Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования 
 

«Карачаево-Черкесский государственный университет

им. У.Д. Алиева» 

Факультет физической культуры

Кафедра теоретических основ физической культуры 

Дипломная работа 
 

Адаптация детей к физическим 
нагрузкам в условиях среднегорья 
 

Карачаевск – 2010 г.

Оглавление 

ВВЕДЕНИЕ

     Здоровье  народа среди основных жизненных  приоритетов одна из наименее защищенных сторон жизни россиян. Особое беспокойство вызывает состояние здоровья детей.

     60 % учащихся страдают хроническими простудными заболеваниями, более 20 % - заболеваниями сердечно-сосудистой системы, почти столько же страдают миопией, около 30 % - нарушениями обмена веществ (преимущественно ожирением), 60% имеют деформации опорно-двигательного аппарата [13].

     Не  секрет, что в настоящее время  в учебных заведениях возрастает распространенность табакокурения, наркомании, алкоголизации учащихся. Особой группой  риска является именно подростковый возраст.

     Снижается физическая подготовленность детей. Значительная часть учащихся неспособна выполнить минимальные нормативы. Все большее число юношей – выпускников школы непригодны к службе в Вооруженных силах.

     Актуальность темы характеризуется существенными изменениями социально-политических и экономических условий жизни нашего общества, развитие рыночных отношений, которые оказали влияние на преобразование современной школы. Качественное обновление содержание педагогического образования направлено на развитие и самоопределение будущего учителя гуманистической ориентации.

     Одной из задач ее является воспитание здорового  поколения обеспечиваемое через привитие каждому ребенку основных понятий о здоровом образе жизни и правильном поведении в условиях возможного риска для жизни человека в быту и меняющейся экологической (природной) среде.

     Требования  Государственного образовательного стандарта  к уровню знаний педагогов включают:

• осознание педагогом здоровья как ценности;
• владение системой знаний о взаимосвязях здоровья человека с социальной и природной средами;
• усвоение знаний и умений по охране и укреплению здоровья детей и подростков (уметь управлять здоровьем детей), а также правильном поведении в опасных для жизни ситуациях и т.д.

     Статистикой доказано, что люди спортивного склада, тренирующиеся или регулярно занимающиеся физической культурой, обращаются за медицинской помощью или консультативным лечением в среднем в 4 раза реже и болеют в 2 раза реже, чем люди, спонтанно (по настроению) занимающиеся, и в 3 раза реже, чем не занимающиеся ею вовсе на протяжении всей активной жизни.

     Адаптация – это физиологическое приспособление строения и функций организма, изменений  его органов и клеток в соответствии с условиями окружающей среды. Проблема адаптации необычайно широка и многогранна, охватывает сферу интересов биологов, физиологов и медиков. Биология и экологическая физиология занимаются изучением видовой приспособляемости. Физиология исследует индивидуальную адаптацию, ее формирование и механизмы. Представление об адаптативных особенностях человека, резервах организма, понимание механизмов нарушений его функций должно лежать в основе мышления каждого педагога [1].

     Адаптацией  можно управлять, то есть способствовать повышению выносливости своего организма – эту цель должны ставить перед собой педагоги. Наиболее эффективным средством повышения сопротивляемости организма болезням и неблагоприятным влиянием среды являются регулярные занятия физической культурой и закаливанием.

     Карачаево-Черкесская Республика отличается особыми горными климатическими условиями (высота над уровнем моря по республике колеблется от 500 до 2500 м над уровнем моря). Основное население республики проживает на среднегорье от 1000 до 3000 м. над уровнем моря.

     Принимая  во внимание все вышеуказанное, темой дипломной работы выбрана проблема адаптации детей к физическим нагрузкам в условиях среднегорья.

     Объектом  исследования учащиеся средней общеобразовательной школы № 5 г. Карачаевска и СОШ с. Верхняя Теберда.

     Предмет исследования: адаптационные механизмы организма детей к физическим нагрузкам в условиях среднегорья.

     Цель дипломной работы – изучение и исследование адаптации при физических нагрузках детей и подростков.

     Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить методологические основы адаптации детей и подростков к физическим нагрузкам.
2. Определить адаптацию учащихся к физической нагрузке в условиях среднегорья.
3. Оценить состояние здоровья и физического развития учащихся.
4. Сравнить уровни адаптации и состояния здоровья городских и сельских школьников.
5. Разработать практические рекомендации по повышению уровня адаптации.

     Гипотеза  исследования: Предполагается, что изучение проблемы адаптации детей и подростков к физическим нагрузкам даст учителю и тренеру индивидуальный подход к занимающимся.

