1. Введение

Двигательная активность является основным фактором, влияющим на физическое развитие и формирование здоровья развивающегося ребенка, подростка и молодежи. Как известно, физические движения, мышечная активность, спортивные игры оказывают благоприятное влияние на морфофункциональные показатели развивающихся организмов, являются факторами, способствующими сохранению их здоровья, повышению способности к физическому и умственному труду [1], [2]. 

Следует отметить, что занятия студентов являются особой формой интеллектуальной деятельности, они подвергаются постоянно возрастающей информационной нагрузке, процесс обучения становится интенсивнее, вследствие чего возрастают гиподинамические обстоятельства. Однако это не всегда бывает адекватно физиологическим возможностям студентов, что в конечном итоге приводит к повышению психоэмоционального состояния студентов, ухудшению здоровья, нарушению режима труда и отдыха, прогрессированию заболеваний. Очень сильное негативное влияние на функциональные и морфологические показатели организма оказывает понижение двигательной активности, что характерно для современного образования. В то время как волевое ограничение двигательной активности играет, с одной стороны, роль мультипатогенного фактора, влияющего на развитие многих неинфекционных заболеваний, с другой стороны, физическая активность является незаменимым средством профилактики многих хронических заболеваний (в частности, сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний) [1], [2], [3]. 

Двигательная активность способствует нормальному протеканию роста и развития организма, стимулирует улучшение его физиологического и функционального состояния.     

Во время выполнения движения активизируется деятельность органов и систем, усиливается расход и генерация энергии, повышается подвижность нервных процессов, укрепляется мышечный и костно-связочный аппарат. Таким образом, улучшается физическая функциональная подготовка тех, кто занимается спортом. Умеренно сильные физические нагрузки стимулируют обмен веществ у спортсменов. Баланс силы, моторики и нервных процессов повышается. Повышение общего оздоровительного эффекта, оказываемого действиями в этих условиях, способствует укреплению организма. В это время также растут такие параметры, как экскурсия грудной клетки и жизненная емкость легких, которые являются одними из основных показателей физического развития [4].  

В эпоху, когда широкое распространение получает использование современных инновационных технологий, применяемых в высших учебных заведениях, возникает определенное ограничение подвижности в двигательной активности студентов. Чтобы преодолеть это, спортивные игры для повышения двигательной активности пользуются популярностью у молодежи и студентов, так как их организация и проведение не представляет трудностей, проводить их можно как в учебном заведении, так и вне его. Анализ научно-исследовательских работ, проведенных в этом направлении, показал, что в процессе обучения в ВУЗе для повышения уровня физической и функциональной подготовленности обучающихся используются отдельные виды двигательной активности, выполняемые на спортивных занятиях (футбол, баскетбол и др.). Выяснилось, что у студентов, занимающихся физической культурой и спортом по утвержденной программе, оказывало положительное влияние на физическое развитие учащихся, их функциональное состояние и адаптивные возможности кардиореспираторной системы  [5], [6], [7], [8].   

Изучение состояния кардиореспираторной системы у студентов в период их обучения в высших учебных заведениях и влияния отдельных видов спорта на уровень их физической работоспособности сформировало основную цель нашего исследования.

2. Организация и методы исследования

Исследовательская работа проводилась в научно-учебной лаборатории и спортивных залах Азербайджанской Спортивной Академии, а также во внеурочных спортивных секциях (волейбол, легкая атлетика, баскетбол).

В исследовании приняли участие 44 студента (в возрасте 18-22 лет), которые учились на отдельных курсах и тренировались в спортивных секциях. На первом этапе исследования были определены физиологические показатели в состоянии относительного покоя студентов. На втором этапе было проведено исследование функциональных показателей студентов, занимающихся отдельными видами спорта. Для этого из учащихся были созданы две экспериментальные и одна контрольная группы. При организации групп учитывалось здоровье, желание, уровень подготовленности и вид спорта учащихся.

