Курсоваяработа
Характеристикапоказателей внешнего дыхания (ЧД, время произвольной задержки дыхания) в покоеи после работы различной мощности у детей среднего школьного возраста
Содержание
Введение
Глава I. Литературный обзор
1.1 Возрастные особенности детей среднегошкольного возраста
1.1.1 Психологические особенностидетей среднего школьного возраста
1.1.2 Физиологические особенностидетей среднего школьного возраста
1.1.3 Анатомические особенностисреднего школьного возраста
1.1.4 Особенности сердечно-сосудистойи дыхательной систем организма
1.2 Функции внешнего дыхания
1.2.1 Основные показатели,характеризующие состояние функции внешнего дыхания.
1.2.2 Влияние физических нагрузок навнешнее дыхание
1.2.3 Центральная регуляция внешнегодыхания
Глава II. Организация исследования и методики исследования
Глава III. Анализ результатовисследования
3.1 Результаты педагогических наблюдений
Выводы
Список использованной литературы
Введение
Дыханием называется совокупностьфизиологических процессов, обеспечивающих поступление кислорода в организм,использование его тканями для окислительно-восстановительных реакций ивыведения из организма углекислого газа.
Дыхательная функция осуществляется спомощью внешнего (легочного) дыхания, переноса кислорода к тканям и углекислогогаза от них, а также газообмена между тканями и кровью.
Внешнее дыхание наиболее доступно длянаблюдения, качественной и количественной оценки. Газообмен осуществляется засчет чередующихся фаз вдоха и выдоха. Организм человека обладает большими резервнымивозможностями по усилению внешнего дыхания, используемыми при различныхфизических нагрузках, изменении напряжения кислорода и углекислого газа вкрови.
Регуляция внешнего дыханияосуществляется при помощи нервных и гуморальных воздействий на дыхательныйцентр.
Во время выполнения физическойнагрузки дыхание значительно активизируется, что выражается в увеличенииглубины, частоты дыхания и возрастании легочной вентиляции, уменьшениирезервного объема вдоха и выдоха.
Средний школьный возраст особенноблагоприятен для физического воспитания, так как соответствует проявленияммногих сенситивных периодов развития физических качеств, т.е. периодов,наиболее чувствительных к тренирующим воздействиям (Богословский В.П.,1998).
Среднийшкольный возраст наиболее благоприятен для развития дыхательной системы.Следовательно, педагогические воздействия, направленные на развитие дыхательнойсистемы, дают наибольший эффект, если их систематически и целенаправленноприменять именно в этом возрасте (Матвеев Л.П., 1991)
Гипотеза исследования:
Предполагалось, что физическиенагрузки продолжительностью 60 секунд ведёт к более существенному изменениюпоказателей внешнего дыхания чем нагрузка продолжительностью 30 секунд.
Для определения гипотезы былапоставлена следующая цель:
Исследовать функциивнешнего дыхания у детей среднего школьного возраста (11-13 лет).
Для достижения цели были поставленыследующие задачи:
1. Измерить ЧД (в покоеи после физической нагрузки)
2. Измерить времяпроизвольной задержки дыхания на вдохе
3. Измерить время произвольнойзадержки дыхания на выдохе
Глава I. Литературный обзор
1.1 Возрастные особенности детейсреднего школьного возраста
1.1.1 Психологические особенностидетей среднего школьного возраста
Подростковый возраст – это период развитиядетей от 10-11 до 14-15 лет. Этот период считается ключевым в формированииличности. Его основное содержание составляет переход от детства к взрослости,охватывающий все стороны развития растущего человека как индивида, субъекта,личности, индивидуальности. В период этого перехода возникает многопотребностей, которые удовлетворить невозможно в связи с недостаточнойсоциальной зрелостью подростка. Следствием этого может быть раздражительность,капризность, негативизм, упрямство и так далее. Эти симптомы появляются не увсех ребят. Многие подростки относительно легко и психологически безболезненнопреодолевают трудности переходного периода. Это зависит от конкретныхсоциальных условий и индивидуально-психических особенностей растущего человека.Уровень притязаний подростка предвосхищает его будущее социальное положение(Гандельсман А.Б., Смирнов Д.М.,1986).
Ведущей для данного возрастастановится общественно-полезная деятельность во всех её формах (учебной,трудовой, спортивной и других). В этой деятельности формируется центральноепсихическое новообразование подросткового возраста – «чувство взрослости», скоторым тесно связаны все изменения в физическом и психологическом развитиишкольников (Стамбулова Н.Б., 1999).
