Характеристика показателей внешнего дыхания (ЧД, время произвольной задержки дыхания) в покое и после работы различной мощности у детей среднего школьного возраста

Курсовая работа

Содержание

Введение

Глава I. Литературный обзор

1.1 Возрастные особенности детей среднего школьного возраста

1.1.1 Психологические особенности детей среднего школьного возраста

1.1.2 Физиологические особенности детей среднего школьного возраста

1.1.3 Анатомические особенности среднего школьного возраста

1.1.4 Особенности сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма

1.2 Функции внешнего дыхания

1.2.1 Основные показатели, характеризующие состояние функции внешнего дыхания.

1.2.2 Влияние физических нагрузок на внешнее дыхание

1.2.3 Центральная регуляция внешнего дыхания

Глава II. Организация исследования и методики исследования

Глава III. Анализ результатов исследования

3.1 Результаты педагогических наблюдений

Выводы

Список использованной литературы

Введение

Дыханием называется совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление кислорода в организм, использование его тканями для окислительно-восстановительных реакций и выведения из организма углекислого газа.

Дыхательная функция осуществляется с помощью внешнего (легочного) дыхания, переноса кислорода к тканям и углекислого газа от них, а также газообмена между тканями и кровью.

Внешнее дыхание наиболее доступно для наблюдения, качественной и количественной оценки. Газообмен осуществляется за счет чередующихся фаз вдоха и выдоха. Организм человека обладает большими резервными возможностями по усилению внешнего дыхания, используемыми при различных физических нагрузках, изменении напряжения кислорода и углекислого газа в крови.

Регуляция внешнего дыхания осуществляется при помощи нервных и гуморальных воздействий на дыхательный центр.

Во время выполнения физической нагрузки дыхание значительно активизируется, что выражается в увеличении глубины, частоты дыхания и возрастании легочной вентиляции, уменьшении резервного объема вдоха и выдоха.

Средний школьный возраст особенно благоприятен для физического воспитания, так как соответствует проявлениям многих сенситивных периодов развития физических качеств, т.е. периодов, наиболее чувствительных к тренирующим воздействиям (Богословский В.П.,1998).

Средний школьный возраст наиболее благоприятен для развития дыхательной системы. Следовательно, педагогические воздействия, направленные на развитие дыхательной системы, дают наибольший эффект, если их систематически и целенаправленно применять именно в этом возрасте (Матвеев Л.П., 1991)

Гипотеза исследования:

Предполагалось, что физические нагрузки продолжительностью 60 секунд ведёт к более существенному изменению показателей внешнего дыхания чем нагрузка продолжительностью 30 секунд.

Для определения гипотезы была поставлена следующая цель:

Исследовать функции внешнего дыхания у детей среднего школьного возраста (11-13 лет).

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Измерить ЧД (в покое и после физической нагрузки)

2. Измерить время произвольной задержки дыхания на вдохе

3. Измерить время произвольной задержки дыхания на выдохе

Глава I. Литературный обзор

1.1 Возрастные особенности детей среднего школьного возраста

1.1.1 Психологические особенности детей среднего школьного возраста

Подростковый возраст – это период развития детей от 10-11 до 14-15 лет. Этот период считается ключевым в формировании личности. 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 много потребностей, которые удовлетворить невозможно в связи с недостаточной социальной зрелостью подростка. Следствием этого может быть раздражительность, капризность, негативизм, упрямство и так далее. Эти симптомы появляются не у всех ребят. Многие подростки относительно легко и психологически безболезненно преодолевают трудности переходного периода. Это зависит от конкретных социальных 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 возраста становится общественно-полезная деятельность во всех её формах (учебной, трудовой, спортивной и других). В этой деятельности формируется центральное психическое новообразование подросткового возраста – «чувство взрослости», с которым тесно связаны все изменения в физическом и психологическом развитии школьников (Стамбулова Н.Б., 1999).