     Научная новизна исследования состоит в том, что:

1. Уточнены и конкретизированы понятия: адаптация, общие закономерности адаптации, адаптация к физическим нагрузкам;
2. Обоснованы физиологические и биохимические механизмы адаптации;
3. Разработаны подходы к более продуктивному использованию механизмов управлению адаптацией.

     Теоретическая значимость:

1. определены механизмы и критерии адаптации к факторам среды;
2. разработаны технологии адаптации к физическим нагрузкам у учащихся;
3. выявлены особенности физической подготовленности учащихся повышающие приспособительные возможности организма.

     Практическая  значимость: проведенное исследование и анализ работы посодействует начинающим учителям и тренерам, а также будущим специалистам.

     Теоретические и методологические основы исследования. Данная работа основана на методической литературе таких авторов как Л.П. Ильиной; Дж. К. Уилмора; Д.Л. Костилла; Н.К. Шамаева; Н.А. Агаджанян, А.П. Петрова; В.П. Казначеева; Н.Р. Деряпа; В.Г. Кривошапкина и др.

     Также был собран и использован практический материал на базе средних общеобразовательных школ №5 г. Карачаевска и с. Верхняя Теберда.

     Методы  исследования:

• анализ специальной литературы по вопросам общих, общеметодических и специфических принципов обучения и воспитания;
• комплекс диагностических методов (наблюдения, беседа, анализ документов планирования учебно-воспитательной работы в школе, экспертная оценка);
• эксперимент, качественный и статистический анализ результатов.
• Математическая обработка.

     Структура дипломной работы: состоит из введения, 2 глав, заключения, практических рекомендаций, списка использованной литературы, приложения.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ДАННЫМ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.1. Проблема адаптации детей к физическим нагрузкам

     Проблема  адаптации детей и подростков к физическим нагрузкам рассматривается в учебнике Дж. Х. Уилмара и Д.Л. Костилла «Физиологии спорта и двигательной активности». В учебнике освещена роль нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой и респираторной систем в регуляции обменных процессов. Рассмотрено влияние факторов окружающей среды на двигательную активность, изложены пути оптимизации мышечной деятельности спортсмена. Проанализировано воздействие различных объемов тренировочных занятий и питания на двигательную активность. Изменение уровня мышечной деятельности, обусловленные процессом старения и способы поддержания адекватного уровня физической подготовленности с помощью физической активности. Подробно рассмотрены реакции организма на двигательную активность.

     Автор Ильина Л.П. в учебно-методическом комплексе  Основы здорового образа жизни приводит тезисы ЗОЖ, и программу и материалы по изучению курса. «Основы здорового образа жизни и профилактика болезней» – одна из валеологических дисциплин для подготовки педагогов. Любовь к физкультуре к спорту движению закладывается с детства. Нужно поощрять «подталкивать» и направлять стремление к занятиям физкультурой, чтобы зарожденная в виде инстинкта радость в движении, сохранялась на всю жизнь. Закаливание, тренировка, укрепление повышение функциональных возможностей человека с первых шагов дает возможность воспитать цельную личность с устойчивой нервной системой физически крепкую, адаптированную к различным невзгодам, взлетам и падениям, которые могут встретиться на жизненном пути.

     Серия книг «Адаптация человека в различных  климато-географических и производственных условиях» под редакцией В.П.Казначеева, Н.Р. Деряна и др., содержит ряд материалов по общим и частным вопросам адаптации. В работах освещены генетические, социально-гигиенические, психологические, биоклиматические аспекты адаптации человека. А также включают материалы, посвященные разработке критериев оценки состояния различных систем организма на разных этапах адаптации. Сборник тезисов докладов содержит разнообразные материалы, посвященные механизмам и критериям адаптации к факторам среды в различных климато-геграфических условиях. Включены также многочисленные сообщения о дезадаптационных нарушениях организма и о вопросах прогнозирования профилактики.

     В учебнике авторов Жилова Ю.Д., Куценко  Г.И., Назаровой Е.Н. «Основы медико-биологических знаний» изложены современные сведения о гигиене и возрастной физиологии, о здоровом образе жизни, о факторах. Формирующих и разрушающих здоровье детей и подростков. Подробно излагаются правила безопасного поведения учащихся в социальной природной и техногенной средах и оказании первой медицинской помощи.

       В учебнике автора Чумакова  Б.Н. Валеология подробно анализируются данные по социальной медицине, физиологии, двигательной активности, питанию, психо-гигиене. Рассматриваются вопросы интимных отношений, культуры общения в быту.

