Влияние гиподинамии на физическую работоспособность школьника

Отдел образования администрации Шарангского района

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Шарангская средняя общеобразовательная школа

На конкурс исследовательских и

проектных работ «Юный исследователь»

Номинация: «Учебно-исследовательские работы»

Секция «Экология и здоровье человека»

Влияние гиподинамии на физическую работоспособность школьника

Автор  исследовательской  работы:

Битюгова Анастасия,

ученица  7а  класса

13лет

Руководитель исследовательской работы:

,

учитель биологии

р. п. Шаранга

2014

Содержание:

Введение.......................................................................................................................3

1.Гиподинамия и ее последствия………………......…...…….................................5

2.Практическая часть

  2.1. Анкетирование учащихся………………………………………………...…6

  2.2. Определение некоторых показателей  физического  здоровья....…..……..6

  2.3.Определение уровня максимального потребления

кислорода…………………………………………………………………………….8 Заключение…………………………………………………………………………11

Список использованной литературы……………………………………………. 13

Приложения…………………………………………………………………………14

Введение

Проблема малоподвижного образа жизни становится все более актуальной. Давайте пронаблюдаем, как проходит день у большинства из нас: многочасовое сидение за письменным столом или перед компьютером, просмотр телепередач, разговоры по телефону, занятия в музыкальной, художественной школе, посещение различных творческих кружков…

И не так часто, как хотелось бы, занятия физкультурой и спортом. Даже путь домой мы нередко преодолеваем не пешком, а на машине или автобусе.

Такой образ жизни характеризуется гиподинамией - снижением нагрузки на мышцы и ограничением общей двигательной активности организма.

Гиподинамия особенно опасна в детском возрасте. У школьников длительное пребывание в одной позе может вызвать нарушение осанки. Кроме того, задерживается формирование организма, особенно опорно-двигательного аппарата, сердечно-сосудистой, эндокринной и других систем органов.

К симптомам гиподинамии относятся общее недомогание, вялость, снижение работоспособности, нарушения сна, эмоциональная нестабильность, быстрая утомляемость при небольших нагрузках, учащение сердцебиения, повышение артериального давления. Если не предпринимать никаких мер, то в дальнейшем может развиться вегетососудистая дистония, произойдёт снижение силы и выносливости мышц, нарушение кровообращения органов и тканей, ожирение, что приведёт к уменьшению работоспособности.

Важнейший способ улучшения общего состояния - повышение двигательной активности. В своем исследовании мы решили изучить зависимость физической работоспособности учащихся  от  их двигательной активности.

Цель  исследования - оценка степени влияния гиподинамии на физическую работоспособность организма подростков.

Объект исследования – учащиеся  7а, 7б классов

Предмет исследования - зависимость физического здоровья обучающихся от их  двигательной активности.

Гипотеза - гиподинамия является одной из основных причин низкой  физической работоспособности школьников и отрицательно влияет на их здоровье.

Задачи:

Оценить степень физической активности учащихся. Изучить некоторые показатели их физического  здоровья. Изучить зависимость  физической работоспособности организма от максимального  потребления кислорода (МПК). Выявить взаимосвязь физической активности учащихся и их работоспособности. Провести некоторые мероприятия, способствующие повышению работоспособности  школьников.

Методы исследования – анкетирование, опрос, методика определения МПК по формуле Добельна.

Гиподинамия и ее последствия

Гиподинамия (от греч. ὑрь — «под» и дэнᾰмйт — «сила») — нарушение функций организма  при ограничении двигательной активности, снижении силы сокращения мышц. Распространённость гиподинамии возрастает в связи с урбанизацией, автоматизацией и механизацией труда, увеличением роли средств связи.