В период интенсивного роста снижается выносливость к физическим нагрузкам, наблюдается повышенная утомляемость, которая может быть причиной частых смен настроения, раздражительности, упрямства подростков. Важнейшую роль играет движение, умение управлять своим телом. Здесь существует своеобразный «моторный кризис», который выражается в ухудшении координации движений, их чрезмерной резкости, угловатости, неловкости. Частым явлением становится деавтоматизация навыков, в связи с перерывами в занятиях. Большинство подростков оказываются недовольными своей внешностью, что нередко порождает сомнения в собственной полноценности, колебания самооценки, неуверенность в себе, застенчивость, ухудшение контакта со сверстниками и так далее. Вместе с тем, в период полового созревания в связи с ростом мышечной массы значительно увеличивается прирост силы и скоростно-силовых качеств. Продолжается совершенствование быстроты, а также общей и силовой выносливости, но в развитии ловкости наблюдается снижение темпов прироста (Рыбалко Е.Ф., 1990)

Большинство изменений происходит в интеллектуальной сфере подростка – позитивные, но в начале периода наблюдается некоторый спад в развитии интеллектуальных функций, который потом сменяется подъёмом. Главным новообразованием в этой сфере является переход к абстрактному мышлению, которое в этом возрасте становится доминирующим. Здесь, в основном качестве, используются низшие виды мышления «наглядной опоры» (Рыбалко Е.Ф.,1990). Мышление приобретает центральное положение в структуре интеллекта и оказывает существенное влияние на развитие всех остальных психических процессов. Развитие восприятия и памяти у подростков связано с повышением их осмысленности и произвольности, с умением отделять существенное от несущественного как при восприятии материала, так и при его запоминании. Внимание школьников данного возраста характеризуется возрастанием произвольности, но оно отличается повышенной утомляемостью, неустойчивостью. Наиболее ярко выражено при монотонной работе. Утомляемость нередко является причиной колебаний внимания, неустойчивости психических состояний и частых смен настроения. В подростковый период всё важную роль приобретает волевая регуляция. Однако, появление воли у подростков очень часто противоречивы в связи с недостаточной социальной зрелостью и несформированностью мировоззрения подростка (Гандельсман А.Б., 1986).

Эти изменения в физическом развитии, формировании интеллектуальной и эмоционально-волевой сферы подростков тесно связаны с центральным новообразованием этого возраста – «чувством взрослости». Здесь можно выделить два взаимосвязанных аспекта:

быть взрослым (то есть приобрести знания, умения, навыки, привычки, качества, присущие взрослому человеку);
считаться взрослым (выражается в «борьбе» подростка за возведения его в статус взрослого человека).

Несмотря на это подросток всё ещё нуждается в помощи взрослого человека. Однако он воспринимает далеко не всякую помощь и не от всякого взрослого. Для того, чтобы взрослого слушали и понимали ему (взрослому) нужно заслужить доверие подростка, нужно быть искреннем в общении с ним. Также важна форма, в которой излагается информация. Нужно разговаривать с подростком на равных, и не в коем случае не демонстрировать свою позицию «сверху». Важно и то, что стремление занимать достойное место (пользоваться уважением и признанием в группе сверстников) является одним из самых сильных мотивов поведения подростков. Это необходимый для него атрибут ощущения себя взрослым. Близкого друга подросток обычно выбирает из сверстников своего пола. С ним свободно обсуждаются любые темы, от него нет секретов (Стамбулова Н.Б.,1999). Подростков очень интересует вопрос, могут ли они вызывать симпатию у представителей противоположного пола. В связи с этим отношения мальчиков и девочек нередко приобретают характер влюблённости. Для подростков мощным духовным стимулом работы над собой является все проявления любви и дружбы, так как эти чувства являются для них очень значимыми (Стамбулова Н.Б., 1999).

Подростки ценят в учителе такие качества как: эрудированность, чувство юмора, требовательность, тактичность, справедливость.

Также в жизни подростка важную роль играет занятие спортом. Это помогает им решать многие проблемы переходного возраста. Развитие подростков-спортсменов идёт более гармонично, большинство трудностей они преодолевают легче и успешнее, чем не спортсмены (Кон И.С., 1989)

1.1.2 Физиологические особенности детей среднего школьного возраста

Развитие ЦНС, ВНД и сенсорных систем

В среднем школьном возрасте значительное развитие отмечается во всех высших структурах ЦНС. Период с 9-ти до 12-ти лет характеризуется резким увеличением взаимосвязей между различными корковыми центрами. В возрасте 10-12 лет усиливаются тормозные влияния коры на подкорковые структуры. (Солодков А.С.,Сологуб Е.Б., 2001).