В период интенсивного роста снижаетсявыносливость к физическим нагрузкам, наблюдается повышенная утомляемость,которая может быть причиной частых смен настроения, раздражительности,упрямства подростков. Важнейшую роль играет движение, умение управлять своимтелом. Здесь существует своеобразный «моторный кризис», который выражается вухудшении координации движений, их чрезмерной резкости, угловатости,неловкости. Частым явлением становится деавтоматизация навыков, в связи сперерывами в занятиях. Большинство подростков оказываются недовольными своейвнешностью, что нередко порождает сомнения в собственной полноценности,колебания самооценки, неуверенность в себе, застенчивость, ухудшение контактасо сверстниками и так далее. Вместе с тем, в период полового созревания в связис ростом мышечной массы значительно увеличивается прирост силы искоростно-силовых качеств. Продолжается совершенствование быстроты, а такжеобщей и силовой выносливости, но в развитии ловкости наблюдается снижениетемпов прироста (Рыбалко Е.Ф., 1990)
Большинство изменений происходит винтеллектуальной сфере подростка – позитивные, но в начале периода наблюдаетсянекоторый спад в развитии интеллектуальных функций, который потом сменяетсяподъёмом. Главным новообразованием в этой сфере является переход к абстрактномумышлению, которое в этом возрасте становится доминирующим. Здесь, в основномкачестве, используются низшие виды мышления «наглядной опоры» (РыбалкоЕ.Ф.,1990). Мышление приобретает центральное положение в структуре интеллекта иоказывает существенное влияние на развитие всех остальных психическихпроцессов. Развитие восприятия и памяти у подростков связано с повышением ихосмысленности и произвольности, с умением отделять существенное отнесущественного как при восприятии материала, так и при его запоминании. Вниманиешкольников данного возраста характеризуется возрастанием произвольности, но оноотличается повышенной утомляемостью, неустойчивостью. Наиболее ярко выраженопри монотонной работе. Утомляемость нередко является причиной колебанийвнимания, неустойчивости психических состояний и частых смен настроения. Вподростковый период всё важную роль приобретает волевая регуляция. Однако,появление воли у подростков очень часто противоречивы в связи с недостаточнойсоциальной зрелостью и несформированностью мировоззрения подростка (ГандельсманА.Б., 1986).
Эти изменения в физическом развитии,формировании интеллектуальной и эмоционально-волевой сферы подростков тесносвязаны с центральным новообразованием этого возраста – «чувством взрослости».Здесь можно выделить два взаимосвязанных аспекта:
· быть взрослым (тоесть приобрести знания, умения, навыки, привычки, качества, присущие взросломучеловеку);
· считатьсявзрослым (выражается в «борьбе» подростка за возведения его в статус взрослогочеловека).
Несмотря на это подросток всё ещёнуждается в помощи взрослого человека. Однако он воспринимает далеко не всякуюпомощь и не от всякого взрослого. Для того, чтобы взрослого слушали и понималиему (взрослому) нужно заслужить доверие подростка, нужно быть искреннем в общениис ним. Также важна форма, в которой излагается информация. Нужно разговариватьс подростком на равных, и не в коем случае не демонстрировать свою позицию«сверху». Важно и то, что стремление занимать достойное место (пользоватьсяуважением и признанием в группе сверстников) является одним из самых сильныхмотивов поведения подростков. Это необходимый для него атрибут ощущения себявзрослым. Близкого друга подросток обычно выбирает из сверстников своего пола.С ним свободно обсуждаются любые темы, от него нет секретов (СтамбуловаН.Б.,1999). Подростков очень интересует вопрос, могут ли они вызывать симпатиюу представителей противоположного пола. В связи с этим отношения мальчиков идевочек нередко приобретают характер влюблённости. Для подростков мощным духовнымстимулом работы над собой является все проявления любви и дружбы, так как этичувства являются для них очень значимыми (Стамбулова Н.Б., 1999).
Подростки ценят в учителе такиекачества как: эрудированность, чувство юмора, требовательность, тактичность,справедливость.
Также в жизни подростка важную рольиграет занятие спортом. Это помогает им решать многие проблемы переходноговозраста. Развитие подростков-спортсменов идёт более гармонично, большинствотрудностей они преодолевают легче и успешнее, чем не спортсмены (Кон И.С.,1989)
1.1.2 Физиологические особенностидетей среднего школьного возраста
Развитие ЦНС, ВНД и сенсорных систем
В среднем школьном возрастезначительное развитие отмечается во всех высших структурах ЦНС. Период с 9-тидо 12-ти лет характеризуется резким увеличением взаимосвязей между различнымикорковыми центрами. В возрасте 10-12 лет усиливаются тормозные влияния коры наподкорковые структуры. (Солодков А.С., Сологуб Е.Б., 2001).
У 13-ти летних подростков существенноулучшается способность к переработке информации, быстрому принятию решении,повышение эффективности тактического мышления. Помехоустойчивость поведенческихреакций и двигательных навыков достигает взрослого уровня уже к возрасту 13лет. Эта способность имеет большие индивидуальные различия и контролируетсягенетически, мало изменяется при нагрузке. В связи с половым развитиемподростка изменения в коре головного мозга ведут к нарушению тонкой мозаикивозбуждённых и заторможенных участков коры, нарушают координацию движений,ухудшают память и чувство времени. Поведение подростка становитьсянестабильным, часто немотивированным и агрессивным. Также ухудшаетсядеятельность второй сигнальной системы, повышается значимостьзрительно-пространственной информации. Отмечаются нарушения ВНД – нарушаютсявсе виды внутреннего торможения, затрудняется образование условных рефлексов,закрепление и переделка динамических стереотипов (Сологуб Е.Б., 1987).