С течением времени из-за гиподинамии нарастают патологические изменения со стороны опорно-двигательного аппарата: прогрессирующе уменьшается костная масса (развивается остеопороз), страдает функция периферических суставов (остеоартроз) и позвоночника (остеохондроз). Длительная гиподинамия приводит к сердечно-сосудистым заболеваниям (ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертония), снижается сила сокращений сердца, ослабляются венозные и артериальные сосуды, что приводит к ухудшению кровообращения.  Кроме того, происходит расстройство дыхания (хроническая обструктивная болезнь легких) и пищеварения (нарушение функции кишечника). Цепь эндокринных нарушений проявляется через нарушение обмена веществ, следствием которого является, например, избыточная масса тела. Все эти изменения в конечном итоге приводят к уменьшению продолжительности жизни.

Ухудшается из-за гиподинамии и работа головного мозга: снижается трудоспособность человека, его умственная активность, он быстро утомляется, ощущает общую слабость, страдает бессонницей. Что касается влияния на опорно-двигательный аппарат, то наблюдается снижение тонуса мышц, нарушается осанка, смещаются внутренние органы.

Таким образом, гиподинамия – это серьезный враг здоровья человека, и особенно опасна она в подростковом возрасте. Чтобы на ранней стадии выявить заболевания, обусловленные гиподинамией, необходимо лабораторное и инструментальное обследование. Но существует и более доступный безынструментальный способ изучения состояния некоторых систем организма.

2. Практическая часть

2.1. Анкетирование и его результаты

Свое исследование мы начали с того, что предложили одноклассникам ответить на вопросы анкеты, посвященной их образу жизни (Приложение 1).

Для того чтобы иметь возможность сопоставить в дальнейшем их ответы с результатами последующих исследований, мы попросили их подписать свои анкеты.

На вопрос об увлечениях в свободное от учебы время, многие ответили, что предпочитают слушать музыку (24%), играть в компьютерные игры и общаться с друзьями в социальных сетях (19%), читать книги (11%). Четверть опрошенных занимаются спортом, причем  47% ребят - систематически (Приложение 2).

Четверть ребят занимается в спортивной секции 2-3 года, еще четверть – в течение одного года, 8,3% - больше 3 лет и приступили к занятиям в этом года 16,6%.  25% не посещают секции.

На вопрос, сколько времени в сутки они  проводят в движении, 38% наших ровесников ответили, что активно  двигаются от 3 до 5 часов, а 28% - даже больше 7 часов. Обычная дневная нагрузка для 29%  учащихся составляет 1-2 часа. 6% считают, что в активном движении они проводят только около получаса в день.

39% ребят написали, что выполняют по утрам зарядку.

Третья часть опрошенных проводят за компьютером больше двух часов в день, 31% - 1 час, четверть ребят – полчаса.

2.2. Определение некоторых показателей физического  здоровья учащихся

Для решения этой задачи мы использовали методику определения состояния организма по изменению кровяного давления до физической нагрузки и после неё. (Приложение 3)

Полученные данные показали, что среди семиклассников большинство имеют оптимальное артериальное давление. Это говорит о том, что школьный труд является обычной нагрузкой для организма учащихся. (Приложение 4)

В то же время 11 человек имеют давление ниже нормы. У одного учащегося выявлена большая разница между верхним и нижним артериальным давлением.

Рис.1. Распределение показателей артериального давления среди обследованных учащихся до нагрузки (в %)

После нагрузки у учащихся кровяное давление резко повышается, и это нормально, т. к. при интенсивной физической нагрузке мышцы человека нуждаются в большом количестве питания и кислорода - и в ответ на это кровоснабжение мышц увеличивается. Это влечет за собой учащение сердцебиения и увеличение давления в кровеносных сосудах.

Но настораживает тот факт, что у некоторых учащихся перепад давления после 4-минутной нагрузки оказался значительным. Например, верхнее давление увеличилось на 50-60 единиц.

Частота сердечных сокращений при нагрузке тоже увеличилась у всех учащихся, что закономерно при интенсивной нагрузке. (Приложение 5)

Но у некоторых учащихся увеличение частоты пульса оказалось значительным (до 60-66 ударов), а у других частота сокращений сердца возросла лишь на 10-15 ударов. Можно предположить, что это напрямую связано с адаптивными возможностями организма конкретного подростка.