У 13-ти летних подростков существенно улучшается способность к переработке информации, быстрому принятию решении, повышение эффективности тактического мышления. Помехоустойчивость поведенческих реакций и двигательных навыков достигает взрослого уровня уже к возрасту 13 лет. Эта способность имеет большие индивидуальные различия и контролируется генетически, мало изменяется при нагрузке. В связи с половым развитием подростка изменения в коре головного мозга ведут к нарушению тонкой мозаики возбуждённых и заторможенных участков коры, нарушают координацию движений, ухудшают память и чувство времени. Поведение подростка становиться нестабильным, часто немотивированным и агрессивным. Также ухудшается деятельность второй сигнальной системы, повышается значимость зрительно-пространственной информации. Отмечаются нарушения ВНД – нарушаются все виды внутреннего торможения, затрудняется образование условных рефлексов, закрепление и переделка динамических стереотипов (Сологуб Е.Б., 1987).

Гормональные и структурные перестройки переходного периода замедляют рост тела в длину, снижают темпы развития силы и выносливости. С окончанием этих перестроек в организме подростка нормализуются процессы ВНД, совершенствуется абстрактно-логическое мышление, развивается вторая сигнальная система и процессы экстраполяции. Деятельность ЦНС приближается к уровню взрослого человека, но ещё отличается меньшими функциональными резервами и более низкой устойчивостью к действию умственных и физических нагрузок (Добронравов О.Н.,1973).

В среднем школьном возрасте в основном заканчивается формирование сенсорных систем организма. Зрительная сенсорная система в 10-12 лет достигает функциональной зрелости. Глаза становятся соразмерными, то есть длина зрительной оси глаза соответствует преломляющей силе, и фокусирование лучей происходит непосредственно на сетчатке. Детская дальнозоркость при этом исчезает. У подростка заметно повышается острота зрения, расширяется поле зрения, улучшается бинокулярное зрение, совершенствуется различение цветовых оттенков. Пропускная способность зрительной сенсорной системы растёт с возрастом. Причём у девочек поле и пропускная способность больше, чем у мальчиков, а глазомер выражен хуже. (Сологуб Е.Б., Солодков А.С.,2001)

Совершенствование зрительной сенсорной системы позволяет значительно улучшить ориентацию в пространстве, выделение значимой информации из потока внешних сигналов. Всё это повышает точность и координацию движений, расширяет сферу деятельности растущего организма (Сапин М.Р., Брыксина З.С.,1995).

Созревание слуховой сенсорной системы завершается к 12-13-летнему возрасту. Резко снижаются пороги слышимости звуков. Повышение остроты слуха позволяет хорошо дифференцировать звуковые раздражители, улучшается скорость и точность восприятия речи, а также развивается музыкальный слух. К 11-ти годам повышается точность оценки протяжённости 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 система созревает к 14-ти годам. Она может характеризоваться неустойчивостью к действию ускорений. В этом возрасте усиливаются вестибуловегетативные реакции симпатического типа, что вызывает повышение ЧСС. В результате вестибулярных нагрузок возникают различные эмоциональные реакции, а также замедляется течение субъективного времени, что нарушает оценку временных интервалов (Холодов Ж.К., Кузнецов В.С., 2002).

Развитие двигательной сенсорной системы происходит непрерывно, значительно усиливаясь в возрасте от 7-8 до 13-15 лет, когда достигается оптимальный уровень ее развития (Сологуб Е.Б., Солодков А.С.,2001)

дыхание педагогический регуляция школьный

1.1.3 Анатомические особенности детей среднего школьного возраста

С наступлением среднего школьного возраста происходят значительные изменения в длине, массе, пропорциях и составе тела, а также в функционировании различных органов и систем организма. В костной ткани продолжается процесс окостенения. Незавершённый процесс окостенения позвоночника может привести к различным повреждениям при больших нагрузках.

Особенно заметным является «пубертатный скачок роста» - резкое увеличение длины тела, в основном за счет быстрого роста трубчатых костей. При этом у подростка непривычно вытягиваются конечности, но отстаёт рост грудной клетки. Проявляются избыточность или дефицит массы тела. Она до 14-ти лет меняется очень медленно. С 14-15-ти лет начинается бурное увеличение массы тела, которое сопровождается быстрым приростом массы сердца. Вес мышечной массы достигается к 15 годам 32% веса тела.