Гормональные и структурныеперестройки переходного периода замедляют рост тела в длину, снижают темпыразвития силы и выносливости. С окончанием этих перестроек в организмеподростка нормализуются процессы ВНД, совершенствуется абстрактно-логическоемышление, развивается вторая сигнальная система и процессы экстраполяции.Деятельность ЦНС приближается к уровню взрослого человека, но ещё отличаетсяменьшими функциональными резервами и более низкой устойчивостью к действию умственныхи физических нагрузок (ДобронравовО.Н.,1973).
В среднем школьном возрасте восновном заканчивается формирование сенсорных систем организма. Зрительнаясенсорная система в 10-12 лет достигает функциональной зрелости. Глазастановятся соразмерными, то есть длина зрительной оси глаза соответствуетпреломляющей силе, и фокусирование лучей происходит непосредственно насетчатке. Детская дальнозоркость при этом исчезает. У подростка заметноповышается острота зрения, расширяется поле зрения, улучшается бинокулярноезрение, совершенствуется различение цветовых оттенков. Пропускная способностьзрительной сенсорной системы растёт с возрастом. Причём у девочек поле ипропускная способность больше, чем у мальчиков, а глазомер выражен хуже. (СологубЕ.Б., Солодков А.С.,2001)
Совершенствование зрительнойсенсорной системы позволяет значительно улучшить ориентацию в пространстве,выделение значимой информации из потока внешних сигналов. Всё это повышаетточность и координацию движений, расширяет сферу деятельности растущегоорганизма (Сапин М.Р., Брыксина З.С.,1995).
Созревание слуховой сенсорной системызавершается к 12-13-летнему возрасту. Резко снижаются пороги слышимости звуков.Повышение остроты слуха позволяет хорошо дифференцировать звуковыераздражители, улучшается скорость и точность восприятия речи, а такжеразвивается музыкальный слух. К 11-ти годам повышается точность оценкипротяжённости звучания различных сигналов и длительности звуковых интервалов.Это имеет важное значение для формирования чувства времени у подростков.Совершенствование бинаурального слуха улучшает пространственную ориентацию.
Вестибулярная сенсорная системасозревает к 14-ти годам. Она может характеризоваться неустойчивостью к действиюускорений. В этом возрасте усиливаются вестибуловегетативные реакциисимпатического типа, что вызывает повышение ЧСС. В результате вестибулярныхнагрузок возникают различные эмоциональные реакции, а также замедляется течениесубъективного времени, что нарушает оценку временных интервалов (Холодов Ж.К.,Кузнецов В.С., 2002).
Развитие двигательной сенсорнойсистемы происходит непрерывно, значительно усиливаясь в возрасте от 7-8 до13-15 лет, когда достигается оптимальный уровень ее развития (Сологуб Е.Б.,Солодков А.С.,2001)
дыхание педагогическийрегуляция школьный
1.1.3 Анатомические особенности детейсреднего школьного возраста
С наступлением среднего школьноговозраста происходят значительные изменения в длине, массе, пропорциях и составетела, а также в функционировании различных органов и систем организма. Вкостной ткани продолжается процесс окостенения. Незавершённый процессокостенения позвоночника может привести к различным повреждениям при большихнагрузках.
Особенно заметным является«пубертатный скачок роста» — резкое увеличение длины тела, в основном за счетбыстрого роста трубчатых костей. При этом у подростка непривычно вытягиваютсяконечности, но отстаёт рост грудной клетки. Проявляются избыточность илидефицит массы тела. Она до 14-ти лет меняется очень медленно. С 14-15-ти летначинается бурное увеличение массы тела, которое сопровождается быстрымприростом массы сердца. Вес мышечной массы достигается к 15 годам 32% весатела.
В возрасте 8-18-ти лет значительноизменяется длина и толщина мышечных волокон. С окончанием переходного периодаустанавливается индивидуальный тип соотношения медленных и быстрых волокон вскелетных мышцах. Неправильное соотношение тонуса симметричных мышц приводит касимметрии плеч и лопаток, сутулости, функциональным нарушениям осанки. Всреднем школьном возрасте нарушения осанки встречаются в 20-30% случаев,искривления позвоночника – в 1-10% случаев. У девочек и девушек осанка в любомвозрасте является более прямой, чем осанка мальчиков и юношей. (Сологуб Е.Б.,Солодков А.С.,2001)
Созревание опорно-двигательногоаппарата и центральных регуляторных механизмов обеспечивает развитие важнейшихкачественных характеристик двигательной деятельности. На средний школьныйвозраст приходятся сенситивные периоды развития силы, быстроты, ловкости ивыносливости. (Холодов Ж.К., Кузнецов В.С.,2002)
К возрасту 13-15 лет устанавливаетсявзрослый уровень объема и концентрации выделяемых пищеварительных соков,достигается максимальная активность пищеварительных ферментов, повышаетсякислотность желудочного сока, развивается полостное пищеварение.