2.3 Определение уровня потребления кислорода

Определив уровень максимального потребления кислорода (МПК), можно оценить физическую работоспособность организма. Для этого мы использовали  безынструментальный метод определения МПК. Это так называемый «метод предсказания» максимального потребления кислорода по данным частоты сердечных сокращений и мощности выполняемой работы. Эти два показателя (частота сердечных сокращений и мощность выполняемой работы) мы определяли по числу восхождений на  гимнастическую скамейку и спусков с нее. Артериальное давление и пульс были измерены до и после упражнения.

Для проведения исследования в спортивном зале вдоль стены поставили гимнастическую скамейку высотой 35 см. По команде испытуемый делал подъем и спуск на четыре  счета (один цикл) в течение 4 минут. На последней (4-ой) минуте подсчитывалось количество циклов, и после последнего спуска мы снова снимали показания тонометра и частоты сердечных сокращений.

Записав данные каждого ученика, мы провели расчет.

Зная массу (Р) тела испытуемого, высоту (h) ступеньки (0,35м) и количество (n) циклов, можно рассчитать мощность (W)  работы по формуле

W = PЧhЧnЧ1,5

где 1,5 — коэффициент подъема и спуска для взрослых людей.

Для школьников внесены поправки в формулу (таблица 1)

Таблица  1.  Поправки в формулу Добельна для расчета МПК

Возраст	Вместо 1,5	Вместо 1.29	Вместо Н-60
мальчики	девочки	мальчики	девочки	мальчики	девочки
9	1,2	1,2	1.11	0,85	Н-30	Н-30
10	1,2	1,2	1,11	0,95	Н-30	Н-30
11	1,2	1,2	1,15	0,95	Н-40	Н-30
12	1,2	1,2	1,20	0,98	Н-50	Н-40
13	1,3	1,3	1,20	0,98	Н-50	Н-40
14	1,3	1,3	1,25	1,01	Н-60	Н-40
15	1,4	1,3	1,27	1,05	Н-60	Н-40
16	1,4	1,3	1,29	1,10	Н-60	Н-40

Проводим необходимые вычисления и, используя полученные данные (Приложение 6),  рассчитываем МПК по формуле Добельна:

МПК = 1,29 Ч Ч К,

где Ошибка! Недопустимый объект гиперссылки. — мощность,

Н — ЧСС (частота сердечных сокращений),

К — возрастной коэффициент для подростков (таблица 2)

Таблица 2. Возрастной коэффициент для формулы Добельна

Возраст	Коэффициент (К)	Возраст	Коэффициент (К)
9	0,922	13	0,891
10	0,914	14	0,883
11	0,907	15	0,878
12	0,900	16	0,868

  Проведя вычисления МПК,  мы сравнили полученные данные с таблицей 3.

Таблица 3. Оценка физической работоспособности школьников по показателю МПК

Показатель МПК	Оценка работоспособности
Меньше 50	Неудовлетворительно
50 -60	Удовлетворительно
60-70	Средне
70-80	Хорошо
80-90	Отлично
От 90 и выше	Превосходно

Таким образом, оказалось, что 11% подростков имеют превосходную работоспособность, 33% отличную и хорошую, 14% - среднюю, 22% - удовлетворительную. В тоже время наши расчеты выявили значительное число ребят (20% опрошенных) с неудовлетворительной физической работоспособностью. (Приложение 7)

Затем мы решили сравнить результаты анкетирования и наши расчеты. Оказалось, что ученики, указавшие в анкетах, что активно и систематически занимаются спортом, имеют высокий уровень МПК. И вряд ли можно считать простым совпадением, что все 7 учащихся, физическая работоспособность которых была оценена как неудовлетворительная, не посещают спортивные секции и очень мало в течение дня находятся в состоянии активного движения! Значит, здоровье обучающихся напрямую зависит от их физической активности.

4.Заключение

Итак, сравнив полученные данные с результатами анкетирования, мы сделали вывод, что уровень работоспособности и физическая активность взаимосвязаны.