В возрасте 8-18-ти лет значительно изменяется длина и толщина мышечных волокон. С окончанием переходного периода устанавливается индивидуальный тип соотношения медленных и быстрых волокон в скелетных мышцах. Неправильное соотношение тонуса симметричных мышц приводит к асимметрии плеч и лопаток, сутулости, функциональным нарушениям осанки. В среднем школьном возрасте нарушения осанки встречаются в 20-30% случаев, искривления позвоночника – в 1-10% случаев. У девочек и девушек осанка в любом возрасте является более прямой, чем осанка мальчиков и юношей. (Сологуб Е.Б., Солодков А.С.,2001)

Созревание опорно-двигательного аппарата и центральных регуляторных механизмов обеспечивает развитие важнейших качественных характеристик двигательной деятельности. На средний школьный возраст приходятся сенситивные периоды развития силы, быстроты, ловкости и выносливости. (Холодов Ж.К., Кузнецов В.С.,2002)

К возрасту 13-15 лет устанавливается взрослый уровень объема и концентрации выделяемых пищеварительных соков, достигается максимальная активность пищеварительных ферментов, повышается кислотность желудочного сока, развивается полостное пищеварение.

В среднем школьном возрасте заканчивается функциональное созревание процессов мочеобразования.

В этом возрасте происходит резкое изменение деятельности желез внутренней секреции, вызванное включением генетических влияний на ЦНС и эндокринную систему.

1.1.4 Особенности сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма

Количество крови в организме в процентах к весу тела уменьшается, но ещё превышает конечные значения. На протяжении среднего школьного возраста увеличивается количество эритроцитов и гемоглобина, снижается количество лейкоцитов. Скорость оседания эритроцитов достигает взрослого значения – 8-10 мм/час. Полностью формируется система кровообращения. Растут масса и объём сердца, причём рост массы сердца происходит с некоторым отставанием от роста массы тела. Объём сердца достигает 130-150 мл, МОК (минутный объем крови) – 3-4 л/мин, причём он увеличивается за счёт возросшего систолического объёма. За счёт увеличенного систолического объёма крови и повышения тонуса парасимпатического отдела нервной системы происходит дальнейшее снижение частоты сердечных сокращений (ЧСС).

Также у подростков 14-ти лет выражена дыхательная аритмия, которая после 16 лет практически исчезает. В связи с тем, что сердце выбрасывает за одно сокращение больший объём крови, нарастает артериальное давление.

Рост просвета сосудов в период этого возраста отстаёт от сократительной силы миокарда, что вызывает в ряде случаев юношескую гипертонию. В результате урежения ЧСС и увеличения длины сосудов происходит замедление кругооборота крови. В целом, происходящие в сердечно-сосудистой системе изменения свидетельствуют об экономизации функций сердца. (Сологуб Е.Б., Солодков А.С.,2001)

Система дыхания совершенствуется с возрастом. Увеличивается длительность дыхательного цикла и скорость вдоха, продолжительнее становиться выдох (особенно пауза на вдохе), снижается чувствительность дыхательного центра к недостатку кислорода и избытку углекислого газа, совершенствуется регуляция дыхания, экономизируется дыхательные реакции на нагрузки. Возрастает дыхательный объём и снижается частота дыхания в одну минуту. В период полового созревания у подростков наблюдается неритмичность дыхания, не завершён ещё процесс расширения воздухоносных путей. Происходит бурное развитие альвеол. Объёмы лёгких зависят от стадии полового созревания.

ЖЕЛ зависит от многих факторов: возраста, пола, стадии полового созревания, влияний эпохальной и индивидуальной акселерации. Характера морфотипа и популяционных особенностей строения тела, климатогеографических и социально-экономических условий жизни и т.п. К 16-17-ти годам развитие дыхательных функций в основном завершается (Сапин М.Р., Брыксина З.Г., 1995).

1.2 Функции внешнего дыхания

1.2.1 Основные показатели, характеризующие состояние функции внешнего дыхания

Дыхание – это процесс потребления кислорода и выделения углекислого газа тканями живого организма. Различают легочное (внешнее) дыхание и тканевое (внутриклеточное) дыхание. Внешним дыханием называют обмен воздуха между окружающей средой и лёгкими, внутриклеточным – обмен кислородом и углекислым газом между кровью и клетками тела (кислород переходит из крови в клетки, а углекислый газ – из клеток в кровь). (Михайлов В.В.,1980).

