение учебного года. Более выраженным он был
в сентябре, что является отражением эмоционального состояния; симпатикотония в мае
- показатель утомления. У мальчиков симпатикотония в начале года была выше, чем
у девочек, а в середине и в конце - ниже. Частота дыхания растет в течение учебного
года, что характеризует степень психоэмоционального напряжения. У мальчиков ЧД была
недостоверно выше по сравнению с девочками. Коэффициент Хильдебранта - показатель
согласованности в деятельности висцеральных систем организма. Среднестатистические
данные не показали отклонение этого показателя от нормы в течение года. Однако анализ
индивидуальных значений выявил у 30 % детей рассогласование в деятельности висцеральных
систем в сентябре, у 43 % - в феврале и у 27 % - в мае (табл. 1). Нами не установлено
достоверных различий в деятельности висцеральных систем мальчиков и девочек (табл.
2).
Выявление свойств нервной системы у подростков показало
наличие тенденции к росту возбудимости в течение года и подвижности к окончанию,
хотя и в начале года уровень концентрации данных свойств был достаточно высок. В
сентябре у детей отмечается неуравновешенность в сторону торможения, а к середине
учебного года рост неуравновешенности в сторону возбуждения, к концу учебного года
этот показатель сменяется на высокую уравновешенность (табл. 3).
Таблица 3. Свойства нервной системы у подростков в годовой
динамике.
| Показатели |
Возбудимость |
Торможение |
Подвижность |
Уравновешенность |
| Сентябрь |
Девочки
Мальчики
|
45,1±2,8
50,3±4,0
|
52,1±3,1
55,9±3,5
|
51,9±3,2
54,9±3,7
|
0,89±0,05
0,88±0,05
|
| Февраль |
Девочки
Мальчики
|
44,4±3,5
75,2±2,9
|
48,2±3,2
56,7±4,1
|
50,1±3,6
54,3±2,7
|
0,93±0,06
1,10±0,10
|
| Май |
Девочки
Мальчики
|
48,1±2,8
55,8±2,8
|
51,6±3,0
56,8±3,8
|
53,9±2,7
59,6±2,5
|
0,96±0,06
1,04±0,08
|
Примечание: 42 балла - большой уровень данного свойства.
Уравновешенность R - возбуждение/торможение. Чем ближе R к единице, тем выше степень
уравновешенности: если R>1, то преобладает неуравновешенность в сторону возбуждения,
если R<1 – в сторону торможения.
Нами не отмечено достоверных различий по возбуждению, торможению,
подвижности и уравновешенности между мальчиками и девочками, однако наблюдается
тенденция к повышению этих показателей у мальчиков. В середине учебного года у них
проявляется неуравновешенность в сторону возбуждения, которая сохраняется и до окончания
года, а у девочек в сторону торможения. В мае показатели возбуждения в обеих половых
группах выше, чем в сентябре, увеличивается подвижность и тенденция к снижению торможения
у девочек. Следовательно, мальчики к окончанию учебного года становятся более возбужденными
и менее уравновешенными, чем