В первую группу вошли бегуны на средние и дальние дистанции, занимающиеся циклическими видами спорта (16 студентов). В основном они выполняли двигательные упражнения, направленные на развитие выносливости. Во вторую экспериментальную группу вошли студенты, занимающиеся в секции игровых видов спорта (волейбол, баскетбол). Студенты, входящие в экспериментальную группу, тренировались в секции спортивного совершенствования 4-5 раз в неделю по 1,5-2,0 часа, пульс которых составлял  170-195 уд/мин (в основной части тренировки).

Также проводились проверки в контрольной группе для оценки и характеристики уровня физической и функциональной подготовленности студентов-спортсменов. Проверки проводились с октября по ноябрь месяцы на студентах первого, второго и третьего курсов в одной и той же группе студентов. В начале каждого курса изучался уровень физической подготовленности и физической работоспособности. Для этого были выполнены бег на дистанциях 1000 м, 400 м, 100 м, прыжки в длину с места, а также подтягивания на перекладине, сгибание и разгибание в локтевом суставе.

Для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем в исследованиях были проведены динамические исследования с применением физических нагрузок – тест Мартине для оценки типа реакции сердечно-сосудистой системы на физические нагрузки и скорости восстановления, а также для оценки степени устойчивости организма к гипоксии использовались тесты  Штанге и Генче.

Тест Руфье (в модификации Руфье-Диксона) используется для определения уровня физической работоспособности учащихся. В это время определялась частота сердечных сокращений (ЧСС) в восстановительный период после выполнения умеренно тяжелой нагрузки. Для этого пульс отсчитывается в течение 15 сек (P1), в то время как обследуемый находится в горизонтальном положении в течение 5 минут. Затем обследуемый выполняет движения сидя 30 раз в течение 45 сек, по окончании работы, в положении лежа, пульс снова отсчитывается в течение 15 сек (P2), после завершения работы в течение последних 15 сек первой минуты восстановления (после полного завершения работы) пульс заново определяется (P3). Полученные результаты умножаются на четыре.

Определение работоспособности производится по формуле:

Полученные результаты RDI оцениваются следующим образом:

Хорошо – 0-2,9.

Средне –  3,0-5,9.

Удовлетворительно – 6,0-8,0.

Неудовлетворительно – выше 8,0.

Работоспособность обследуемых студентов определялась применением методики PWC170. Вычисления проводились по формуле, предложенной В.L. Карпманом:

где N1 и N2 – выраженность первой и второй выполняемых нагрузок (кг/мин);

F1 и F2 – показатель пульса после выполнения нагрузок.

МПК (максимальная потребность кислорода) рассчитывается на основе результатов PWC170 по формуле предложенной Л.В. Карпманом.

Статистическая обработка полученных материалов проводилась с помощью общепринятых методов вариационной статистики. Среднее математическое (M), средняя математическая погрешность (m), показатель вычисленной достоверности (P) определяются по таблице с использованием критерия Стьюдента (t). Статистические обработки проводились на персональном компьютере с помощью программы Microsoft Excel, Microsoft Access.

3. Результаты и их обсуждение

На первом этапе работы исследовались функциональные показатели у студентов I, II и III курсов факультета «Тренерство». В Таблице 1 приведены спирометрические, физиометрические показатели мышц рук и туловища.

Как видно из таблицы 1, динамометрические показатели как ЖЕЛ, так и силы рук и мышц туловища в первые два года обучения повышаются. В последующих курсах, наоборот, заметна тенденция к снижению. Аналогичная динамика наблюдается и в динамометрии силы рук и мышц туловища. Если в первые годы обучения она имела тенденцию к увеличению, то начиная с третьего года обучения оба показателя пошли на спад. На основании анализа результатов проведенных исследований можно сделать вывод, что существует определенная зависимость между физиометрическими показателями и двигательной активностью.