Дыхательный аппарат человека составляют:

- воздухоносные пути - 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 грудную клетку изнутри;

- дыхательные мышцы – межреберные, диафрагма и ряд других мышц, принимающие участие в дыхательных движениях, но имеющих основные функции.

Все показатели, характеризующие состояние 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, резервный объем выдоха и остаточный объем (количество воздуха, остающееся в легких после максимально глубокого выдоха). К емкостям легких относятся: общая емкость (количество воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха), емкость вдоха (количество воздуха, соответствующее дыхательному объему и резервному объему вдоха), жизненная емкость легких (состоящая из дыхательного объема, резервного объема вдоха и выдоха), функциональная остаточная емкость (количество воздуха, остающееся в легких после спокойного выдоха - остаточный воздух и резервный объем выдоха).

Ко второй группе относятся показатели, характеризующие вентиляцию легких: частота дыхания, дыхательный объем, минутный объем дыхания, минутная альвеолярная вентиляция, максимальная вентиляция легких, резерв дыхания или коэффициент дыхательных резервов. К третьей группе относятся показатели, характеризующие состояние бронхиальной проходимости: форсированная жизненная емкость легких (проба Тиффно и Вотчала) и максимальная объемная скорость дыхания во время вдоха и выдоха (пневмотахометрия).

В четвертую группу входят показатели, характеризующие эффективность легочного дыхания или газообмен. К этим показателям относятся: состав альвеолярного воздуха, поглощение кислорода и выделение углекислоты, газовый состав артериальной и венозной крови (Карпенко Л.И.,1964).

Общая емкость легких - количество воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха (4-6л). В ней выделяют четыре составляющих ее компонента:

Дыхательный объем – это количество воздуха, проходящего через легкие при спокойном вдохе (выдохе) и равное 400-500мл.

Резервный объем вдоха – воздух, который можно вдохнуть дополнительно после обычного вдоха (1-3л).

Резервный объем выдоха – объем воздуха, который еще можно выдохнуть после обычного выдоха (1-1,5л).

Остаточный объем – это количество воздуха, которое остается в легких после максимального выдоха и выходит только при пневмотораксе.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – сумма дыхательного воздуха, резервных объемов вдоха и выдоха (3,5-5л)

Минутный объем дыхания определяется как произведение дыхательного объема на число дыханий в минуту.(6-8л)

1.2.2 Влияние физических нагрузок на внешнее дыхание

Работающие мышцы потребляют значительно больше кислорода, чем в покое, поэтому процессы доставки к ним кислорода, включая внешнее дыхание и перенос кислорода кровью, должны протекать более интенсивно. Во время напряженной работы поглощение кислорода может повышаться до 4 л/мин (в покое - 300 мл/мин). Это возможно лишь при существенном увеличении 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, что определенное значение для увеличения вентиляции легких при физической нагрузке имеет центральная коиннервация дыхательных центров. Импульсы от двигательных центров проводятся не только к рабочей мускулатуре, но также к дыхательным центрам, вызывая возбуждение дыхательных нейронов. В условиях стационарного состояния, при котором дыхание и гемодинамика точно соответствуют интенсивности работы, величина вентиляции, по-видимому, определяется целым рядом факторов - не только центральной коиннервацией дыхательных центров, но и влиянием химических агентов, и афферентацией от механорецепторов и хеморецепторов работающих мышц. Скорость возврата показателей вентиляции легких к уровню покоя зависит в основном от химических факторов крови (Михайлов В.В., Козлов А.Б., Апсит С.О.,1977).

В системе дыхания под влиянием длительных физических нагрузок повышается эффективность и экономичность дыхательной функции, увеличивается ЖЕЛ, что обеспечивает быстрый рост МПК. Снижается чувствительность дыхательного центра к недостатку кислорода (гипоксии) и избытку углекислого газа (гиперкапнии). Это позволяет существенно увеличить переносимость кислородного долга и продлить задержку дыхания.

При адаптации организма детей к физическим нагрузкам показатели дыхательной системы становятся подвижными. Точнее следуют за текущими изменениями мощности нагрузки.

