Исследовательская работа !Взаимосвязь тонуса вегетативной нервной системы и уровня здоровья учащихся"

Министерство образования и науки Республики Бурятия

МБОУ «Могойтинская средняя общеобразовательная школа имени В.С. Анищенко»

Научно-практическая конференция «Шаг в будущее»

Научно-исследовательская работа

Секция: «Биология»

(Высшая нервная деятельность и психика)

Тема: «Взаимосвязь тонуса вегетативной нервной системы и уровня здоровья учащихся»

Выполнила: Гаськова Татьяна

 ученица 10 класса

                                                                                              Руководитель: Шоботкина Э.Б.

учитель биологии и химии

                                                                        с. Могойто

2017 г.

Рецензия

на научно – исследовательскую работу:

«Взаимосвязь тонуса вегетативной нервной системы и уровня здоровья учащихся» ученицы 10 класса МБОУ «Могойтинская средняя общеобразовательная школа имени В.С. Анищенко»

Гаськовой Татьяны

Здоровье школьников – одна из актуальных тем современной жизни, поэтому выбор темы не случаен. Целью данной работы является: диагностика уровня здоровья старшеклассников в зависимости от типа вегетативных регуляций.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1)     Провести диагностику соотношения тонусов симпатических и парасимпатических отделов ЦНС учащихся 8, 9, 10, 11-х классов.

2)     Определить уровень здоровья старшеклассников из числа группы испытуемых.

3)     Обнаружить взаимосвязь тонуса вегетативной нервной системы и уровня здоровья старшеклассников.

4)     Рекомендовать учащимся конкретные мероприятия, направленные на повышение уровня здоровья.

Объектом исследования является: система оценки показателей уровня здоровья учащихся 8, 9, 10, 11-х классов в зависимости от показателей баланса вегетативной нервной системы. В работе ученик применил методы сопоставления типов вегетативных регуляций с показателями уровня здоровья, как критерии оценки генотипического развития старшеклассников.

Научной новизной данной работы послужило то, что исследованные нами типы вегетативных регуляций и показатели уровня здоровья в сопоставлении позволяют оценить качественно и количественно адаптационный потенциал здоровья старшеклассников.

Выбор темы обусловлен актуальностью проблемы здоровья школьников в зависимости от тонуса работы нервной системы. В ходе исследования было показано, что уровень здоровья учащихся находится в тесной взаимосвязи с тонусом вегетативной нервной системы. Преобладание парасимпатического тонуса вегетативной нервной системы соответствует высокому уровню здоровья старшеклассника.

Работы выполнена в соответствии с предъявленными требованиями, написана в научном стиле и имеет в данное время большую практическую значимость.

                          Учитель биологии и химии ____________________ (Э.Б. Шоботкина)

Содержание:

Введение……………………………………………………………………………………….…4

Методика исследования…………………………………………………………………….…...6

1. Экспериментальные данные………………………………………………………….…6
2. Определение «вегетативного индекса» по Кардю (ВИ)………………………………6
3. Проба «сидя-стоя»……………………………………………………………………….6
4. Проба Аншера-Дании (ИПА)…………………………...………………………………7
5. Проба (ИПШ)…………………………………………………………………………….7

Выводы………………………………………………………………………………………….11

Список используемой литературы…………………………………………………………….12

Приложения…………………………………………………………………………………….13

Введение

Показатели вегетативного тонуса в современном спорте последнее время занимают одно из ведущих мест в исследованиях спортивной медицины, физиологии, кардиологии, так как вегетативная нервная система осуществляет регуляцию деятельности всех висцеральных систем организма, участвует в гомеостатических реакциях,  выполняет адаптационно-трофическую функцию.

Расстройство функции центральных отделов  вегетативной системы вызывает нейроциркуляторную дистанцию.

В патогенезе её важнейшее место занимает изменение гипатоламогипофизарнонадпочечниковой системы, нарушение регуляции на уровне коры большого мозга, ретикулярной формации, лимбической системы ствола. Причинами таких изменений у спортсменов часто бывают очаги хронической инфекции, аллергические состояния, отрицательные эмоции, переутомления, а также перетренированность и др.

При различных состояниях выделяются тенденции:

1)      реализации сформированной в процессе онтогенеза программы вегетативной обеспеченности данного эмоционального состояния;

2)      сохранения и восстановления нарушенного гемостаза, который может привести к патологии.

