ИЗУЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ У ШКОЛЬНИКОВ С РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНЬЮ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ.

«Изучение состояния вешнего дыхания у школьников с различной

степенью физической подготовки»

Капустина Алена, Керимова Брилянт

Россия, Ханты -Мансийский автономный округ - Югра, город Нягань

МОУ СОШ № 2 8В класс

Научная статья.

Экологические условия Севера оказывают выраженное влияние на формирование растущего организма, на состояние и развитие его физиологических систем. К числу значимых отрицательных стресс-факторов, отражающихся на самочувствии, умственной и физической работоспособности, физическом развитии, степени течения заболевания, можно отнести воздействие низких температур, длительное световое голодание, резкие перепады атмосферного давления, изменения парциального давления кислорода, магнитные бури, сезонную зависимость физического состояния и др.

Важную роль в адаптивных перестройках организма на Севере играют сердечно-сосудистая и дыхательная системы, ответственные за кислородный режим организма. Деятельность этих систем чаще всего становится фактором, лимитирующим развитие приспособительных реакций организма в процессе его адаптации к различным условиям внешней среды.

Напряженный кислородный режим является одной из главных особенностей Севера, который обусловлен завышенными энергозатратами, влиянием низких температур на систему органов дыхания и активацией метаболических процессов. Климато -экологические условия Севера повышают потребность организма в кислороде, вызывают более частое усиление деятельности аппарата внешнего дыхания у детей.

Низкая способность детей переносить гипоксические состояния связана с тем, что их органы и ткани хуже, чем у взрослых, утилизируют кислород. Поэтому снижение напряжения кислорода в крови приводит у них к кислородному голоданию тканей быстрее, чем у взрослых. Если еще учесть отсутствие запасов кислорода, то становится очевидной и исключительно высокая чувствительность организма детей к малейшим нарушениям поступления и транспорта кислорода к тканям.

Газообмен в легких осуществляется в результате диффузии из альвеолярного воздуха в кровь и углекислого газа из крови в альвеолярный воздух. Диффузия происходит вследствие разности парциального давления этих газов в альвеолярном воздухе и их напряжением в крови. Парциальное давление является силой, с которой молекулы этих газов стремятся проникнуть через альвеолярную мембрану в кровь. Сила, с которой молекулы растворенного газа стремятся выйти в газовую среду, называется напряжением газа в жидкости (рис 1)

Гемоглобин является основной составной частью эритроцитов и обеспечивает дыхательную функцию крови, являясь дыхательным ферментом. Он находится внутри эритроцитов (рис.2), а не в плазме крови, что:

1. облегчает работу сердца и кровообращения;
2. предотвращает обезвоживание тканей;
3. предупреждает потерю организмом через почки глобина.

По химической структуре гемоглобин – хромопротеид. Состоит из белка глобина и гемма. В молекуле гемоглобина содержится одна молекула гемоглобина и 4 молекулы гемма. Гем имеет в своем составе атом железа, способный присоединять и отдавать молекулу кислорода (рис. 2)

Разновидности гемоглобина у человека.

1. Гемоглобин, присоединивший кислород, превращается в оксигемоглобин – HbO2 ярко-алого цвета (цвет артериальной крови).
2. Восстановленный или дезоксигемоглобин Hb, более темного цвета ( цвет венозной крови).
3. Миоглобин. Находится в скелетных мышцах и миокарде.

Патологические соединения гемоглобина: карбоксигемоглобин (соединение с угарным газом) и метгемоглобин – окисленный гемоглобин под влиянием сильных окислителей.

Перенос кислорода (рис. 3 ) настолько важная задача, что в процессе эволюции эритроциты претерпевают серьезные изменения в строении (фото 1).

Сравнительная характеристика эритроцита крови лягушки (класс Земноводные)

 и человека (класс Млекопитающие).

        Вывод: Кровь человека в единицу времени переносит больше кислорода, чем кровь лягушки потому, что у двояковогнутого диска площадь поверхности больше, чем у шарика (при одинаковых объемах) и благодаря маленьким размерам эритроцитов. Огромная  общая площадь поверхности эритроцитов помогает им захватывать и переносить такое количество кислорода, которое полностью обеспечивает жизнедеятельность всех органов и тканей.. Перенос кислорода настолько важная задача, что для наиболее полноценного ее выполнения эритроциты человека даже лишились своего клеточного ядра и уже сами не могут размножаться. Но зато место ядра в них заполняется гемоглобином, поэтому каждый эритроцит человека может захватывать больше кислорода, чем эритроциты низших животных. Так, на высоких ступенях развития животного мира отдельные клетки «приносят себя в жертву» всему живому организму.

Наиболее чувствительной к дефициту кислорода является центральная нервная система, со стороны которой наблюдаются следующие изменения высших психических функций:

• повышается уровень эмоциональной возбудимости;
• снижается критическое мышление;
• замедляются тонко координированные реакции.

Отсюда вытекают и плохая дисциплина на уроке и низкая успеваемость.

Для оценки функционального состояния дыхательной и сердечно - сосудистой системы широко применяются простые и доступные функциональные пробы:

1.        с задержкой дыхания на вдохе (Штанге). Длительность задержки дыхания
на вдохе у здоровых детей 6-18 лет составляет 16 -55 секунд.

2. с задержкой дыхания на выдохе (Генчи). У здоровых людей школьного возраста это время равно 12-30 секунд.
3. комбинированная проба с задержкой дыхания (Серкина). Проба Штанге + задержка дыхания после 20 приседаний и через 1 мин повторяется проба Штанге.

Функциональные пробы с физической нагрузкой применяются с целью оценки резервных возможностей системы внешнего дыхания и для выявления скрытия дыхательной недостаточности.

В исследовании принимали участие школьники, не занимающиеся спортом и школьники-спортсмены в возрасте 13-15 лет. Общее количество обследованных - 50 человек, по 25 в каждой группе.

Данные по функциональным пробам были обработаны с помощью программы Microsoft Excel  и представлены в таблицах 1 и 2.

Результаты наблюдений в выборке мы представили в виде вариационного ряда, на основании которого была построена гистограмма 1, подчиняющаяся законам нормированного отклонения.

Гистограмма 1.

Распределение признаков по классам в группе «школьники –спортсмены»

( проба Штанге)

Гистограмма 2.

Распределение признаков по классам в группе «школьники»

(проба Генчи)

Как видно из гистограммы 2, числовые ряды не подчиняются закону нормированного распределения данных. Мы объясняем это малым числом выборки.

В показывает процент всех вариантов, отклоняющихся от средней на t =1.96, t=2,6, t=3,3.

Таблица №1

Спортсмены – школьники.

Таблица №2

Школьники, не занимающиеся спортом.

Результаты проведенных проб Штанге, Генча, Серкина отображены на диаграмме.

Все полученные результаты представлены в сводных таблицах №1 и №2.