В среднем школьном возрастезаканчивается функциональное созревание процессов мочеобразования.
В этом возрасте происходит резкоеизменение деятельности желез внутренней секреции, вызванное включениемгенетических влияний на ЦНС и эндокринную систему.
1.1.4 Особенности сердечно-сосудистойи дыхательной систем организма
Количество крови в организме впроцентах к весу тела уменьшается, но ещё превышает конечные значения. Напротяжении среднего школьного возраста увеличивается количество эритроцитов игемоглобина, снижается количество лейкоцитов. Скорость оседания эритроцитовдостигает взрослого значения – 8-10 мм/час. Полностью формируется системакровообращения. Растут масса и объём сердца, причём рост массы сердцапроисходит с некоторым отставанием от роста массы тела. Объём сердца достигает130-150 мл, МОК (минутный объем крови) – 3-4 л/мин, причём он увеличивается засчёт возросшего систолического объёма. За счёт увеличенного систолическогообъёма крови и повышения тонуса парасимпатического отдела нервной системыпроисходит дальнейшее снижение частоты сердечных сокращений (ЧСС).
Также у подростков 14-ти лет выраженадыхательная аритмия, которая после 16 лет практически исчезает. В связи с тем,что сердце выбрасывает за одно сокращение больший объём крови, нарастаетартериальное давление.
Рост просвета сосудов в период этоговозраста отстаёт от сократительной силы миокарда, что вызывает в ряде случаевюношескую гипертонию. В результате урежения ЧСС и увеличения длины сосудовпроисходит замедление кругооборота крови. В целом, происходящие всердечно-сосудистой системе изменения свидетельствуют об экономизации функцийсердца. (Сологуб Е.Б., Солодков А.С.,2001)
Система дыхания совершенствуется свозрастом. Увеличивается длительность дыхательного цикла и скорость вдоха,продолжительнее становиться выдох (особенно пауза на вдохе), снижаетсячувствительность дыхательного центра к недостатку кислорода и избыткууглекислого газа, совершенствуется регуляция дыхания, экономизируетсядыхательные реакции на нагрузки. Возрастает дыхательный объём и снижаетсячастота дыхания в одну минуту. В период полового созревания у подростковнаблюдается неритмичность дыхания, не завершён ещё процесс расширениявоздухоносных путей. Происходит бурное развитие альвеол. Объёмы лёгких зависятот стадии полового созревания.
ЖЕЛ зависит от многих факторов:возраста, пола, стадии полового созревания, влияний эпохальной и индивидуальнойакселерации. Характера морфотипа и популяционных особенностей строения тела,климатогеографических и социально-экономических условий жизни и т.п. К 16-17-тигодам развитие дыхательных функций в основном завершается (Сапин М.Р., БрыксинаЗ.Г., 1995).1.2 Функции внешнего дыхания1.2.1 Основные показатели,характеризующие состояние функции внешнего дыханияДыхание – этопроцесс потребления кислорода и выделения углекислого газа тканями живого организма.Различают легочное (внешнее) дыхание и тканевое (внутриклеточное) дыхание. Внешнимдыханием называют обмен воздуха между окружающей средой и лёгкими,внутриклеточным – обмен кислородом и углекислым газом между кровью и клеткамитела (кислород переходит из крови в клетки, а углекислый газ – из клеток вкровь). (Михайлов В.В.,1980).Дыхательныйаппарат человека составляют:— воздухоносныепути — носовая полость, трахея, бронхи, альвеолы;— легкие –пассивная эластичная ткань, в которой насчитываются от 200 до 600 млн. альвеол,в зависимости от роста тела;— грудная клетка –герметично закрытая полость;— плевра — оболочка из специфической ткани, которая покрывает легкие снаружи и груднуюклетку изнутри;— дыхательныемышцы – межреберные, диафрагма и ряд других мышц, принимающие участие вдыхательных движениях, но имеющих основные функции.
Все показатели, характеризующиесостояние функции внешнего дыхания, условно можно разделить на четыре группы.
К первой группе относятся показатели,характеризующие легочные объемы и емкости. К легочным объемам относятся:дыхательный объем, резервный объем вдоха, резервный объем вдоха, резервныйобъем выдоха и остаточный объем (количество воздуха, остающееся в легких послемаксимально глубокого выдоха). К емкостям легких относятся: общая емкость(количество воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха), емкостьвдоха (количество воздуха, соответствующее дыхательному объему и резервномуобъему вдоха), жизненная емкость легких (состоящая из дыхательного объема,резервного объема вдоха и выдоха), функциональная остаточная емкость(количество воздуха, остающееся в легких после спокойного выдоха — остаточныйвоздух и резервный объем выдоха).
