Реферат: Возможности физиологических практикумов в оценке адаптации студентов к учебным нагрузкам

А.Г Соломонов

Суть физиологической адаптации определяют физиологические реакции, направленные на приспособление организма к меняющимся условиям внешней среды через сохранение постоянства среды внутренней. В исследованиях адаптации, наряду с направлением по оценке влияния на организм человека экстремальных факторов среды, изучается адаптация к условиям трудовой деятельности. Для учащихся различных возрастных групп: школьников и студентов, существует проблема адаптации к учебным нагрузкам. Работоспособность учащихся и её динамика в учебном процессе изучается отечественными учёными давно и достаточно широко (1). Вместе с тем потребность в исследовании адаптации к учебным нагрузкам сохраняется в связи с их возрастанием и происходящим одновременно ухудшением адаптационного потенциала, определяемого через показатели здоровья. Отсутствие специального финансирования, а также дефицит времени у студентов, их малая ориентация на здоровый образ жизни заставляют пытаться решать эту потребность совмещением исследований с учебными занятиями. Для педагогических вузов максимальные возможности для этого имеются у включённого в учебный план всех специальностей блока медико-биологических дисциплин с физиологической направленностью и предусматривающих практические занятия. Эти дисциплины на дневном и заочном отделениях в основном курируются кафедрой анатомии и физиологии человека и животных. Они представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Основные физиологические практикумы ЯГПУ

Дисциплина	Специальности, по каким идёт подготовка, факультеты	Курс	Кол-во часов практических занятий	Соотношение часов лекции/практ.
Основы анатомии и физиологии человека	Все специальности (без факультетов начального обучения, физ. культуры)	1; 2	16 – 32	1 / 2 – 2 / 1
Анатомия, физиология ребёнка	Специальности факультета начального обучения	1; 2	54 – 68	1 /3,5 – 3 /4
Возрастная анатомия и физиология, гигиена	Специальности факультета физической культуры	3	18	1 / 1
Экология человека	география/биология	3	14	1 / 1
Физиология человека и животных	Биологический факультет:
	биология/химия	4	173	1 / 2,5
	химия /биология	4	88	1 / 2
	география/биология	4	63	1 / 1,5
Общая гигиена и гигиена спорта	Специальности факультета физической культуры	3;4	14	1 / 1

В таблицу включены данные по дневному отделению. В ней не учитывается планирование деятельности студентов по курсовому и дипломному проектированию.

Физиологические практикумы ставят перед учащимися цели расширения и укрепления знаний о закономерностях деятельности человеческого организма, его функциональных возможностях, формирования умений, практических навыков в проведении медико-биологических обследований, методик самоконтроля. Исследование адаптации своего организма к нагрузкам, в том числе и учебным, также может быть одной из целей практикумов. В статье предпринимается попытка анализа основных практикумов именно с этой стороны.

Практикумы, выполняемые на младших курсах. Они знакомят с основами антропометрии, анализом осанки, определением росто-весовых показателей, лёгочных объёмов, с методами измерения артериального давления, частоты сердечных сокращений, оценки состояния нервно-мышечного аппарата (теппинг-тест), с динамометрией. Студенты обучаются навыкам гигиенической оценки помещения (освещённости, вентиляции, подбора учебной мебели), анализируют динамику умственной работоспособности во время занятия. Большинство занятий практикума не рассчитано на применение стационарного оборудования в связи с их проведением в самых различных аудиториях. Вместе с тем, даже достаточно простые методики могут дать достаточно объективную информацию об адаптационных возможностях студентов. В качестве примера приведём исследование чувства субъективного времени студентов нескольких факультетов ЯГПУ.

Методом отмеривания во время практических занятий определялся субъективный минутный интервал, достаточно длительный и значимый как единица измерения, у студентов факультетов физического воспитания, филологического, исторического, естественно-географического. Студенты первого курса, испытывающие адаптационный стресс при переходе к социально новым условиям жизни, показали достоверно меньшее время длительности субъективной минуты (в среднем 52,5 секунды), чем старшекурсники (64,4 секунды на 3-ем и 57,6 секунды на 4-ом курсах). Достоверно ниже, на 16%, в этой выборке из 101 первокурсника была и успеваемость. Наиболее полное соответствие объективной и субъективной минуты наблюдалось у студентов нескольких групп заочного отделения факультета физического воспитания, наиболее социально зрелых и адаптированных к социальным нагрузкам. Среднее показанное ими время 58,2 секунды. Выполненное исследование подтвердило, что адаптация как морфо-физиологическое приспособление к конкретным условиям существования, обязательно включает адекватное отражение организмом уже существующих пространственно-временных отношений природы (2, с.189).