Вегетативная нервная система состоит из двух отделов: симпатического и парасимпатического. Центры ВНС находятся в состоянии определённого тонуса, они постоянно посылают импульсы на периферию. Под вегетативным тонусом понимают уровень возбуждения ВНС, определяемый соотношением уровней возбуждения составляющих её отделов. Вегетативный тонус закономерно изменяется в процессе  тренировок, в динамике его показателей находит отражение состояние функциональной подготовленности спортсмена. Оценка результатов исследования вегетативного тонуса исходит в краткой форме.

Вегетативная нервная система является  непосредственным регулятором вегетативных функций: обмен веществ, пищеварение, кровообращение, дыхание, выделение, размножение, и рост. К обеспечению двигательной деятельности отношение имеет ряд функций ВНС. Среди них, прежде всего, следует назвать пусковые или коррепирующие влияния на деятельность сердца, на просвет кровеносных сосудов и бронхов, на продукцию многих гормонов, на состояние кровяных  депо. Почти каждая из названных функций находится под двойным контролем со стороны симпатической системы (СНС) и парасимпатической (ПНС).

СНС оказывает также адаптационно-трофическое влияние (АТВ) на сенсорные и моторные функции, проявляющиеся усилением интенсивности энергетических (аэробных и анаэробных) процессов, повышением возбудимости и лабильности скелетных мышц, рецептов и различных отделов центральной нервной системы. В скелетных мышцах при возбуждении СНС происходит увеличение амплитуды сокращений и продолжительности высокого сократительного эффекта.

Цель данной работы: диагностика уровня здоровья старшеклассников в зависимости от вида вегетативных регуляций.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1)      Провести диагностику соотношения тонусов симпатических и парасимпатических отделов ЦНС учащихся 8, 9, 10, 11-х классов.

2)      Определить уровень здоровья старшеклассников из числа группы испытуемых.

3)      Обнаружить взаимосвязь тонуса вегетативной нервной системы и уровня здоровья старшеклассников.

4)      Рекомендовать учащимся конкретные мероприятия, направленные на повышение уровня здоровья.

Актуальность темы:

Проблема адаптации, устойчивости, здоровья остаются актуальными на современном этапе, для которого характерны большие объемы нагрузок, эмоциональный стресс во время обучения, сдачи экзаменов и зачетов. Отличительной особенностью современного развития детского организма является значительный рост тренировочной и соревновательной нагрузки.

Адаптационные реакции, происходящие под влиянием тренировочных воздействий, реализуются путем мобилизации функциональных резервов организма. Процесс адаптации строго индивидуален, так как находится в прямой зависимости от генотипа и реализованного в рамках этого генотипа и в соответствии с условиями жизнедеятельности фенотипа. Эффективно управлять процессом обучения можно различными средствами, влияя на звенья функциональной системы, опираясь на высокий уровень здоровья. При этом обязательным условием полноценного формирования любой функциональной системы является постоянство действия на организм неизменного комплекса средовых факторов.

Возможность учитывать типологические особенности адаптационных  реакций к физической нагрузке и физического развития учащегося представляет особый интерес. Это позволит выработать режим подготовки будущего студента и специалиста в процессе многолетнего обучения, стимулировать мотивацию ребенка к систематическим занятиям спортом, достичь оптимального для индивидуума результата.

Объект исследования: система оценки показателей уровня здоровья учащихся 8, 9, 10, 11-х классов, в зависимости от показателей баланса вегетативной нервной системы.

Методы исследования: методы сопоставления типов вегетативных регуляций с показателями уровня здоровья, как критерии оценки генотипического развития старшеклассников.

Научная новизна: исследованные нами типы вегетативных регуляций и показатели уровня здоровья в сопоставлении позволяют оценить качественно и количественно адаптационный потенциал здоровья старшеклассников.

В качестве рабочей гипотезы выдвинуто предложение о том, что уровень здоровья учащихся находится в тесной взаимосвязи с тонусом вегетативной нервной системы. Преобладание парасимпатического тонуса вегетативной нервной системы соответствует высокому уровню здорового старшеклассника.

Методика исследования

Экспериментальные данные

Проанализировав литературные источники по интересующей меня проблеме, и ознакомившись с методиками определения тонуса вегетативной нервной системы и уровня здоровья, я приступила к эксперименту.

В первую очередь я определила соотношения тонуса ВНС по двум методикам: интегральному показателю и кожному дермографизму.

Интегральный показатель тонуса ВНС определяли у 33 учащихся 8, 9, 10, 11 классов в четырех последовательных опытах.