Ко второй группе относятсяпоказатели, характеризующие вентиляцию легких: частота дыхания, дыхательныйобъем, минутный объем дыхания, минутная альвеолярная вентиляция, максимальнаявентиляция легких, резерв дыхания или коэффициент дыхательных резервов. К третьейгруппе относятся показатели, характеризующие состояние бронхиальнойпроходимости: форсированная жизненная емкость легких (проба Тиффно и Вотчала) имаксимальная объемная скорость дыхания во время вдоха и выдоха(пневмотахометрия).
В четвертую группу входят показатели,характеризующие эффективность легочного дыхания или газообмен. К этим показателямотносятся: состав альвеолярного воздуха, поглощение кислорода и выделениеуглекислоты, газовый состав артериальной и венозной крови (Карпенко Л.И.,1964).
Общая емкость легких — количествовоздуха, находящегося в легких после максимального вдоха (4-6л). В ней выделяютчетыре составляющих ее компонента:
Дыхательный объем – это количествовоздуха, проходящего через легкие при спокойном вдохе (выдохе) и равное400-500мл.
Резервный объем вдоха – воздух,который можно вдохнуть дополнительно после обычного вдоха (1-3л).
Резервный объем выдоха – объемвоздуха, который еще можно выдохнуть после обычного выдоха (1-1,5л).
Остаточный объем – это количествовоздуха, которое остается в легких после максимального выдоха и выходит толькопри пневмотораксе.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) –сумма дыхательного воздуха, резервных объемов вдоха и выдоха (3,5-5л)
Минутный объем дыхания определяетсякак произведение дыхательного объема на число дыханий в минуту.(6-8л)
1.2.2 Влияние физических нагрузок навнешнее дыхание
Работающие />мышцыпотребляют значительно больше />кислорода, чем впокое, поэтому процессы доставки к ним кислорода, включая внешнее дыхание иперенос кислорода />кровью, должны протекать болееинтенсивно. Во время напряженной работы поглощение кислорода может повышатьсядо 4 л/мин (в покое — 300 мл/мин). Это возможно лишь при существенномувеличении вентиляции легких. В тех пределах, в которых уровень />метаболизма изменяется при длительной нагрузке,вентиляция легких возрастает прямо пропорционально поглощению кислорода.
Ряд данных свидетельствует о том, чтоопределенное значение для увеличения вентиляции легких при физической нагрузкеимеет центральная коиннервация дыхательных центров. Импульсы от двигательныхцентров проводятся не только к рабочей мускулатуре, но также к />дыхательным центрам, вызывая возбуждение />дыхательных нейронов. В условиях стационарногосостояния, при котором дыхание и />гемодинамикаточно соответствуют интенсивности работы, величина вентиляции, по-видимому,определяется целым рядом факторов — не только />центральнойкоиннервацией дыхательных центров, но и влиянием химических агентов, и />афферентацией от />механорецепторови />хеморецепторов работающих мышц. Скорость возвратапоказателей вентиляции />легких к уровню покоязависит в основном от />химических факторовкрови (Михайлов В.В.,Козлов А.Б., Апсит С.О.,1977).
В системе дыхания под влиянием длительныхфизических нагрузок повышается эффективность и экономичность дыхательнойфункции, увеличивается ЖЕЛ, что обеспечивает быстрый рост МПК. Снижаетсячувствительность дыхательного центра к недостатку кислорода (гипоксии) иизбытку углекислого газа (гиперкапнии). Это позволяет существенно увеличитьпереносимость кислородного долга и продлить задержку дыхания.
При адаптации организма детей кфизическим нагрузкам показатели дыхательной системы становятся подвижными.Точнее следуют за текущими изменениями мощности нагрузки.1.2.3 Центральная регуляция внешнегодыханияРегуляция внешнегодыхания представляет собой физиологический процесс управления легочнойвентиляцией для обеспечения оптимального газового состава внутренней средыорганизма в постоянно меняющихся условиях его жизнедеятельности. Основную рольв регуляции дыхания играют рефлекторные реакции, возникающие в результатевозбуждения специфических рецепторов, заложенных в легочной ткани, сосудистыхрефлексогенных зонах и скелетных мышцах. Центральный аппарат регуляции дыханияпредставляют нервные образования спинного, продолговатого мозга и вышележащихсегментов ЦНС.Существенноевоздействие на регуляцию дыхания оказывают и условнорефлекторные влияния. Вчастности, эмоциональные нагрузки, предстартовые состояния, гипнотическиевнушения, влияния индифферентных раздражителей, сочетавшихся ранее с избыткомуглекислого газа, самообучение управлению дыханием (Солодков А.С.,1988).