1.2.3 Центральная регуляция внешнего дыхания

Регуляция внешнего дыхания представляет собой физиологический процесс управления легочной вентиляцией для обеспечения оптимального газового состава внутренней среды организма в постоянно меняющихся условиях его жизнедеятельности. Основную роль в регуляции дыхания играют рефлекторные реакции, возникающие в результате возбуждения специфических рецепторов, заложенных в легочной ткани, сосудистых рефлексогенных зонах и скелетных мышцах. Центральный аппарат регуляции дыхания представляют нервные образования спинного, продолговатого мозга и вышележащих сегментов ЦНС.

Существенное воздействие на регуляцию дыхания оказывают и условнорефлекторные влияния. В частности, эмоциональные нагрузки, предстартовые состояния, гипнотические внушения, влияния индифферентных раздражителей, сочетавшихся ранее с избытком углекислого газа, самообучение управлению дыханием (Солодков А.С.,1988).

Ритмичное чередование вдоха и выдоха обусловлено взаимодействием различных групп нервных клеток. За чередование вдоха и выдоха отвечает "центр", расположенный в нижних отделах ствола мозга. При этом изолированный продолговатый мозг способен генерировать дыхательный ритм. Однако для стабилизации и координации этого ритма необходимо участие нервных образований, расположенных в среднем и верхних отделах моста ствола мозга. Экспериментально было показано, что в двух ограниченных участках продолговатого мозга с обеих сторон располагаются инспираторные нейроны, разряжающиеся незадолго до вдоха и в течении самого вдоха. Область, занимающая более латеральное положение, совпадает с ростральным отделом обоюдного ядра. Медиальная область, прилегающая к одиночному тракту, несколько меньше. Этот участок, где располагаются инспираторные нейроны, 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 при выдохе 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 только одновременно с альфа - нейронами, но и во время их паузы. Активность бета-нейронов увеличивается при максимальном растяжении легких, поэтому полагают, что они оказывают тормозное действие на альфа-нейроны.

Поддержание постоянства газового состава внутренней среды организма регулируется с помощью центральных и периферических хеморецепторов.

Таким образом, ритмическое чередование вдоха и выдоха связано с попеременными разрядами инспираторных и экспираторных нейронов. Во время активности инспираторных нейронов экспираторные нейроны не разряжаются, и наоборот. Это позволяет предположить, что инспираторные и экспираторные нейроны оказывают друг на друга реципрокное тормозное влияние.

Глава II. Организация и методики исследования

Исследование проводилось в 3 этапа:

1-й этап: на данном этапе был сделан выбор тематики предстоящей курсовой работы; выбрано исследование, которое будет проводиться; сформулированы гипотеза, цель и задачи исследования. Также был сделан теоретический анализ и обобщение данных литературных источников. И в итоге выведена гипотеза предстоящего исследования.

2-й этап: проведено педагогическое исследование.

Эксперимент был проведен с 8 по 12 декабря 2008 года на базе средней общеобразовательной школы 264 кировского района. В эксперименте приняло участие 10 девушек, в возрасте от 11-13 лет без специальной физической подготовленности.

Исследования проводились в естественных условиях, т.е. непосредственно после уроков в спорт зале школы: до и после нагрузки подсчитывались ЧД, время произвольной задержки дыхания.

3-й этап: статическая обработка полученных результатов и их анализ.

Методы исследования:

1. Анализ литературных источников.

2. Тестирование:

- исследование дыхательной системы

3. Педагогическое наблюдение.

4. Методы математического анализа.

Характеристика методов исследования:

Тест №1: исследование частоты дыхания.

Определение частоты дыхательных движений (ЧД) путем подсчета движения грудной клетки при дыхании. Вдох и выдох принимается за одно дыхание. ЧД в покое колеблется в пределах 12-18 раз в минуту, после нагрузки увеличивается до 20-30 раз в минуту. Испытуемые должны были в течение 30 сек. и 1 минуты выполнять приседания в среднем темпе, до и после определялась частота дыхания. До начала упражнений определялся ЧД за 15 сек. После выполнения - за первые 10 сек. каждой минуты восстановительного периода.

Тест №2: исследование времени произвольной задержки дыхания.

