Влияние биоритмов на физическую работоспособность детей среднего школьного возраста

ВЛИЯНИЕ БИОРИТМОВ НА ФИЗИЧЕСКУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ДЕТЕЙ СРЕДНЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА

ГЛАВА 1. ОБЗОР НАУЧНОЙ И МЕТОДИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ПРОБЛЕММЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Психофизиологические особенности учащихся среднего школьного возраста

1.2. Биологические ритмы и работоспособность

1.3. Воздействие биологических ритмов на физическую работоспособность учащихся среднего школьного возраста

ГЛАВА 2. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Цель и задачи исследования

2.2. Методы исследования

2.3. Организация исследования

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Нарушение биологических ритмов

3.2. Влияние биоритмов на уровень физической работоспособности при занятиях легкой атлетикой у детей средних классов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Все живые организмы, начиная от простейших одноклеточных и кончая такими высокоорганизованными, как человек, обладают биологическими ритмами, которые проявляются в периодическом изменении жизнедеятельности и, как самые точные часы, отмеряют время. С каждым годом ученые находят новые внутренние ритмы. В 1931 году шведскими учеными Г. Агреном, О. Виландером и Е. Жоресом впервые было доказано существование суточного ритма изменения содержания гликогена в печени и мышцах, то в 60-х годах обнаружено уже более 50-ти биологических функций, имеющих суточную периодичность.

Биологические ритмы или биоритмы — это более или менее регулярные изменения характера и интенсивности биологических процессов. Способность к таким изменениям жизнедеятельности передается по наследству и обнаружена практически у всех живых организмов. Их можно наблюдать в отдельных клетках, тканях и органах, в целых организмах и в популяциях.

Теории «трех биоритмов» около ста лет. Интересно, что ее авторами стали три человека: Герман Свобода, Вильгельм Флисс, открывшие эмоциональный и физический биоритмы, а также Фридрих Тельчер — исследовавший интеллектуальный ритм [3,6].

Психолога Германа Свободу и отоларинголога Вильгельма Флисса можно считать «дедушками» теории биоритмов.

Несмотря на профессорские звания и то, что одинаковые открытия были сделаны независимо, основатели теории «трех биоритмов» имели многих противников и оппонентов. Исследования биоритмов продолжались в Европе, США, Японии. Особенно интенсивным этот процесс стал с открытием ЭВМ и более современных компьютеров. В 70−80 гг. биоритмы завоевали весь мир.

Интенсивность большинства физиологических процессов на протяжении суток имеет тенденцию повышаться в утренние часы и падать в ночное время. Примерно в эти же часы повышается чувствительность органов чувств: человек утром лучше слышит, лучше различает оттенки цветов.

Изучение биоритмов организма человека позволит научно обосновать применение лекарственных препаратов при лечении больных.

В последнее время в нашей стране и за рубежом проводятся большие работы по исследованию биоритмов человека, их взаимосвязи со сном и бодрствованием. Поиски исследователей направлены в основном на определение возможностей управления биоритмами с целью устранения нарушений сна. Задача эта особенно актуальна, на наш взгляд, в настоящее время, когда значительная часть взрослого населения земного шара страдает от бессонницы.

Управление внутренними ритмами человека имеет важное значение не только для нормализации ночного сна, но и для устранения ряда заболеваний нервной системы, имеющих функциональный характер (например, неврозов). Установлено, что суточное изменение внутренних ритмов, свойственных здоровому человеку, при болезненных состояниях искажаются. По характеру искажений врачи могут судить о ряде заболеваний на начальной стадии.

По-видимому, большинство болезней у человека происходит вследствие нарушения ритма функционирования ряда органов и систем его организма [3,12,16].

В ходе исторического развития человек и все другие живые существа, населяющие нашу планету, усвоили определенный ритм жизни, обусловленный ритмическими изменениями геофизических параметров среды, динамикой обменных процессов.