Этот вывод подтверждается рядом положений из научных источников: «Двигательная активность влияет на сохранение и укрепление здоровья человека. Физические нагрузки воздействуют как на организм в целом, так и на системы органов: сердечно-сосудистую, нервную, пищеварительную и др. Физические упражнения повышают общий тонус и работоспособность, а также стимулируют защитные силы организма: возрастает устойчивость  к неблагоприятным воздействиям окружающей среды, поэтому лечебная физкультура широко применяется в медицинской практике», «…с развитием цивилизации человеку приходится затрачивать меньше мышечных усилий. Это ведет к снижению двигательной активности - гиподинамии. У новорожденных тугое пеленание, ограничивающее движения, нарушает образование связей между чувствительными и двигательными центрами мозга. В раннем детском возрасте сильны взаимосвязи между мышечными движениями и психическим развитием. Опыты и наблюдения позволили доказать, что мелкие движения пальцев рук при рисовании и лепке способствуют развитию речи. В раннем школьном возрасте гиподинамия снижает тонус мышц и ведет к нарушению осанки. Гиподинамия у детей способствует быстрой утомляемости и расстройствам в деятельности нервной системы. Недостаточная мышечная активность может явиться причиной наращивания избыточной массы тела за счет отложений жира».

Проводя данное исследование, мы убедились в том, что  наша гипотеза нашла свое подтверждение: гиподинамия действительно является одной из основных причин низкой работоспособности школьников.

Для того чтобы повысить двигательную активность школьников, я предлагаю нашим одноклассникам  следующие мероприятия:

всем регулярно посещать спортивные секции; проводить большую часть уроков физкультуры на улице; проводить сезонные однодневные походы; ежедневно выполнять утреннюю зарядку; сократить время, проводимое за компьютером, с друзьями общаться «онлайн»; отказаться по возможности от общественного или семейного транспорта - ходить пешком. 

  Вывод:

Здоровье школьников  напрямую зависит от их двигательной активности. Гиподинамия является одной из основных причин низкой работоспособности школьников и отрицательно влияет на их здоровье. Наблюдается прямая зависимость между МПК и физической работоспособностью школьника. Необходимое условие нормального развития организма – оптимальная двигательная активность.

Список использованной литературы:

Физиологические основы двигательной активности. – М.: Физкультура и спорт, 1991, 224 с. Потребление кислорода как биохимический критерий гиподинамии.-М.: Биология в школе,№4 2004,46с.  , Ожирение (соматический и диетологический аспекты лечения). СПб МАПО, 1999. http://www. serdechno. ru http://tarefer. ru http://www.

Приложение 1

Вопросы анкеты

Можно подчеркнуть два и более ответов.  ФИО, класс___________________

1.  Ваши увлечения в свободное от учебы время?

1)Спорт

2)Литература

3)Музыка

4)Техника, моделирование

5)Компьютер

6)____________________________________________________

2. Насколько активно Вы занимаетесь физкультурой и спортом?

1)Постоянно

2)От случая к случаю

3)Не занимаюсь

3. Занимаетесь ли вы в спортивных секциях?

1)Да (укажите,  в какой)__________________________________

2)Нет

4. Сколько вы занимаетесь в секции?

1)1 год

2) 2-3 года

3)больше трех лет

4)начал(а) в этом году

5. Влияют ли занятия физкультурой и спортом на состояние Вашего здоровья?

1)Да

2)Нет

3)Затрудняюсь ответить

6. По-вашему мнению, здоровый образ жизни – это…?

1)Отказ от вредных привычек

2)Личная гигиена

3)Оптимальный двигательный режим

4)Рациональное питание

5)Закаливание

6)Положительные эмоции

7)Занятия физической культурой и спортом

8)Владение навыками безопасного поведения

7.Сколько времени в сутки вы проводите в движении?

1) 7-8 часов

2)3-6 часов

3)1-2 часа

4) 0,5 часа

8.Выполняете ли вы утреннюю зарядку?