Опыт № 1. Определение «Вегетативного индекса» по Кардю (ВИ)

Ход работы:

У обследуемого после 10-15 минут спокойного пребывания в позе сидя проверяется устойчивость пульса.для этого проводятся подсчеты пульса по 15 сек. с интервалами 10-15 сек. Достаточного устойчивым для оценки вегетативного тонуса считается такой пульс, когда его изменения от одного подсчета до другого не превышают одного удара за 15 сек. После установления устойчивого пульса производят подсчет 4 раза подряд по 15 сек. Суммируют полученные данные и таким образом находят частоту пульса (ЧП) за 1 минуту. Затем с интервалами 20-40 сек. производят повторные замеры артериального давления крови (АД) до тех пор, пока данные трех замеров подряд будут одинаковыми. Особое внимание уделяют точности измерения диастолического давления (Д).Определяют «вегетативный индекс» (ВИ) по формуле:

ВИ=(1-Д:ЧП)*100

По таблице 1 (м. приложение №1) находят оценку тонуса вегетативной нервной системы в баллах.

Опыт № 2. Проба «сидя-стоя»

Ход работы

Обследуемый находится в позе сидя 2 мин. Затем производится подсчет частоты пульса (ЧП) по 15 сек. до появления устойчивых величин, т.е. одинаковых или отличающихся при повторных подсчетах не более чем на один удар. После того регистрируются результаты 4 подсчетов по 15 сек. с интервалами 10-15 сек., по этим данным находят ЧП за 1мин.

Затем обследуемый встает, стоит 2 мин., после чего снова считается ЧП 4 раза по 15 сек. Сумма этих величин дает ЧП в 1 минуте в позе стоя. Вычисляется разница:

ЧП стоя – ЧП сидя

В табл. 2,3 (для женщин и мужчин) (см. Приложение №2) на пересечении строки (пульс сидя, со столбцом изменение пульса, в позе стоя находят индекс (ИСС) характеризующий тонус  ВНС.

При оценке результатов пробы исходят из положения, что ухудшение функции кровообращения связано в состоянии покоя с повышением тонуса ЦНС. При величине индекса 1,0 тонус оценивается в один бал от 1,5 до 4,0 – 2 балла; от 4,5 до 7,0 – 3 балла; от 7,5 до 10 – 4 балла, а 10,5 и выше – 5 баллов. При оценке «3» предполагается баланс отделов ВНС, при оценке «1» и «2» - преобладание симпатического тонуса, при «4» и «5» - преобладание парасимпатического тонуса.

Опыт № 3. Проба АншераДанини (ИПА)

Ход работы

После 3-5 минутного отдыха устанавливается описанным способом исходная ЧП в позе сидя, затем по сигналу, которым может служить включение секундомера, исследователь нажимает большими пальцами на глазные яблоки испытуемого в течение 3 сек. Сразу же после прекращения надавливания в течение 30 секунд подсчитать пульс. Из последнего значения ЧП, умноженного на 2, вычитают исходную ЧП. По разнице ЧП находят показатель тонуса вегетативной нервной системы из таблицы 1 (см. приложение № 1).

Опыт № 4. Проба Штанге (ИПШ)

Ход работы

Определяют исходную ЧП. Затем испытуемый делает максимальный вдох, зажимает и задерживает на предельно возможное время. ЧП подсчитывается на протяжении всего периода задержки дыхания и после этого в масштабах одной минуты. Рассчитывается индекс пробы Штанге:

ИПШ = ((ЧП во время задержки дыхания) + (ЧП после задержки дыхания))/2 – ЧП исходное

и определяется тонус вегетативной нервной системы по таблице 1(см. приложение № 1).

По каждому показателю находят балл тонуса вегетативной нервной системы. При преобладании парасимпатической иннервации ставят знак «+», алгебраическая сумма баллов по всем показателям дает интегральную оценку тонуса вегетативной нервной системы. Он может колебаться от +15 до -15.

 В качестве наиболее доступных критериев текущего и срочного функционального состояния вегетативной нервной систему могут быть использованы кожно-вегетативные рефлексы. Местный дермографизм является реакцией кожных капилляров в виде полоскового покраснения кожи, вызываемой проведением с нажимом рукояткой неврологического молоточка.

Принцип оценки. Обычный красный дермографизм представляет собой нормальное явление. Очень разлитой или слишком длительно удерживающийся дермографизм оценивается как признак преобладания парасимпатической возбудимости. Однако более убедительным признаком этой возбудимости считается так называемой возвышенный дермографизм, когда после проведения штриха образуется отечный валик кожи.