Ритмичное чередование вдоха и выдохаобусловлено взаимодействием различных групп />нервныхклеток. За чередование вдоха и выдоха отвечает />«центр»,расположенный в нижних отделах ствола мозга. При этом изолированный продолговатыймозг способен генерировать дыхательный ритм. Однако для стабилизации икоординации этого ритма необходимо участие нервных образований, расположенных всреднем и верхних отделах />моста ствола мозга.Экспериментально было показано, что в двух ограниченных участках />продолговатого мозга с обеих сторон располагаются />инспираторные нейроны, разряжающиеся незадолго довдоха и в течении самого вдоха. Область, занимающая более латеральноеположение, совпадает с />ростральным отделомобоюдного ядра. Медиальная область, прилегающая к />одиночномутракту, несколько меньше. Этот участок, где располагаются инспираторныенейроны, называется />центром вдоха (Васильева В.В., Коссовская Э.Б.,Попова Г.М., Трунин В.В.,1984).
В участке, расположенном вдоль />обоюдного ядра, каудальнее />инспираторной области, обнаружены />экспираторные нейроны, которые разряжаются привыдохе и во время дыхательной паузы. Этот участок называется />центром выдоха.
В медиальной инспираторной области,расположенной вдоль одиночного тракта, были обнаружены как />альфа-нейроны, возбуждающиеся при вдохе, так и />бета-нейроны, которые разряжаются не толькоодновременно с альфа — нейронами, но и во время их паузы. Активностьбета-нейронов увеличивается при максимальном растяжении легких, поэтомуполагают, что они оказывают тормозное действие на альфа-нейроны.
Поддержание постоянства газовогосостава внутренней среды организма регулируется с помощью центральных ипериферических хеморецепторов.
Таким образом, ритмическоечередование вдоха и выдоха связано с попеременными разрядами инспираторных иэкспираторных нейронов. Во время активности инспираторных нейроновэкспираторные нейроны не разряжаются, и наоборот. Это позволяет предположить,что инспираторные и экспираторные нейроны оказывают друг на друга реципрокноетормозное влияние.
Глава II. Организация и методики исследования
Исследование проводилось в 3 этапа:
1-й этап: на данном этапе был сделанвыбор тематики предстоящей курсовой работы; выбрано исследование, которое будетпроводиться; сформулированы гипотеза, цель и задачи исследования. Также былсделан теоретический анализ и обобщение данных литературных источников. И витоге выведена гипотеза предстоящего исследования.
2-й этап: проведено педагогическоеисследование.
Эксперимент был проведен с 8 по 12декабря 2008 года на базе средней общеобразовательной школы 264 кировского района.В эксперименте приняло участие 10 девушек, в возрасте от 11-13 лет безспециальной физической подготовленности.
Исследования проводились вестественных условиях, т.е. непосредственно после уроков в спорт зале школы: дои после нагрузки подсчитывались ЧД, время произвольной задержки дыхания.
3-й этап: статическая обработкаполученных результатов и их анализ.
Методыисследования:
1. Анализ литературных источников.
2. Тестирование:
— исследование дыхательной системы
3. Педагогическое наблюдение.
4. Методыматематического анализа.
Характеристикаметодов исследования:
Тест №1: исследование частоты дыхания.
Определение частоты дыхательныхдвижений (ЧД) путем подсчета движения грудной клетки при дыхании. Вдох и выдохпринимается за одно дыхание. ЧД в покое колеблется в пределах 12-18 раз вминуту, после нагрузки увеличивается до 20-30 раз в минуту. Испытуемые должны были в течение 30сек. и 1 минуты выполнять приседания в среднем темпе, до и после определяласьчастота дыхания. До начала упражнений определялся ЧД за 15 сек. Послевыполнения — за первые 10 сек. каждой минуты восстановительного периода.
Тест №2: исследование времени произвольнойзадержки дыхания.
Сначалаподсчитывалось время задержки дыхания в покое. Затем в течение 30 сек. выполнялосьупражнение на брюшной пресс: подъем туловища из положения лежа в положениесидя. После чего подсчитывалось время задержки дыхания у каждого испытуемого.Исследование повторилось после 5 минут отдыха, затем тоже упражнениевыполнялось в течение 1 минуты, после определялось время задержки дыхания.
Функциональные пробы на задержкудыхания — функциональная нагрузка с задержкой дыхания после вдоха (пробаШтанге) или после выдоха (проба Генчи), измеряется время задержки в секундах.Проба Штанге позволяет оценить устойчивость организма человека к смешаннойгиперкапнии и гипоксии, отражающую общее состояние кислородообеспечивающих системорганизма при выполнении задержки дыхания на фоне глубокого вдоха, а пробаГенчи – на фоне глубоко выдоха. Используются для суждения о кислородномобеспечении организма и оценки общего уровня тренированности человека.