1.2. Общие закономерности адаптации организма человека 
к различным условиям

      1.2.1. Механизмы адаптации

     Первое  соприкосновение организма с  измененными условиями или отдельными факторами вызывает ориентировочную реакцию, которая может перейти в генерализованное возбуждение параллельно. Если раздражение достигает определенной интенсивности, это приводит к возбуждению симпатической системы и выделению адреналина.

     Такой фон нейрорегуляторных соотношений  характерен для первой фазы адаптации — аварийной. На протяжении последующего периода формируются новые координационные отношения: усиленный эфферентный синтез приводит к осуществлению целенаправленных защитных реакций. Гормональный фон изменяется за счет включения гипофизарно-адреналовой системы. Глюкокортикоиды и вьщеляемые в тканях биологически активные вещества мобилизуют структуры, в результате деятельности которых ткани получают повышенное энергетическое, пластическое и защитное обеспечение. Все это составляет основу третьей фазы (устойчивой адаптации).

     Важно отметить, что переходная фаза стойкой  адаптации имеет место только при том условии, что адаптогенный фактор обладает достаточной интенсивностью и длительностью действия. Если он действует кратковременно, то аварийная фаза прекращается и процесс адаптации не формируется. Если адаптагенный фактор действует длительно или повторно прерывисто, это создает достаточные предпосылки для формирования так называемых структурных следов. Суммируются эффекты действия факторов, углубляются и нарастают метаболические изменения, и аварийная фаза адаптации превращается в переходную, а затем и в фазу стойкой адаптации.

     Поскольку фаза стойкой адаптации связана  с постоянным напряжением управляющих  механизмов, перестройкой нервных и  гуморальных соотношений, формированием новых функциональных систем, то эти процессы в определенных случаях могут истощаться. Если принять во внимание, что в ходе развития адаптивных процессов важную роль играют гормональные механизмы, то становится ясно, что они являются наиболее истощаемым звеном.

     Истощение управляющих механизмов, с одной  стороны, и клеточных механизмов, связанных с повышенными энергетическими затратами, с другой стороны, приводит к дезадаптации.

     Симптомами  этого состояния являются функциональные изменения в деятельности организма, напоминающие те сдвиги, которые наблюдаются в фазе острой адаптации.

     Вновь в состояние повышенной активности приходят вспомогательные системы  — дыхание, кровообращение, неэкономично тратится энергия. Однако координация между системами, обеспечивающими состояние, адекватное требованию внешней среды, осуществляется неполноценно, что может привести к гибели.

     Дезадаптация  возникает чаще всего в тех  случаях, когда действие факторов, явившихся основными стимуляторами адаптивных изменений в организме, усиливается, и это становится несовместимым с жизнью.

      1.2.2. Адаптация к различному  режиму двигательной  активности

     Повышенная  активность Двигательная активность — основное свойство животных и человека, неотъемлемая часть жизни и развития каждого организма. В течение жизни нередко под влиянием каких-либо требований внешней среды уровень двигательной активности изменяется в сторону его повышения или понижения.

     Если  человек изменяет образ жизни  так, что его двигательная активность по необходимости становится высокой, то его организм должен приспосабливаться к новому состоянию (например, тяжелая физическая работа, систематические занятия спортом и т. д.). В этих случаях развивается специфическая адаптация, сводящаяся к перестройке мышечной ткани, точнее ее массы, в соответствии с повышенной функцией.

     В основе этого механизма лежит  активация синтеза мышечных белков. Увеличение их функции на единицу  массы ткани вызывает изменение  активности генетического аппарата, что приводит к увеличению числа рибосом и полисом, в которых происходит синтез белков. В конечном итоге клеточные белки растут в объеме и количестве, нарастает масса мышечной ткани, другими словами, возникает гипертрофия. При этом в митохондриях мышечных клеток увеличивается использование пирувата, что предотвращает повышение содержания лактата в крови и обеспечивает мобилизацию и использование жирных кислот, а это, в свою очередь, приводит к повышению трудоспособности. В результате объем функции приходит в соответствие с объемом структуры органа, и организм в целом становится адаптированным к нагрузке данной величины. Если человек проводит усиленную тренировку в объеме, значительно превышающем физиологический, то структура мышц подвергается особенно выраженным изменениям. Объем мышечных волокон возрастает в такой степени, что кровоснабжение не справляется с задачей столь высокого обеспечения мышц. Это приводит к обратному результату энергетика мышечных сокращений ослабевает (так, например, может быть при занятиях культуризмом). Такое явление можно считать дезадаптацией.

     В целом, хорошо дозируемые мышечные нагрузки способствуют повышению неспецифической резистентности к действию самых различных факторов. Иногда человек и животное бывают вынуждены адаптироваться и к пониженной двигательной активности — гипокинезии.