1)Да

2)Нет

9.Как вы считаете, необходим ли 3-ий урок физкультуры  в школе?

1)Да

2)Нет

10.Сколько времени ты проводишь за компьютером?

1)1 час

2)2-3 часа

3)30 мин

4)Нисколько

11. Бывают ли  выходные дни, когда вы всей семьей идете на лыжах или едете на велосипедах?

1)Да

2)Нет

12.Есть ли у Вас проблемы с осанкой, например, искривление позвоночника?

1)Да

2)Нет

13.Любите ли Вы уроки физкультуры?

1)Да

2)Нет

14.Устаете ли Вы после занятий в школе?

1)Да

2)Нет

Приложение 2

Результаты анкетирования

Приложение 3

Учащиеся 7 б	Масса	Возраст	Показатель АД	Показатель ЧСС	Кол-во циклов
До нагрузки	После нагрузки	До нагрузки	После нагрузки
Кузнецова Анастасия	46	12	90/60	130/50	84	135	146
Домрачева Ольга	54	13	90/60	110/60	75	102	115
Киселёва Варвара	37	13	90/50	100/60	63	72	115
Наумова Наталья	48	13	90/55	120/60	69	132	160
Ожиганова Анна	42	13	80/50	130/70	75	102	146
Соколова Софья	54	13	100/70	100/60	66	81	120
Харитонова Мария	51	13	110/70	120/60	80	117	96
Шамаева Елена	62	13	100/70	120/50	54	78	120
Бусыгин Сергей	47	13	100/70	110/60	66	129	165
Вохмянин Антон	50	13	120/70	110/60	69	135	168
Домрачев Дмитрий	57	13	100/60	150/60	75	129	174
Жилин Иван	56	13	100/70	140/60	66	105	200
Надеев Иван	48	13	110/70	170/50	66	102	194
Рыбаков Николай	59	13	90/60	150/80	57	102	168
Логинова Анастасия	41	14	80/60	120/60	69	99	147
Рыбаков Дмитрий	36	14	100/60	150/90	69	78	165
Шулепов Илья	52	14	100/60	150/70	72	132	185

Показатели артериального давления и частоты сердечных сокращений до и после нагрузки

Учащиеся 7а	Масса	Возраст	Показатель АД	Показатель ЧСС	Кол-во циклов
До нагрузки	После нагрузки	До нагрузки	После нагрузки
Омарова Любовь	59	13	120/80	120/70	74	174	137
Санникова Маргарита	45	13	90/60	100/70	80	132	130
Суслопарова Ирина	53	13	90/60	110/50	74	168	135
Чеснокова Полина	49	13	100/70	150/70	90	150	121
Целищева Екатерина	48	13	110/70	90/60	80	186	132
Тутубалина Юлия	56	12	100/70	110/70	74	138	132
Суркина Мария	50	13	100/60	130/70	80	156	200
Битюгова Анастасия	44	13	100/60	100/60	78	138	168
Пуртов Алексей	54	14	100/60	130/50	64	156	160
Ефремов Иван	62	13	110/90	120/60	88	174	130
Ведерников Данил	57	13	110/70	130/70	66	132	172
Баев Константин	48	13	110/70	130/70	66	150	215
Суслов Илья	57	13	120/70	130/80	88	126	113
Бородин Кирилл	63	13	90/60	100/60	84	168	205
Домрачев Александр	47	13	100/60	100/70	66	114	195
Новосёлов Николай	37	13	100/70	100/60	62	120	159
Паданаев Яков	39	12	110/60	100/70	76	162	120
Смирнов Сергей	34	13	100/70	140/50	68	126	196
Морозов Иван	48	13	90/60	110/60	90	102	163

Красным цветом обозначена гипотония, зеленым – оптимальное давление, фиолетовым – нормальное давление, синим – высокое нормальное давление.