Показатели кардиореспираторной системы для оценки функционального состояния у обучающихся, участвующих в обследовании, определяли как в состоянии относительного покоя, так и после выполнения физических нагрузок. Большой интерес вызвало изучение динамики гемодинамических показателей при систематических занятиях спортом. Состояние основных показателей сердечно-сосудистой системы отражено в таблице 2.

Несмотря на то, что показатели сердечно-сосудистой системы в обеих экспериментальных группах, как видно из табл.2, находились в пределах физиологических норм, полученные различия были достоверными: во второй группе достоверность в ЧСС была низкой (P˂0,05). Эти различия, наблюдаемые в основных показателях сердечно-сосудистой системы, подтверждаются с имеющимися литературными данными [1], [6], [7]  и отражают адаптацию сердечно-сосудистой системы к систематическим физическим нагрузкам [8], [9], [10], [11], [12]. Здесь также важно отметить удовлетворительные показатели функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Таким образом, наряду с уменьшением частоты сердечных сокращений (ЧСС), увеличивается объем сердечных сокращений (ОСС), в результате чего потребность организма в кислороде восполняется. Эти изменения в работе сердца не привели к каким-либо изменениям интегральных показателей сердца в минутном объеме крови (МОК), но и не привели к достоверным различиям в исследуемых группах. Однако следует особо отметить различия, возникающие между количеством сердечных сокращений и объемом сердечных сокращений: у студентов экспериментальной группы, которые больше тренируются, преобладает ударный объем сердца (константа коэффициента корреляции между ЧСС и ОСС больше 0,8). Однако при более низких уровнях двигательной активности константа корреляции между ЧСС и ОСС была ниже 0,68.

Состояние периферических показателей гемодинамики отражено в таблице 3.

Как видно из таблицы 3, показатели артериального давления (АД) у обследуемых студентов заметно ниже. Это более резко проявилось во второй экспериментальной группе (P<0,001). Эти изменения артериального давления, происходящие в соответствии с показателями систолического АД и диастолического АД отражают адаптацию, возникающую в системе гемодинамики в ответ на системные физические нагрузки. Анализ результатов показал, что во всех обследуемых группах показатели систолического АД и диастолического АД находились в пределах физиологических норм.

Таким образом, у учащихся, занимающихся спортом и ведущих активный образ жизни, основные и периферические показатели гемодинамики приобретают в процессе формирования долговременной адаптации ряд характерных особенностей, которые присущи хорошо тренированным спортсменам. Однако эти адаптивные изменения не имеют такого большого значения, как в функционировании сердечно-сосудистой системы высококвалифицированных спортсменов. У лиц, не выполняющих систематических физических нагрузок в течение двух лет, изучаемые показатели гемодинамики сохранялись в рамках физиологических норм. Это также позволяет отметить, что деятельность сердечно-сосудистой системы в значительной степени напряжена. Анализ полученных результатов позволяет провести динамический контроль двигательной активности учащихся в период их обучения в высших учебных заведениях и функционирования их сердечно-сосудистой системы. Полученные нами данные коррелируют с имеющимися в литературе [13], [14], [15], [16].

При анализе результатов исследования физической работоспособности учащихся в период их обучения в высших учебных заведениях было установлено, что изменения, происходящие в процессе обучения, резко меняются в зависимости от режима движения (таблица 4).

Если у студентов первой экспериментальной группы в процессе занятий физической культурой и спортом показатель Гарвардского степ-теста (ГСТ) на втором курсе увеличился на 25,4%, а на третьем курсе за время, затраченное на выполнение теста (40 сек) на 7,2%. Как абсолютные, так и относительные показатели физической работоспособности увеличились как на втором, так и на третьем курсе: на 24,0% на втором курсе и на 6,4% на третьем. Абсолютный показатель МПК вырос на 7,5% на втором курсе и на 3,6% на третьем. Показатель МПК не был слишком высоким по сравнению со вторым и третьим курсами.