Проба Штанге. После 2-3 глубоких вдохов-выдоховчеловека просят задержать дыхание на глубоком вдохе на максимально возможноедля него время.
После проведения первой пробынеобходим отдых 2-3 минуты.
Проба Генчи. После 2-3 глубокихвдохов-выдохов человека просят глубоко выдохнуть и задержать дыхание намаксимально возможное для него время.
Тесты были направлены:
— на изучение изменения показателейдыхательной системы у детей среднего школьного возраста до и после физическойнагрузки.
Критерии оценивания:
В конце педагогического экспериментаполученные данные были подвергнуты статистической обработке.
Первым этапом расчетов являетсянахождение средних величин, позволяющих получить обобщенную характеристикуявлений по какому-либо количественному признаку.
1. средняяарифметическая (/>) вычисляется поформуле:
/>
где />-знак суммирования,
Хi – варианты (отдельное значениеизучаемого признака),
n – число вариант в совокупности.
2. среднее квадратичное отклонение — />
/>
3. стандартнаяошибка среднего значения – m,
/>,
где n – число вариант в выборке.
Вторым этапом расчетов являетcя нахождение критерия Стьюдента (t)
/>
4. коэффициенткорреляции (г) – степень взаимосвязи между количественными и качественнымипризнаками.
/>
где /> и/> — отклонения от среднихвариант каждого ряда наблюдений, подвергающегося сопоставлению,
n – число наблюдений,
/> — знак суммирования,
/> — средние квадратичные отклонениякаждого ряда.
Глава III. Анализ результатов исследования
3.1 Результаты педагогическихнаблюдений
В результате проведеннойэкспериментальной работы нами были получены следующие данные (смотри таблицы1,2).
Таблица 1 Показатели частоты дыханиядо и после физической нагрузки№ испытуемого Покой Нагрузка 30с. Нагрузка 1 мин. 1 15 27 37 2 15 26 39 3 16 30 43 4 14 25 36 5 17 32 47 6 16 30 43 7 18 34 46 8 16 30 43 9 18 32 46 10 15 28 39 Хср.+/-m 16+/- 29,4+/- 41,9+/-
Таблица 2 Показатели времени задержкидыхания на вдохе и на выдохе до и после физической нагрузки№ испытуемого Время задержки на вдохе Время задержки на выдохе Покой Нагрузка 30 с. Нагрузка 1 мин. Покой Нагрузка 30 с. Нагрузка 1 мин. 1 52 11 10 31 9 8 2 53 13 11 33 12 10 3 51 10 10 30 8 7 4 56 15 13 35 13 11 5 48 8 7 27 7 6 6 51 11 10 30 8 7 7 49 10 8 29 7 7 8 51 13 10 30 8 6 9 47 8 7 25 6 6 10 53 11 10 31 10 8 Хср.+/-m 51,1+/- 11+/- 9,6+/- 30,1+/- 8,8+/- 7,6+/-
Полученные данные исследованийпозволяют нам сделать следующие предварительные выводы. Очевидно, чтосреднегрупповые данные у выборки испытуемых по частоте дыхания лежат в пределахнормы. В ходе увеличения мощности выполняемой работы, исследуемый параметрзначимо возрастает. После 30-секундной нагрузки ЧД увеличивается на 13,4 с., апосле минутной — на 25,9 с. по сравнению с исходной величиной. Следуетотметить, что степень прироста коррелирует с возрастанием мощности работы. Этоуказывает на достаточное развитие дыхательной системы у исследуемой группы. Вто же время, в состоянии покоя, у испытуемого №4 данные ЧД нижесреднегрупповых, и эта тенденция сохраняется по мере всего исследования.Максимальные показатели в покое демонстрируют испытуемые №7 и №9. Их показателибудут выше средних по выборке и во время последующих измерений. У испытуемого№5, несмотря на пониженную ЧД в покое, нагрузки вызывают значимый приростданного показателя, и после минутной работы он демонстрирует максимальноезначение в группе. Очевидно, это объясняется низким функциональным состоянием ималой готовностью системы дыхания к обеспечению даже малой по протяженностиработы. Также это связано с неготовностью дыхательной системы к обеспечениюпроцессов восстановления.
Что касается проб Штанге (задержкадыхания на вдохе) и Генча (задержка дыхания на выдохе), то в покое испытуемыедемонстрируют достаточно высокие для данной возрастной группы показатели.Средние значения составляют 51,1 с. и 30,1 с. соответственно. Выполнениефизической работы приводит к значимому снижению обоих показателей, при этомразница между средними значениями обоих тестов практически не проявляется. Так,после 30-секундной работы разница между пробами Штанге и Генча составит 2,2 с.,а после минутной нагрузки — 2 с. Это указывает на недостаточное развитиерезервов системы дыхания и не совсем совершенный уровень произвольной регуляциидыхания у данной выборки испытуемых.