     Пониженная  активностъ. Ограничения двигательной активности живого организма называют гипокинезией (синоном термина “гиподинамия”).

     Степени гипокинезии в естественных условиях и в опыте могут быть различными — от небольшого ограничения подвижности до почти полного ее прекращения. Полной гипокинезии можно добиться, лишь используя фармакологические вещества типа миорелаксина (имеются в виду препараты, которые препятствуют распространению импульсов с нервов на мышцы и, таким образом, выключают деятельность скелетной мускулатуры).

     Можно говорить о различных видах гипокинезии. К числу таковых относятся: отсутствие необходимости движения; невозможность двигаться в связи со спецификой внешних условий; запрет движений при режиме покоя в связи с заболеванием; невозможность двигаться в связи с заболеванием.

     Примером  гипокинезии, связанной с отсутствием  необходимости в двигательной активности, является режим нашей повседневной жизни. Разумеется, речь идет о людях, занимающихся умственным трудом, ведущим так называемый «сидячий образ жизни». Однако современная высокоразвитая техника, используемая на производстве, приводит к тому, что рабочие и крестьяне в процессе трудовой деятельности прилагают все меньше и меньше физических усилий, так как труд человека постепенно заменяется работой различных машин. Таким образом, научно-техническая революция несет с собой гипокинезию, являющуюся отрицательным моментом для человека как биологической системы.

     Аварийная фаза адаптации к гипокинезии  отличается первоначальной мобилизацией реакций, компенсирующих недостаток двигательных функций.

     В реакцию организма на гипокинезию  вовлекается прежде всего нервная система с ее рефлекторными механизмами. Взаимодействуя с гуморальными механизмами, нервная система и организует защитные реакции адаптации на действие гипокинезии.

     Исследования  показали, что к числу таких  защитных реакций относится возбуждение симпатоадреналовой системы, связанное большей частью с эмоциональным напряжением при гипокинезии. Во вторую очередь защитные реакции включают гормоны адаптации.

     Симпатоадреналовая  система обусловливает временную  частичную компенсацию нарушений  кровообращения в виде усиления сердечной  деятельности, повышения сосудистого тонуса и, следовательно, кровяного давления, усиления дыхания (повышение вентиляции легких). Выделение адреналина и возбуждение симпатической системы способствуют повышению уровня катаболизма в тканях. Однако эти реакции кратковременны и быстро угасают при продолжающейся гипокинезии.

     Дальнейшее  развитие гипокинезии можно представить себе следующим образом. Неподвижность способствует прежде всего снижению катаболических процессов. Выделение энергии уменьшается. и интенсивность окислительных реакций становится незначительной. Поскольку в крови снижается содержание углекислоты, молочной кислоты и других продуктов метаболизма, в норме стимулирующих дыхание и кровообращение (интенсивность деятельности сердца, скорость кровотока и кровяное давление), то эти показатели также снижаются. У людей в состоянии гипокинезии уменьшается вентиляция легких, падает частота сердечных сокращений, ниже становится кровяное давление.

     Если  при этом питание остается таким  же, как при активной деятельности, наблюдается положительный баланс, накопление в организме жиров и углеводов. При продолжающейся гипокинезии такое превышение ассимиляции довольно скоро приводит к ожирению.

     Характерным изменениям подвергается сердечно-сосудистая система. Постоянная недогрузка сердца в связи с уменьшением венозного  возврата в правое предсердие служит причиной недорастяжения его кровью, уменьшения минутного объема. Сердечная мышца начинает работать ослабленно. В волокнах сердечной мышцы снижается интенсивность окислительных реакций, и это приводит к изменению по типу атрофии (слово “атрофия” означает отсутствие питания). Уменьшается масса мышц, снижается их энергетический потенциал, и, наконец, возникают деструктивные изменения.

     В опытах на кроликах, подвергавшихся длительное время действию гипокинезии, было установлено, что сердце подопытного кролика  уменьшается в объеме на 25% по сравнению с сердцем кролика из контрольной группы. Аналогичные результаты были получены Н.А. Агаджаняном (1962) у обследуемых после 60-суточного их пребывания в замкнутых камерах малого объема.

     Изменения происходят и в сосудистой системе. В условиях гипокинезии, когда выброс крови из сердца снижается и количество циркулирующей крови уменьшается в связи с ее депонированием и застаиванием в капиллярах, тонус сердца постепенно ослабляется. Это снижает кровяное давление, что, в свою очередь, приводит к плохому снабжению тканей кислородом и падению в них интенсивности обменных реакций (порочный круг).