Приложение 4

Нормы артериального давления у взрослых и детей

В отношении норм АД мировым стандартов является классификация Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ)

Артериальное давление (категория)	Верхнее артериальное давление	Нижнее артериальное давление	Что предпринимать?
Гипотония	ниже 100	ниже 60	Контроль врача
Оптимальное давление	100..120	60..80	Самостоятельный контроль
Нормальное давление	120..130	80..85	Самостоятельный контроль
Высокое нормальное давление	130..140	85..90	Самоконтроль, изменение образа жизни
Умеренная гипертония	140..160	90..100	На консультацию к врачу-кардиологу
Гипертония средней тяжести	160..180	100..110	На консультацию к врачу-кардиологу
Тяжелая гипертония	более 180	более 110	На консультацию к врачу-кардиологу

Если систолическое и диастолическое артериальное давление оказывается в  различных категориях, выбирается высшая категория.

Приложение 5

Нормальный пульс

Пульс (лат. «рulsus» - удар, толчок) - периодические, связанные с сокращениями сердца колебания объема сосудов, обусловленные динамикой их кровенаполнения и давления в них в течение одного сердечного цикла. У здорового среднестатистического человека нормальный пульс в покое равняется 60-80 ударам в минуту. Итак, чем экономичнее обменные процессы, тем меньшее количество ударов делает сердце человека за единицу времени, тем больше продолжительность жизни. Если ваша цель - продление жизни, то необходимо следить за эффективностью процесса, а именно за показателями пульса.

Нормальная частота пульса

для разных возрастных категорий

Возрастная категория	Частота пульса
ребенок после рождения	140 уд/мин
от рождения до 1 года	130 уд/мин
от 1 года до 2 лет	100 уд/мин
от 3 до 7 лет	95 уд/мин
от 8 до 14 лет	80 уд/мин
средний возраст	72 уд/мин
преклонный возраст	65 уд/мин

Приложение 6

Результаты расчетов работы и МПК учеников 7-х классов

Учащиеся 7а	Мощность W	МПК	Вывод
Баев Константин	469560	73	Хорошо
Битюгова Анастасия	336336	51	Удовлетворительно
Бородин Кирилл	587632.5	75	Хорошо
Ведерников Данил	446082	79	Хорошо
Домрачев Александр	417007.5	86	Отлично
Ефремов Иван	366730	58	Удовлетворительно
Морозов Иван	255992	88	Отлично
Новоселов Николай	267676.5	66	Средне
Омарова Любовь	367776.5	46	Неудовлетворительно
Паданаев Яков	212940	47	Неудовлетворительно
Пуртов Алексей	393120	71	Хорошо
Санникова Маргарита	266175	47	Неудовлетворительно
Смирнов Сергей	303212	68	Средне
Суркина Мария	455000	55	Удовлетворительно
Суслов Илья	293065.5	66	Средне
Суслопарова Ирина	325552.5	51	Удовлетворительно
Тутубалина Юлия	336336	51	Удовлетворительно
Целищева Екатерина	288288	48	Неудовлетворительно
Чеснокова Полина	269769.5	43	Неудовлетворительно

Результаты расчетов работы и МПК учеников 7-х классов (продолжение)

Учащиеся 7 б	Мощность W	МПК	Вывод
Кузнецова Анастасия	282072	48	Неудовлетворительно
Домрачева Ольга	282555	59	Удовлетворительно
Киселёва Варвара	193602,5	68	Средне
Наумова Наталья	349440	54	Удовлетворительно
Ожиганова Анна	279006	59	Удовлетворительно
Соколова Софья	294840	74	Хорошо
Харитонова Мария	222768	47	Неудовлетворительно
Шамаева Елена	338520	82	Отлично
Бусыгин Сергей	352852	71	Хорошо
Вохмянин Антон	382200	72	Хорошо
Домрачев Дмитрий	451269	81	Отлично
Жилин Иван	509600	103	Превосходно
Надеев Иван	423696	96	Превосходно
Рыбаков Николай	450996	100	Превосходно
Логинова Анастасия	274228,5	64	Средне
Рыбаков Дмитрий	270270	135	Превосходно
Шулепов Илья	437710	87	Отлично

Приложение 7

Физическая работоспособность учеников 7-х классов