Курс экологии человека. Для Ярославского государственного педагогического университета этот курс сравнительно новый, лабораторный практикум апробирован в течение двух лет на 76 студентах 4-х групп географов. Конечная цель практикума – показать и изучить зависимость состояния человека как биологического существа от параметров внешней среды при трудовой деятельности. Традиционно экология человека в рабочих условиях рассматривается как дисциплина, включающая в себя физиологию труда (3, с.464). Поэтому основные подходы взяты из практикумов по физиологии труда, когда производится оценка функционального показателя до и после воздействия фактора среды. При отборе работ для практикума ориентировались на следующие критерии:

Простота постановки. Работы выполняются студентами, по очереди выступающими в ролях экспериментатора и испытуемого и не имеющими достаточных навыков работы с оборудованием.

Кратковременность работы. Может быть выполнена за 90 минут занятия.

Изучаемые показатели чувствительны к действующему фактору, динамика их величины не носит случайного характера.

Изучаются наиболее значимые функциональные системы, прежде всего те, что определяют поведение в окружающей среде (системы анализаторов).

Показатели могут иметь диагностическое значение в оценке потенциала здоровья.

В семи занятиях практикума воздействующими факторами являлись: непрерывные и прерывистые звуки, смещающиеся в поле зрения чёрно-белые полосы, вращательные, вибрационные, температурные, а также физические нагрузки. Программируемый микрокалькулятор МК-56 и сборник стандартных статистических программ (4) позволяли проводить предварительную математическую обработку и достоверно оценить результаты в течение занятия в любом кабинете. Для оценки достоверности различий серий наблюдений, проведённых до и после воздействия факторов в одной и той же группе обследуемых, применялся разностный метод с использованием t- критерия Стьюдента. За достоверные принимались отличия при р0,05. По основным работам занятия получены следующие результаты.

Занятие 1. Чувство времени и влияние на него внешних ритмов. В отличие от работы предыдущих практикумов оценивалась не только длительность субъективной минуты. Строился графически профиль индивидуального восприятия времени по 6-и точкам: 1, 5, 10 секунд и 1, 5, 10 минут. Замеры проводились в трёх повторностях, для 5-и и 10-и минут – в двух. Секундные интервалы оценивались методом самоотмеривания, испытуемый самостоятельно включал и выключал электронный секундомер. Проводилась оценка субъективной минуты при воздействии двух внешних ритмов, отличающихся 2-х кратным соотношением нарастания скорости ударов электрометронома от 12 до 120 ударов: за минуту и за 30 секунд. Для 4-х подгрупп студентов достоверно отличие в длительности субъективной минуты при различных ритмах метронома на 5,5 секунды, t Стьюдента = 2,54, стандартная ошибка среднего значения S = 2,25, р меньше 0,02. Таким образом подтверждается влияние внешних, экзогенных ритмов на ход внутренних часов.

Занятие 2. Влияние звуков на умственную работоспособность. Оценка работоспособности проводилась по методикам с применением таблиц Анфимова. Затем в аудиторию в течение 10-и минут подавался через микрофоны наушников звук от звукового генератора с плывущей частотой 200-8000 Гц, 80 дБ. Частота и скорость её изменения изменялась экспериментатором произвольно. Сразу проведённое повторное обследование в выборке 39 человек выявило увеличение количества просмотренных знаков в среднем на 96 при S = 14,5; t =6,69; р меньше 0,001. Одновременно возрастает количество допущенных ошибок, в среднем на 0,78; S =0,38; t =2,04; p меньше 0,05. Так как относительный прирост количества ошибок больший, чем относительный прирост количества просмотренных знаков, то проявляется активирующее влияние на кору мозга применяемого звука с одновременным растормаживанием её деятельности. Повышение работоспособности при данных условиях эксперимента наблюдалось как в начале, так и в конце трудового дня. Звуковой раздражитель в данном объёме является стимулирующим.

Занятие 3. Влияние зрительной нагрузки на величину критической частоты слияния мельканий (КЧСМ). Для задания 10-и минутной нагрузки использовали чёрно-белую спираль Плато, вращающуюся с частотой 2 об/сек. В выборке из 44 человек после нагрузки повторное определение КЧСМ по трём измерениям выявило её снижение в среднем на 1,04 Гц; S =0,51; t =2,02; p меньше 0,05. Предложенная функциональная проба приводит к утомлению зрительного анализатора. Пробу можно применять для оценки его лабильности и динамики других психофизиологических качеств, например, глазомера.

Занятие 4. Определение закалённости участков кожи при холодовой пробе. Показателем закалённости считали разность температуры кожи по сравнению с исходной через одну минуту после холодовой одноминутной пробы Маршака (5). Студенты определяют этот показатель на открытом участке – коже лба, “закалённом”, подвергаемом смене температур, и на участке, обычно покрытом одеждой – локтевом сгибе, “незакалённом”. Для выборки в 27 человек снижение температуры кожи лба составило в среднем 2,47 градуса Цельсия, S = 0,22, а на локте 3,38 градуса, S =0,47. И хотя отличия в температуре для такого объёма выборки статистически недостоверно, можно предполагать большую закалённость открытых участков тела в сравнении с закрытыми. Следует отметить, что во всех 4-х группах не нашлось добровольцев, сумевших провести закаливание хотя бы участка тела даже в течение одной недели. Очевидно, идея закаливания как части здорового образа жизни в студенческой среде не слишком популярна.

Занятие 5. Влияние вращательных нагрузок на вестибулярный анализатор. Функциональная устойчивость вестибулярного анализатора оценивалась комплексом предложенных В.Г. Базаровым методов. Нагрузка задавалась вращением в кресле Барани, 10 оборотов за 20 секунд, голова теменем кверху. Из серии показателей, определяемых в тестах вертикального письма, длительности нистагма глаз, АД, ЧСС, пробе Ромберга, чувствительным к вращению и удобным для количественного анализа оказался показатель дискретной кефалографии Ркфг, находимый по 20-и точкам (6). Он изменился более чем на 15 % , величину относительной ошибки в отсутствие нагрузки, после неё у 85% обследованных. Показатель ЧСС оказался менее чувствительным, он изменился после вращения лишь у 28 человек из 39-и. В среднем ЧСС возросла на 4,1 удара в минуту, S = 1,51; t = 2,86; p меньше 0,01. Чувствительность вестибулярного анализатора обследованных студентов не к слишком сильным раздражителям стандартной функциональной пробы свидетельствует о малых функциональных резервах к вращательным нагрузкам.

Занятие 6. Влияние вибрации на частотно-амплитудные характеристики тремора. Показано, что характеристики тремора можно применять для оценки нервно-психического напряжения студентов (7) . В практикуме проводилась регистрация количества ошибок тремора и общее время ошибок по методу Меде при использовании стандартной аппаратуры (звукового генератора, счётчика импульсов) и разработанных дополнительных элементов. Для оценки влияния на тремор минутной вибрационной нагрузки применяли бытовые электроприборы, работающие от сети переменного тока (электробритва, электромассажёр, частота вибрации 100 Гц), а также электромагнитное реле, амплитуда вибрации якоря которого регулировалась величиной тока. В 53 наблюдениях за 1 минуту регистрации тремора после вибрации количество ошибок (касаний щупом стенок отверстия контактной пластины) увеличилось в среднем на 5; S = 4; отличие статистически недостоверно. Зато общее время касания щупом увеличивается статистически достоверно; р меньше 0,01. Тремор как мышечный феномен играет важную роль в комплексе адаптационных процессов в организме.

Занятие 7. Итоговое. Посвящено обобщению сведений об адаптационном потенциале группы в целом. Делается вывод об информативности включённых в лабораторный практикум функциональных проб. Проводится нормирование по распределению признаков, студентами делаются заключения о собственном адаптационном потенциале.

Курс физиологии человека. Несомненно, именно в нём в наибольшем объёме может быть произведена оценка адаптации на практических занятиях. Это связано, во-первых, с тем, что курс проходят студенты естественно-научной ориентации, в наибольшей степени подготовленные к восприятию идеи и содержания адаптации. Во-вторых, это определяется большим объёмом часов на занятиях практикума, достаточно подробно, по темам рассматривающих отдельные физиологические системы. Не останавливаясь на анализе тем и отдельных занятий, отметим основные методы, пригодные для оценки адаптации и уже применяемые на занятиях фронтально.

Таблица 2.

Методы практических занятий курса физиологии человека в ЯГПУ, пригодные для оценки адаптационного потенциала.

Содержание темы	Методы
Мышечное сокращение	Динамометрия, эргография
Рефлекторная деятельность	Неврологические пробы, хронометрия безусловных рефлексов
Высшая нервная деятельность	Хронометрия сенсомоторных реакций, психофи-зиологические методы характеристики познава-тельных процессов: внимания, памяти и других
Анализаторы	Зрительный: определение поля, остроты зрения, КЧСМ, световой, цветовой чувствительности, характеристик фосфена, аккомодации, иридоскопия;
	Слуховой: аудиометрия, оценка костной и воздушной проводимости;
	Осязательный: определение абсолютных и относительных порогов, термометрия
Кровообращение	Методы и функциональные пробы, основанные на регистрации АД и пульса
Дыхание	Спирометрия, спирография, дыхательные пробы

Несомненно, перечисленные в темах методы не исчерпывают возможности лабораторных занятий по физиологии в оценке адаптации. Так в теме “анализаторы” ещё применяется значительная часть работ, изложенных в учебном пособии (8). Иногда на занятии информативные методы применяются, например, электрокардиография, лишь демонстрационно, на ограниченном числе студентов, так как требуют значительного времени. Множество высокоэффективных и желаемых к внедрению методов, таких как кардиоинтервалография по Р.М. Баевскому не ставится, к сожалению, из-за отсутствия оборудования. Новым шагом в проведении занятий явилось бы внедрение методов компьютерной регистрации и обработки результатов с расчётом показателей адаптивности (суточной, недельной, годовой), коэффициентов синхронизации функций. Оснащение вычислительной техникой позволило бы составлять на основе получаемых результатов информационный банк по адаптационному потенциалу, уровню здоровья учащихся.

Курсы общей гигиены и гигиены спорта (физических упражнений). Они также могут быть использованы, и уже используются, для оценки адаптационных возможностей. В них, с учётом специфики факультета физической культуры, акцент делается на исследование адаптации к физическим нагрузкам. Основные диагностические методы те же, что используются в других курсах.

Огромным резервом в исследовании адаптации является деятельность самих студентов, выполняющих на кафедре курсовое и дипломное проектирование. Методы, принципы которых студенты усваивают на занятиях, могут быть значительно расширены и углублены, так как исследователь и испытуемый не ставятся в жёсткие временные рамки. Могут быть использованы принципиально другие методы: биохимические (анализ крови и других биологических жидкостей на базе медицинских лабораторий), информативные электрофизиологические (ЭКГ, ЭЭГ, КГР, ЭМГ, хронаксиметрия). Детально могут быть проанализированы социально-бытовые условия жизни обследуемых, их режим дня. Все измерения могут быть произведены неоднократно или через малые временные промежутки, а на значительном временном интервале. Наконец, студенты могут оказывать неоценимую помощь в ремонте, наладке и создании необходимого диагностического оборудования. Более семи лет при кафедре физиологии студенты-энтузиасты, их друзья и даже школьники участвуют в такой творческой, конструкторской деятельности. Их усилиями ремонтировались хронаксиметр, звуковые генераторы, электротермометр, анемометры, создавались электрометрономы, эргографы, устройство для обнаружения биологически активных точек, камеры-обскуры, хронорефлексометр безусловных рефлексов, приспособления для регистрации тремора и многое другое, что сейчас активно применяется в физиологических практикумах. Автор выражает своим помощникам искреннюю признательность.

Созданное вместе со студентами оборудование применяется и в научных исследованиях (9). Следует отметить, что при любой форме самостоятельной деятельности студента нельзя недооценивать роль научного руководителя, помогающего получать действительно объективные данные, проводить полноценный их анализ и делать квалифицированные выводы.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--