Белый дермографизм считается проявлением повышенной возбудимости симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Полученные данные мы обобщили в таблице 4 (см. приложение № 3)

Следующим этапом экспериментальной работы стало определение уровня здоровья учащихся. Из всех предложенных методик мы выбрали тест Кверга диагностики здоровья, поскольку он удобен для массового эксперимента, не требует дополнительных материальных затрат и большого количества времени.

Используется для оценки состояния тренированности и функционального состояния сердечнососудистой системы. Тест состоит из четырех упражнений, следующих одного за другим без перерыва:

·     30 приседаний за 30 сек.

·     бег с максимальной скоростью не ниже 180 шагов в минуту – 30 сек.

·     бег на месте с частотой 150 шагов/мин. – 3 мин.

·     пульс со скакалкой – 1 мин.

Пульс считается за 30 сек. сразу после всех упражнений (Р1), за 30 сек. через 2 мин. восстановления (Р2) и за 30 сек. через 4 минуты восстановления (Р3). Рассчитывается индекс Кверга (ИК) по формуле:

ИК = 15000/Р1+Р2+Р3.

Оценка теста по ИК:

1)                    более 105 – высокий уровень здоровья;

2)                    от 80 до 100 – средний уровень здоровья;

3)                    меньше 80 – низкий уровень здоровья.

Полученные данные мы обобщили в таблице 5 (см. приложение №4).

Из таблицы 4 видно, что из всей массы старшеклассников лишь 15 являются норматониками, и они же, согласно данным таблице 5, имеют высокий уровень здоровья по индексу Кверга:

1.Белобородова А. (ИК- 103)

2.Гальтяева Ю. (ИК- 103)

3.Бурцев Д. (ИК-105)

4.Туговиков В. (ИК-103)

Группа учащихся: Бадмаева А., Гаськова Т., Дабаева С., Доржиева С., Сморкалов Н., Шагжиев И., Гаськов В., Борисов В., Толстихин М., Распопова М., по интегральному показателю ВНС близки к норматоникам  (40). Их же уровень здоровья близок к среднему, или им же является.

Основываясь на данных международного олимпийского конгресса в Сеуле, лицам с низким уровнем здоровья следует выполнять следующие практические рекомендации:

1)                  Частота занятий – 3-5 раз в неделю.

2)                  Интенсивность занятий – 60-90 % от максимальной частоты сердечных сокращений, или 50-85 % от МПК или максимального резерва ЧСС. Максимальный резерв ЧСС рассчитывается как разница между максимальным ЧСС и ЧСС в покое. При дозировании интенсивности занятий по ЧСС соответствующий процент (50-85%) максимального резерва прибавляется к уровню ЧСС в покое.

3)                  Продолжительность занятий – 20-60 мин. непрерывной аэробной работы. Продолжительность зависит от интенсивности нагрузки: работу низкой интенсивности следует выполнять длительно. Взрослым людям, не занимающимся спортом, рекомендуется двигательная активность низкой или умеренной интенсивности и большей продолжительности, поскольку в длительных  программах занятий полнее достигается эффект «общей выносливости», а также ввиду потенциальной опасности высокоинтенсивной активности.

4)                  Характер упражнений: любая двигательная активность, в которой участвуют большие группы мышц, которая может выполняться непрерывно, ритмично, имеет аэробную направленность, например ходьба пешком, бег трусцой, педалирование на велосипеде, бег на лыжах, танцы, прыжки со скакалкой, гребля, подъем по лестнице, плавание, бег на коньках и любые продолжительные игры.

5)           Составной частью оздоровительных физкультурных занятий для взрослых должны быть тренировки с преодолением внешнего сопротивления умеренной интенсивности, достаточные для развития и поддержания без жировой массы тела и минерального состава костей. Рекомендуемый минимум – 8-10 упражнений для больших мышечных групп не реже двух раз в неделю.

В отличие от прошлых лет предложено различать программы физических тренировок, выполняемых в оздоровительных целях и для повышения уровня физической тренированности. В частности, нагрузки небольшой интенсивности, снижающие риск некоторых хронических заболеваний, недостаточны для повышения уровня МПК.

Для оздоровительных физических упражнений АИСМ предлагает классификацию, приведенную в таблице № 6 (см. приложение № 5).

Следующие инструкции для занятий оздоровительной физкультурой должны включать частоту, интенсивность и продолжительность занятий, тип движений (аэробные, т.е. циклические), учитывать исходный уровень физической подготовленности. При определении этих факторов необходимо иметь в виду следующие научные данные:

1)           Увеличение МПК прямо пропорционально частоте и продолжительности занятий и может достигать 5- 30 %.