Тем не менее, существуют иопределенные индивидуальные различия между испытуемыми. Испытуемый №4демонстрирует максимальные показатели во всех шести измерениях. Очевидно, этоуказывает на большее развитие резервов системы дыхания и лучшуюподготовленность к перенесению физических нагрузок. Испытуемый №7 показываетодни из минимальных значений, а испытуемый №9 демонстрирует наименьшиепоказатели во всей выборке. Особенно ухудшаются их показатели при проведениипроб на выдохе. То же относится и к 5-му тестируемому. Его показатели во всехшести пробах на 3 — 1,6 с. ниже среднегрупповых.
Таким образом, можно предположитьследующее. Проведенные пробы на оценку частоты дыхание и на определение временипроизвольной задержки дыхания достаточно информативны. Их результатыкоррелируют между собой и их совместное применение позволяет достаточно точнооценить состояние системы дыхания у испытуемых. В данной выборке полученныесредние данные соответствуют нормативам для данной возрастной группы, в то жевремя, резервов организма недостаточно для выполнения физической работы ибыстрого восстановления после нее.
Выводы
1. Вовремя эксперимента ЧД у детей варьировало в покое: от 14 до 18 р/мин, посленагрузки 30 сек: от 25 до 44 р/мин, после нагрузки 60 сек: от 36 до 47 р/мин.
2. Времяпроизвольной задержки дыхания на вдохе у детей в покое: от 47 до 56 сек, посленагрузки 30 сек: от 8 до 15 сек, после нагрузки 60 сек: от 7 до 13 сек.
3. Времяпроизвольной задержки дыхания на выдохе у детей в покое: от 25 до 35 сек, посленагрузки 30 сек: от 6 до 13 сек, после нагрузки 60 сек: от 6 до 11 сек.
Список использованнойлитературы
1.БогословскийВ.П. Физическая культура: Учебное пособие для учащихся 5-7 классовобщеобразовательных учреждений / В.П. Богословский, Ю.Д. Железняк, Н. П. Киусови др; Под ред Г.Б. Мейксона и др. – 3-е издание-М.: Просвещение, 1998. – 140с.
2.Васильева В.В., Коссовская Э.Б.,Попова Г.М., Трунин В.В. «Динамика некоторых показателей дыхания икровообращения при тренировке на выносливость». Журнал «Теория ипрактика физической культуры», 1984, № 5, с. 18-20.
3.ГандельсманА.Б. Смирнов Д.М. Физическое воспитание детей школьного возраста. – М.:Просвещение, 1986 – 87-105с.
4.Добронравов О.Н.«Адаптационные изменения сердечной деятельности и внешнего дыхания успортсменов при нагрузках большой интенсивности». Журнал " Теория ипрактика физической культуры'', 1973, № 8, с. 29-31.
5.ЗахаровЕ.Н., Коралёв А.В., Сафонова А.А. Энциклопедия физической подготовки. / Подред. А.В. Королёва – М.: 1994, 368с.
6.Карпенко Л.И. «О координациифункции внешнего дыхания и кровообращения при различном состояниитренированности спортсмена». Журнал «Теория и практика физическойкультуры», 1964, № 3.
7.Кон И.С.Психология ранней юности – М.: 1989 – 150 -153 с.
8.МинаевБ.Н. Шиян Б.М. Основы методики физического воспитания школьников: Уч. Пособие длястудентов пед. спец. Учеб. Заведений. М.: Просвещение, 1989 106-112 с.
9.Михайлов В.В. «Эффективностьчастого и редкого дыхания у спортсменов при мышечной деятельности циклическоготипа». Журнал «Теория и практика физической культуры», 1980, №З.
10.Михайлов В.В., Козлов А.Б., АпситС.О. «Влияние произволъного изменения частоты и глубины дыхания нагомеостатические критерии у спортсменов при мышечной работе». Журнал«Теория и практика физической культуры», 1977, № 10.
11.ПонамарёвН.И. Средства физического воспитания // Теория физического воспитания: Учебникдля институтов ф.к./ под ред Г.Д. Харабуги –М.: ФИС, 1974 –с. 44-59
12.РыбалкоЕ.Ф. Возрастная и дифференциальная психология. –Л, 1990-9с.
13.СапинМ.Р., Брыксина З.С., Анатомия человека: Уч пособие д/студбиол.фак.пед.ин-в, пед.уч-щ, колледжей-М.: Просвещение: Владос, 1995 – 305с.
14.СолодковА.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая, спортивная, возрастная: Учебник–М.: Тера – спорт, Олимпия Пресс, 2001 – 421-440с.
15.СолодковА.С. Физиологические основы адаптации к физическим нагрузкам. –Л., 1988 –59-71с.
16.СтамбуловаН.Б. Психология спортивной карьеры: Учебн пособие. – СПБ.: Изд.»ЦентрКарьеры», 1999 – 121-130
17.«Физиология человека» под общей редакцией Зимкина Н.В. ФИС, 1975, с.343-346