Следует отметить, что общая работоспособность у первокурсников составляет 1070,80 кг/мин. (средний уровень) и на втором курсе 1300 кг/мин (уровень выше среднего). Прирост составил 24,0% (P<0,001). Относительный показатель физической работоспособности (в соотношении на 1 кг массы тела) увеличился с 17,0±0,20 кг/мин/кг до 19,70±0,20 кг/мин/кг, а на третьем курсе до 20,50±0,25 кг/мин/кг (P<0,001). Как абсолютные, так и относительные показатели МПК (по отношению к массе 1 VИ) практически не изменились.

От сокращения регулярных занятий физической культурой и спортом на более поздних курсах учебного процесса несколько ослабляется активный образ жизни учащихся. По этой причине у всех обследованных студентов физическая работоспособность не увеличилась так сильно, как у студентов третьего курса по сравнению со вторым, но достигнутый уровень сохранился (6,4%, P<0,001). Хотя абсолютный показатель МПК увеличился ко второму курсу, на третьем практически не изменился, а относительный показатель вырос до 2 мл/мин/кг (Р<0,01) (низкий уровень).

Поскольку занятия физической культурой и спортом более интенсивно проводятся на первом курсе, более достоверные изменения наблюдаются у студентов первого и второго курсов. Анализ динамики физической работоспособности студентов в зависимости от их двигательной активности показал, что более достоверные результаты наблюдаются именно в работоспособности студентов первого курса. Изменения, происходящие на втором курсе у студентов-спортсменов под влиянием занятий спортом, привели к улучшению как физического развития, так и показателей физической подготовленности и физической работоспособности. Уровень общей физической работоспособности увеличился на 230 кгм/мин на втором курсе по сравнению с первым и всего на 90 кгм/мин на третьем курсе. Относительный показатель физической работоспособности увеличился на 2,70 кгм/мин/кг на втором курсе и всего на 1,30 кгм/мин/кг на третьем курсе по сравнению со вторым. Если абсолютные показатели МПК увеличивались на 0,400 л/мин по мере повышения уровня тренированности у студентов-спортсменов экспериментальной группы, то на третьем курсе они практически не изменились. Относительные же показатели МПК составили 4,60 мл/мин/кг на втором курсе и 2,20 мл/мин/кг на третьем курсе. Как показали наши исследования, показатели физической работоспособности и максимального расхода кислорода на третьем курсе в сравнении с контрольной и первой экспериментальными группами не так сильно повысились. Следует также отметить, что в динамике изучаемых показателей наблюдались противоположные по направленности показатели: в то время как у физически активных учащихся отмечались положительные изменения, у пассивных учащихся контрольной группы была заметна противоположная картина.

4. Заключение

Установлено, что регулярные занятия физической культурой и спортом и активная двигательная деятельность оказывают комплексное воздействие на развивающийся организм. Недостаточная двигательная деятельность способствует возникновению вегетативных изменений, нарушает гармоничное физического развития. Низкий уровень двигательной деятельности чаще проявляется в показателях сердечно-сосудистой и дыхательной системы у студентов. Было обнаружено, что у студентов, регулярно занимающихся физической культурой и спортом, наблюдается повышение таких функциональных показателей, как жизненная ёмкость лёгких, жизненный индекс, частота сердечных сокращений, систолический объем крови, максимальное давление. Установлено, что существует взаимосвязь между характером занятий физической культурой и спортом и уровнем здоровья учащихся. Полученные результаты помогут развивающимся организмам выявить положительные стороны общего биологического характера регулярно выполняемых физических нагрузок умеренной степени тяжести, оптимизировать тренировочные нагрузки и двигательную активность. Применение двигательных упражнений с умеренной нагрузкой в физическом воспитании, в целях повышения двигательной активности и охраны здоровья, может способствовать достижению более высоких результатов учащимися в образовательных учреждениях.

The additional file for this article can be found as follows: