Вступ
Початок школи — важливий етап психологічної, соціальної адаптації та функціонального розвитку [2,13]. Компоненти фізичного й соціально-особистісного розвитку тісно пов’язані, активно формуються й перебудовуються відповідно до темпу шкільного життя [8,10]. Багатокомпонентність впливу визначає успіх навчання та соціально-емоційну стійкість [3]. Менша активність, тривале сидіння й різке збільшення часу з гаджетами знижують функціональну стійкість [13].
Безсумнівно, регулярна фізкультура й спорт спричиняють багатофакторні зміни функціональних систем, підвищуючи адаптацію та стійкість організму до несприятливих впливів [7,14]. Нині фахівці фізичної культури й спорту шукають шляхи посилення адаптаційного ефекту через неспецифічні функціональні навантаження як на організм загалом, так і на окремі системи [6,9].
Гіпоксичне тренування поряд із фізичним навантаженням вважають універсальним стимулом покращення стану, працездатності й життєздатності [1,11,16]. Дослідження підтверджують застосування у здорових та для лікування й реабілітації ослаблених і хворих [12,15,17].
Попри увагу вітчизняних і закордонних фахівців до гіпоксичного підвищення стійкості, механізми покращення можливостей дітей лишаються маловивченими. Ми не знайшли досліджень такого тренування для фізичного розвитку та функціональної стійкості молодших школярів; у доступних публікаціях бракує даних про їхню функціональну підготовленість.
Мета — вивчити вплив гіпоксичного тренування на фізичний розвиток і функціональну підготовленість дітей 7–8 років.
Організація та методи дослідження
Дослідження в школах Москви охопило 122 учнів 1–2 класів віком 7–8 років. Усі були соматично здоровими й допущеними до фізкультури.
Для оцінки кардіореспіраторних змін та непрямої гіпоксичної стійкості запропоновано восьмимісячну методику затримок дихання й фізичного навантаження на затримці. Робота мала два етапи.
На першому етапі констатувальним експериментом вивчали підготовленість дітей 7–8 років. За результатами утворили три групи: експериментальну із 42 дітей та дві контрольні по сорок. Порівняння гіпоксичної й функціональної стійкості не з однією, а з двома контрольними групами потрібне було для оцінки запропонованої методики та виключення впливу самого плавання, яке має значний тренувальний ефект на кардіореспіраторну систему.
Далі формувальним експериментом перевіряли розроблювану методику. ЕГ та КГ1, крім основного щотижневого уроку в басейні, плавали ще двічі на тиждень. В ЕГ кожне заняття включало інтервальні й максимальні довільні затримки дихання, пронирювання, збирання предметів із дна та різні відрізки на затримці — сумарно десять хвилин. КГ2 плавала раз на тиждень за програмою третього уроку фізкультури; усі також щонайменше двічі займалися футболом, єдиноборствами або танцями.
Заняття ЕГ і КГ1 відбувалися паралельно, тривалість — сорок п’ять хвилин.
Для визначення реакції кардіореспіраторної системи запропоновано стандартне гіпоксичне навантаження тривалістю п’ятнадцять секунд. Пульсоксиметром RI-FOX Riester (Німеччина) реєстрували пульс і сатурацію крові SpO2: пульс у спокої, сатурацію в спокої, пульс одразу після стандартної затримки дихання та сатурацію одразу після цієї затримки.
Показник реакції пульсу — відношення після затримки до спокою. Для морфофункціональних змін вимірювали окружність грудей, зріст і масу. ЖЄЛ визначали Spirotest 5260 Riester. Значущість — t-критерій Стьюдента, p<0,05.
Результати та обговорення
Аналіз фізичного розвитку показав: попри значну індивідуальну варіативність усі показники відповідають віковій нормі [10]. Зріст у групах становив 126,32–128,19 см (таблиця 1). Діти з додатковим плаванням — ЕГ і КГ1 — були в середньому дещо вищими й легшими, ніж представники інших видів спорту КГ2. Різниця недостовірна та може пояснюватися аеробним характером навантажень і первинною спеціалізацією: ектоморфи частіше обирають плавання [5]. Менша окружність грудей юних плавців також підтримує таку інтерпретацію.
Вихідна ЖЄЛ як показник продуктивності дихання була найбільшою в КГ1, найменшою в КГ2.
Повторне вимірювання морфофункціональних показників виявило такі тенденції: зріст у всіх групах збільшився приблизно однаково — на п’ять сантиметрів. Найзначніше зростання маси тіла було в контрольній групі 2. Відносно вихідного рівня її приріст становив 6,93 % проти 3,31 % у контрольній групі 1 (рисунок 1).
ЖЄЛ та окружність грудей найбільше зросли в ЕГ і КГ1, які додатково плавали. Значущими зміни були лише в ЕГ із гіпоксичними вправами. ЖЄЛ зросла на 22 % в ЕГ, 11 % у КГ1 та 5 % у КГ2.
Економізація функціонування відображає підготовленість [12], тут — нижчі частотні й вищі об’ємні параметри вегетативних систем [4]. Дослідження кардіореспіраторної стійкості виявило такі тенденції.
Сатурація крові в спокої за незначних індивідуальних коливань у середньому відповідала літературі [6,11]. У всіх учасників вона становила 96–99 %, середнє — 98,43 % (таблиця 3). Експеримент практично не змінив сатурацію: коливання були не більшими за 1 %.
На початку стандартна проба знижувала сатурацію й підвищувала пульс (рисунок 2). Після п’ятнадцяти секунд в ЕГ пульс зріс у середньому на одинадцять ударів/хв, кисень знизився на 8 %. Так само в КГ1 SpO2 знизився на 7 %, у КГ2 — на 6 %, а пульс зріс відповідно на сімнадцять і дванадцять ударів/хв.
Вихідний коефіцієнт реакції пульсу був подібним — 1,11–1,17. У нормі він не має перевищувати 1,2 [6]; перевищення означає несприятливу серцево-судинну реакцію та високе напруження адаптації при гіпоксії чи іншому навантаженні [4,7].
Методика поєднувала затримку дихання у відносному м’язовому спокої з плаванням на затримці та різними пронирюваннями.
Після завершення формувального експерименту у квітні повторно виміряли всі досліджувані функціональні показники. Робота кардіореспіраторної системи в спокої істотно змінилася. В експериментальній групі відзначено достовірне уповільнення пульсу: відносно вихідного рівня в спокої він знизився на 12 % (рисунок 2).
У контролі пульс змінився менше: 1 % у КГ1 та 7 % у КГ2.
Стандартна проба показала безпосередній вплив експерименту на економізацію кардіореспіраторної функції.
В експериментальній групі пульс у відповідь на стандартну п’ятнадцятисекундну затримку достовірно знизився до 91,71 проти 107,44 уд./хв до експерименту. Показник реакції становив 1,08 проти 1,11 умовної одиниці. Різниця достовірна (p<0,05) та свідчить про менші серцево-судинні зрушення, які визначають досконалішу адаптацію. У контрольних групах зміни були незначними й статистично недостовірними.
Зниження сатурації після стандартної гіпоксичної проби стало статистично меншим лише в експериментальній групі. До тренувань із затримкою дихання SpO2 падав на 7,92 %, практично як у контрольних групах. Після педагогічного експерименту цей спад становив лише 0,33 %. У контролі зміна сатурації лишилася практично на тому самому рівні.
Висновки
1. Гіпоксичне тренування істотно не впливає на фізичний розвиток. Функціональні зміни натомість прямо пов’язані із вправами на затримку дихання.
2. Гіпоксичне тренування підвищує функціональну підготовленість дітей 7–8 років, достовірно економізуючи кардіореспіраторну систему та знижуючи відповідь на стандартну пробу із затримкою дихання.
Література
1. Арбузова О.В. Нормобарическая гипоксическая тренировка как средство повышения аэробных и анаэробных возможностей̆ спортсменов различного возраста // Материалы III Всероссийской̆ конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека», 22-25 сентября 2009 г. / О.В. Арбузова, М.В. Балыкин, Е.Д. Пупырева. – Ульяновск, 2009. – С. 18-20.
2. Безруких М.М., Филиппова Т.А., Верба А.С., Иванов В.В., Сергеева В.Е. Особенности функционального развития детей 6-7 лет и прогнозирование рисков дезадаптации и трудностей обучения // Новые исследования. – 2020. – № 1 (61). – С. 19-36.
3. Бокарева, Н.А. Ведущие факторы, формирующие физическое развитие современных детей мегаполиса Москвы: дис. … док-ра мед. наук 14.02.01 / Бокарева Наталия Андреевна. – М., 2014. – С. 272.
4. Губа, В.П. Теория и методика современных спортивных исследований: монография / В.П. Губа, В.В. Маринич. – М.: Спорт, 2016. – С. 232
5. Захарьева, Н.Н. Возрастная физиология спорта: монография / Н.Н. Захарьева. – М.: РГУФКСМиТ, 2016. – С. 380.
6. Зеленкова М.Е. Физиологические процессы гипоксической устойчивости спортсменов различной квалификации при дозированных физических нагрузках: автореф. дисс. … к.м.н. – М., 2014. – С. 28.
7. Золотникова, Г.П. Адаптационный потенциал организма лиц подросткового и юношеского возраста при спортивных нагрузках в современных экологических условиях: монография / Г.П. Золотникова, Н.Е. Захаров. – Брянск: Изд-во «Белобережье», 2018. – С. 156.
8. Зорина, И.Г. Здоровье школьников: монография / И.Г. Зорина, В.В. Макарова. – Челябинск: ООО «Полиграф-Мастер». – 2019. – С. 248.
9. Иссурин, В.Б. Подготовка спортсменов XXI века: научные основы и построение тренировки / В.Б. Иссурин. – М.: Спорт, 2016. – С. 464.
10. Кучма, В.Р. Морфофункциональное развитие современных школьников / В.Р. Кучма [и др.]. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. – С. 352.
11. Методические рекомендации ОКР. Применение дополнительного искусственного гипоксического воздействия в спорте высших достижений. – М., 2013. – С. 11.
12. Попов Д.В., Салихова Р.Н., Нарычева И.Е., Кузнецов С.Ю. Динамика физиологических показателей при максимальной произвольной задержке дыхания // Материалы IV Всероссийской с международным участием конференции по управлению движением, 1 – 3 февраля 2012 г. – С. 119.
13. Страдзе А.Э., Пушкина В.Н., Лубышев Е.А., Размахова С.Ю. Физическое и функциональное состояние младших школьников в современных условиях образовательной среды // Теория и практика физической культуры. – 2021. – № 4. – С. 17-19.
14. Федорова Е.Ю., Пушкина В.Н., Гернет И.Н., Сизов А.Е. Типовой портрет физической активности обучающихся общеобразовательных организаций Москвы // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. – 2019. – № 9 (175). – С. 304- 309.
15. Vickerman P. Teaching Physical Education to Children with Special Educational Needs / P. Vickerman, A. Maher. – 2nd еd. – NY: Routledge, 2018
16. Virués-Ortega, J., Buela-Casal, G., Garrido, E., Alcázar, B., 2004. Neuropsychological functioning associated with high-altitude exposure. Neuropsychol. Rev. 14, 197–224.
17. Wang, G. L., Jian, B. H., Rue, E. A. And Semenza, G. L. (2015). Hypoxia Inducible Factor 1 Is A Basic-Helix–Loop–Helix-Pas Heterodimer Regulated By Cellular Oxygen Tension. Proc. Natn. Acad. Sci. U.S.A. 92, 5510–5514.
18. Xie A., Skatrud J.B., Crabtree D.C., Puleo D.S., Goodman B.M., Morgan B.J. (2000) Neurocirculatory consequences of intermittent asphyxia in humans. J Appl Physiol 89:1333–1339
Повний переклад основного тексту публікації: Чайка Ж.Ю., Абрамов Г.О., Зверева А.А., Сороченкова М.В. Влияние гипоксической тренировки на функциональную подготовленность детей 7–8 лет. Новые исследования. 2021;3(67):31–39. DOI:10.46742/2072-8840-2021-67-3-31-39.
Матеріали за темою
Пов’язані матеріали — технологія, обладнання й застосування.
- Обладнання OXYTERRA RS: будова, керування та основні технічні характеристики
- Технологія IHHT: чергування кисневих фаз і контроль параметрів процедури
- Практичне застосування в індивідуальних програмах реабілітації та відновлення під наглядом спеціалістів
- Гіпокситерапія, тривожність і тиск у підлітків
- Гіпокситерапія в комплексній реабілітації дітей із ДЦП