2)           МПК не увеличиваются с ростом частоты тренировок свыше 3 раз в неделю. Тренировочные занятия 2 раза в неделю на величину МПК н влияют.

3)           Общая масса тела и масса жира снижается при упражнениях выносливости, в то время как без жировая масса остается неизменной или слегка увеличивается. Для этого нужно тренироваться не меньше трех раз в неделю, затрачивая на одно занятие около 300 ккал.энергии. Такой же эффект дают 4- разовые тренировки при энергозатратах 200 ккал. Если задача тренировки заключается лишь в увеличении МПК, то при условии низкого роста сердечных заболеваний и ортопедических травм рекомендуются 10-15- минутные нагрузки высокой интенсивности или интервальные тренировки.

4)           Минимальная интенсивность тренировок для повышения МПК – около 60 % от ЧСС (макс.) (50 % МПК или резерва ЧСС (макс.)), что примерно соответствует 130-135 уд/мин. для молодых и 110-115 уд/мин. для пожилых людей. При очень низком исходном уровне подготовленности значительный тренировочный эффект может быть получен при интенсивности 40-50 % резерва ЧСС (макс.)

5)           Варьирование в разумных пределах интенсивности и продолжительностью тренировок при неизменном объеме механической работы практически не изменяет величину прироста физической подготовленности.

6)           При одинаковых частоте, интенсивности и продолжительности занятий эффект не зависит от вида упражнений.

7)           Для сохранения достигнутого уровня тренировки должны быть регулярными. Уровень физической подготовленности при прекращении занятий уже через 2 месяца заметно снижается, а через 3-8 месяцев возвращается к исходному. У людей, тренировавшихся многие годы, это снижение происходит медленнее.

8)           Длительные занятия бегом и прыжками сопряжены  с большими нагрузками , чем другие виды упражнений, и часто приводят к травмам у новичков и лиц с большим стажем тренировок, особенно при избыточной массе тела.

9)           Характер адаптации женского организма к тренировкам оздоровительной направленности не отличается от адаптации у мужчин.

10)       Возраст не является противопоказанием для выполнения физических упражнений. Хотя с возрастом снижается МПК, увеличивается масса тела и содержание жира, регулярные тренировки на выносливость существенно тормозят этот процесс. Учитывая специфичность тренировки и важность поддержания мышечной массы и минерального состава скелета у пожилых людей, рекомендуется в тренировочные программы включать с преодолением внешнего сопротивления.

11)       Тяжелоатлетические упражнения практически не увеличивают МПК, но тренируют мышечную силу и локальную выносливость, увеличивают мышечную массу.

Таким образом, вспомним забытые истины о том, что занятия физической культурой значительно повышают уровень здоровья.

Выводы:

Результаты моей работы позволяют сделать мне следующие выводы:

     1). Обследованию подверглись 25 учащихся 9-х, 10-х,11-х классов Могойтинской средней общеобразовательной школы им. В.С. Анищенко. Среди  них обнаружено: 15 –норматоников и 18 – симпатикотоников. Ваготоников не выявлено.

  2). Исходя из значений индекса Кверга (ИК), установлено, что высокий уровень здоровья имеют 6 людей от числа обследованных учащихся; средний и близкий к нему – 16 учащихся; 11 учащихся – уровень здоровья очень низкий.

3) Высокий уровень здоровья имеют учащиеся норматоники, средний и приближенный к нему уровень выявлен у учащихся с интегральным показателем ВНС близким к 40.

4) Уровень здоровья учащихся зависит от соотношения тонусов симпатических и парасимпатических отделов ЦНС.

 5) Для повышения интегрального показателя ВНС и уровня здоровья рекомендуется непрерывное выполнение физических упражнений на выносливость.

Список использованной литературы:

1)     Данилова Н.Н., Крылова А.Л., «Физиология высшей нервной деятельности» - М.: 1997 год.

2)     Кучкин С.Н., «Методы оценки уровня здоровья и физической работоспособности: Учебное пособие».-Волгоград, 1994 год.

3)     Куган А.Б «Основы физиологии высшей нервной деятельности» - М.: 1988 год.

4)     «Руководство к практическим занятиям по физиологии»/ Под ред. Г. И. Косицкого и В. А. Полянцева. – М.: 1988 год.

5)     Тяглова Е.В., «Исследовательская и проективная деятельность учащихся по биологии»  -Москва «Глобус», 2008 год.

6)     Ф. Фогель, А. Мотульски. «Генетика человека». – М.: 1989-1990.-Т. 1-3

Приложение №1

Таблица 1

Оценка в баллах тонуса вегетативной нервной системы