Сначала подсчитывалось время задержки дыхания в покое. Затем в течение 30 сек. выполнялось упражнение на брюшной пресс: подъем туловища из положения лежа в положение сидя. После чего подсчитывалось время задержки дыхания у каждого испытуемого. Исследование повторилось после 5 минут отдыха, затем тоже упражнение выполнялось в течение 1 минуты, после определялось время задержки дыхания.

Функциональные пробы на задержку дыхания - функциональная нагрузка с задержкой дыхания после вдоха (проба Штанге) или после выдоха (проба Генчи), измеряется время задержки в секундах. Проба Штанге позволяет оценить устойчивость организма человека к смешанной гиперкапнии и гипоксии, отражающую общее состояние кислородообеспечивающих систем организма при выполнении задержки дыхания на фоне глубокого вдоха, а проба Генчи – на фоне глубоко выдоха. Используются для суждения о кислородном обеспечении организма и оценки общего уровня тренированности человека.

Проба Штанге. После 2-3 глубоких вдохов-выдохов человека просят задержать дыхание на глубоком вдохе на максимально возможное для него время.

После проведения первой пробы необходим отдых 2-3 минуты.

Проба Генчи. После 2-3 глубоких вдохов-выдохов человека просят глубоко выдохнуть и задержать дыхание на максимально возможное для него время.

Тесты были направлены:

- на изучение изменения показателей дыхательной системы у детей среднего школьного возраста до и после физической нагрузки.

Критерии оценивания:

В конце педагогического эксперимента полученные данные были подвергнуты статистической обработке.

Первым этапом расчетов является нахождение средних величин, позволяющих получить обобщенную характеристику явлений по какому-либо количественному признаку.

средняя арифметическая () вычисляется по формуле:

где - знак суммирования,

Хi – варианты (отдельное значение изучаемого признака),

n – число вариант в совокупности.

2. среднее квадратичное отклонение -

стандартная ошибка среднего значения – m,

где n – число вариант в выборке.

Вторым этапом расчетов являетcя нахождение критерия Стьюдента (t)

коэффициент корреляции (г) – степень взаимосвязи между количественными и качественными признаками.

где и - отклонения от средних вариант каждого ряда наблюдений, подвергающегося сопоставлению,

n – число наблюдений,

- знак суммирования,

- средние квадратичные отклонения каждого ряда.

Глава III. Анализ результатов исследования

3.1 Результаты педагогических наблюдений

В результате проведенной экспериментальной работы нами были получены следующие данные (смотри таблицы 1,2).

Таблица 1 Показатели частоты дыхания до 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 задержки дыхания 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 исследований позволяют нам сделать следующие предварительные выводы. Очевидно, что среднегрупповые данные у выборки испытуемых по частоте дыхания лежат в пределах нормы. В ходе увеличения мощности выполняемой работы, исследуемый параметр значимо возрастает. После 30-секундной нагрузки ЧД увеличивается на 13,4 с., а после минутной - на 25,9 с. по сравнению с исходной величиной. Следует отметить, что степень прироста коррелирует с возрастанием мощности работы. Это указывает на достаточное развитие дыхательной системы у исследуемой группы. В то же время, в состоянии покоя, у испытуемого №4 данные ЧД ниже среднегрупповых, и эта тенденция сохраняется по мере всего исследования. Максимальные показатели в покое демонстрируют испытуемые №7 и №9. Их показатели будут выше средних по выборке и во время последующих измерений. У испытуемого №5, несмотря на пониженную ЧД в покое, нагрузки вызывают значимый прирост данного показателя, и после минутной работы он демонстрирует максимальное значение в группе. Очевидно, это объясняется низким функциональным состоянием и малой готовностью системы дыхания к обеспечению даже малой по протяженности работы. Также это связано с неготовностью дыхательной системы к обеспечению процессов восстановления.

Что касается проб Штанге (задержка дыхания на вдохе) и Генча (задержка дыхания на выдохе), то в покое испытуемые демонстрируют достаточно высокие для данной возрастной группы показатели. Средние значения составляют 51,1 с. и 30,1 с. соответственно. Выполнение физической работы приводит к значимому снижению обоих показателей, при этом разница 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 развитие резервов системы дыхания и не совсем совершенный уровень произвольной регуляции дыхания у данной выборки испытуемых.