     Застои  крови в капиллярах и емкостном  отделе сосудистого русла — мелких венах — способствуют повышению  проницаемости сосудистой стенки для воды и электролитов и выпотеванию их в ткани. В результате возникают отеки различных частей тела. Ослабление работы сердца служит причиной повышения давления в системе полых вен, что, в свою очередь, к застою в печени. Последнее способствует снижению ее обменной, барьерной и других очень важных для состояния организма функций. Кроме того, плохое кровообращение в печени вызывает застой крови в бассейне воротной вены. Отсюда повышение давления в капиллярах кишечной стенки и уменьшение всасывания веществ из кишечника.

     Ухудшение условия кровообращения в пищеварительной  системе снижают интенсивность сокоотделения, вследствие чего возникают расстройства пищеварения. Уменьшение кровяного давления и объема циркулирующей крови является причиной снижения мочеобразования в почках. В организме при этом повышается содержание остаточного азота, не выводимого с мочой.

     Специфические изменения при ограничении движений возникают и в суставах. Эти  изменения касаются синовиальных оболочек. Уменьшается количество суставной жидкости, и суставы теряют свою подвижность.

     Состояние, характерное для гипокинезии, может  быть обратимым или необратимым. В последнем случае оно может  закончиться гибелью, чаще всего  в связи с присоединившимся патологическим процессом, так как сопротивляемость организма в условиях гипокинезии очень низка. Все вышеизложенное касается абсолютной вынужденной гипокинезии. В отличие от адаптации к измененному газовому составу, низкой температуре и т.п., адаптация к абсолютной гипокинезии не может считаться полноценной. Вместо фазы резистентности идет медленное истощение всех функций, Если гипокинезия не абсолютна, а лишь относительная, устанавливается определенный низкоэнергетический гомеостазис — фаза резистентности.

     Она отличается нестабильностью, резким снижением  неспецифической устойчивости, предрасположением к любым патологическим процессам.

1.3. Теоретические основы физиологических адаптаций в горных условиях

    При переезде или восхождении в горы под влиянием гипоксии и перечисленных выше биоклиматических факторов развивается ряд приспособительных реакций, направленных на сохранение физиологического равновесия в организме. Устойчивость человека к воздействию факторов внешней среды является проявлением общебиологического закона – гомеостаза, который заключается в способности организма путём саморегуляции физиологических процессов сохранять и поддерживать относительное постоянство внутренней среды при меняющихся внешних условиях. Устойчивость организма к недостатку кислорода является проявлением гомеостаза и зависит от совершенства регуляторных механизмов. Связь реакций гомеостаза с явлениями адаптации, имеющими большое значение в высотной патологии, очевидна. От совершенства механизмов гомеостаза зависит эффективность адаптации. Любой вид адаптации создаётся на основе механизмов гомеостаза. В.Кэннон, который ввёл этот термин в литературу, подчёркивал, что «гомеостаз» обозначает прежде всего физиологические механизмы, обеспечивающие устойчивость живых существ. Однако эта устойчивость особая, не стабильная, хотя колебания физиологических параметров в условиях «нормы» ограничены сравнительно узкими пределами. Гомеостаз представляет собой выработавшееся в ходе эволюции адаптационное свойство организма к обычным условиям окружающей среды. Эти условия могут действовать кратковременно, но иногда их действие может растянуться и на более длительное время. Особый интерес представляет адаптация к чрезвычайным, или экстремальным, условиям внешней среды. При этом механизмы гомеостаза должны обеспечивать не только восстановление обычных свойств внутренней среды или кратковременное увеличение функциональной активности различных систем (углубление дыхания, учащение сокращений сердца и пр.), но и включение механизмов компенсации и, возможно, ограничение действия вредных факторов с помощью применения методов современной рациональной терапии и гигиены. К.Бернар, основоположник учения о гомеостазе, говорил, что вода, кислород, температура и питательные вещества должны поддерживаться в жидкой среде организма в определённых параметрах, они и являются основными условиями гомеостаза. В настоящее время установлены и обоснованы и другие механизмы гомеостаза, обеспечивающие адаптацию организма к экстремальным факторам внешней среды. Это и наследственность, и иммунобиологическая реактивность – важное свойство организма, позволяющее посредством лимфоцитов отличать «своё» и «чужое» в организме и бороться с «чужим» (этот механизм гомеостаза важен в условиях гор для защиты от инфекционных и гнойно-воспалительных заболеваний), и другие. Таким образом, гомеостаз означает не только сохранение относительного постоянства внутренней среды, но и приспособление (адаптацию) к изменяющимся условиям внешней среды.