Тем не менее, существуют и определенные индивидуальные различия между испытуемыми. Испытуемый №4 демонстрирует максимальные показатели во всех шести измерениях. Очевидно, это указывает на большее развитие резервов системы дыхания и лучшую подготовленность к перенесению физических нагрузок. Испытуемый №7 показывает одни из минимальных значений, а испытуемый №9 демонстрирует наименьшие показатели во всей выборке. Особенно ухудшаются их показатели при проведении проб на выдохе. То же относится и к 5-му тестируемому. Его показатели во всех шести пробах на 3 - 1,6 с. ниже среднегрупповых.

Таким образом, можно предположить следующее. Проведенные пробы на оценку частоты дыхание и на определение времени произвольной задержки дыхания достаточно информативны. Их результаты коррелируют между собой и их совместное применение позволяет достаточно точно оценить состояние системы дыхания у испытуемых. В данной выборке полученные средние данные соответствуют нормативам для данной возрастной группы, в то же время, резервов организма недостаточно для выполнения физической работы и быстрого восстановления после нее.

Выводы

1. Во время эксперимента ЧД у детей варьировало в покое: от 14 до 18 р/мин, после нагрузки 30 сек: от 25 до 44 р/мин, после нагрузки 60 сек: от 36 до 47 р/мин.

2. Время произвольной задержки дыхания на вдохе у детей в покое: от 47 до 56 сек, после нагрузки 30 сек: от 8 до 15 сек, после нагрузки 60 сек: от 7 до 13 сек.

3. Время произвольной задержки дыхания на выдохе у детей в покое: от 25 до 35 сек, после нагрузки 30 сек: от 6 до 13 сек, после нагрузки 60 сек: от 6 до 11 сек.

Список использованной литературы

1.Богословский В.П. Физическая культура: Учебное пособие для учащихся 5-7 классов общеобразовательных учреждений / В.П. Богословский, Ю.Д. Железняк, Н. П. Киусов и 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 и кровообращения при тренировке на выносливость". Журнал "Теория и практика физической культуры", 1984, № 5, с. 18-20.

3.Гандельсман А.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 у спортсменов при нагрузках большой интенсивности". Журнал " Теория и практика физической культуры'', 1973, № 8, с. 29-31.

5.Захаров Е.Н., Коралёв А.В., Сафонова А.А. Энциклопедия физической подготовки. / Под ред. А.В. Королёва – М.: 1994, 368с.

6.Карпенко Л.И. "О координации функции внешнего дыхания и кровообращения при различном состоянии тренированности спортсмена". Журнал "Теория и практика физической культуры", 1964, № 3.

7.Кон И.С. Психология ранней юности – М.: 1989 – 150 -153 с.

8.Минаев Б.Н. Шиян Б.М. Основы методики физического воспитания школьников: Уч. Пособие для студентов пед. спец. Учеб. Заведений. М.: Просвещение, 1989 106-112 с.

9.Михайлов В.В. "Эффективность частого и редкого дыхания у спортсменов при мышечной деятельности циклического типа". Журнал "Теория и практика физической культуры", 1980 , № З.

10.Михайлов В.В., Козлов А.Б., Апсит С.О. "Влияние произволъного изменения частоты и глубины дыхания на гомеостатические критерии у спортсменов при мышечной работе". Журнал "Теория и практика физической культуры", 1977, № 10.

11.Понамарёв Н.И. Средства физического воспитания // Теория физического воспитания: Учебник для институтов ф.к./ под ред Г.Д. Харабуги –М.: ФИС, 1974 –с. 44-59

12.Рыбалко Е.Ф. Возрастная и дифференциальная психология . –Л, 1990-9с.

13.Сапин М.Р., Брыксина З.С., Анатомия человека: Уч пособие д/студ биол.фак.пед.ин-в,пед.уч-щ, колледжей-М.: Просвещение: Владос, 1995 – 305с.

14.Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая, спортивная, возрастная: Учебник –М.: Тера – спорт, Олимпия Пресс, 2001 – 421-440с.

15.Солодков А.С. Физиологические основы адаптации к физическим нагрузкам. –Л., 1988 – 59-71с.

16.Стамбулова Н.Б. Психология спортивной карьеры: Учебн пособие . – СПБ.: Изд.»Центр Карьеры», 1999 – 121-130

17. "Физиология человека" под общей редакцией Зимкина Н.В. ФИС, 1975, с. 343-346