Одна из быстроразвивающихся наук XX века — биоритмология, т. е. наука, изучающая циклические биологические процессы, имеющиеся на всех уровнях организации живой системы. Дело в том, что живая система постоянно находится в состоянии обмена веществ с окружающей средой и обладает сложной динамикой процессов, является саморегулирующейся и самовоспроизводящей системой. «Биологические часы» в организме — отражение суточных, сезонных, годовых и других ритмов физиологических процессов.

А так как, темпы научно-технического прогресса сейчас приобретают стремительный характер и предъявляют серьезные требования к человеку, нам кажется, проблема актуальности биоритмов является сегодня самой важнейшей. Бездумное отношение человека к самому себе, как и к окружающей природе, часто является следствием незнания биологических законов, эволюционных предпосылок, адаптивных возможностей человека и т. д., и т. п. Чтобы сохранить здоровье человека и его физическую работоспособность, всесторонне и гармонично развивать его физические и духовные качества, необходима настойчивая научно-исследовательская работа. Решение этого вопроса возможно также и через реализацию научно обоснованных методик физического воспитания учащихся. Поэтому выявление влияния биоритмов на физическую работоспособность и поиск новых средств, методов воздействия физического воспитания на организм учащегося будет способствовать повышению работоспособности учащихся средних классов.

Рабочая гипотеза. Построение занятий по легкой атлетике с учетом влияния биоритмов на организм детей среднего школьного возраста будет способствовать повышению их физической работоспособности.

Предмет исследования — влияние биоритмов на физическую работоспособность учащихся средних классов занимающихся легкой атлетикой.

Объект исследования — учащиеся 6−7-х классов общеобразовательной школы.

Практическая значимость. Результаты проведенного исследования могут быть использованы на секционных занятиях по легкой атлетике так и на уроках физической культуры у учащихся средних классов.

Внедрение результатов исследования в практику физического воспитания школьников создаст дополнительные возможности повышения их уровня физической работоспособности.

Структура и объём работы. Курсовая работа состоит из введения, трёх глав, заключения и списка литературы. Работа выполнена на 30 страницах машинописного текста. Содержит в себе 2 таблицы.

Список литературы

включает 21 источник.

ГЛАВА 1. ОБЗОР НАУЧНОЙ И МЕТОДИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ПРОБЛЕММЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Психофизиологические особенности учащихся среднего школьного возраста Процесс полового созревания сопряжен с глубокими морфофункциональными перестройками в организме, протекающими по-степенно и поэтапно. Выделяют пять стадий полового созревания: три из них приходятся на подростковый возраст, четвертая и пятая относятся к периоду ранней юности. Каждая из этих стадий харак-теризуется, с одной стороны, спецификой функционирования желез внутренней секреции и связанными с этим морфофункциональными преобразованиями всех систем организма, и с другой стороны, — изменениями в психическом и социальном плане.

1-я стадия — (10 лет у девочек, 11−12 лет у мальчиков) — предпубертатный период, характеризуется отсутствием вторичных по-ловых признаков. Темпы роста в это время сравнительно низкие, увеличение длины тела происходит в основном за счет роста туло-вища, корково-подкорковые отношения характеризуются как отно-сительно зрелые [1,2].

2-я стадия (10−12 лет у девочек, 12−13 лет у мальчиков) — связана с усилением гипофизарной активности и секрецией соматотропина и фоллитропина. Эти гормоны оказывают влияние на скорость роста и появление начальных признаков полового созре-вания. Так, темпы роста туловища в длину замедляются и ускоря-ется рост конечностей. Отставание роста туловища имеет глубо-кий биологический смысл: в это время замедляется рост сердеч-ной мышцы, вследствие этого функциональные возможности сердца временно отстают от потребностей растущего организма, тормо-зится прирост легочной массы, что сказывается на кислородном снабжении работающих мышц, временные ограничения объема кровотока затрагивают не только мышцы, но и головной мозг, поэтому у подростков в это время отмечаются быстрая утомляемость снижение общей активности, контроля поведения, продуктивности учебной деятельности и работоспособности, раздражительность и изменение поведенческих стереотипов.

3-я стадия — 13−15 лет у мальчиков, 12−14 лет у девочек — со-пряжена с изменением ростовых процессов: замедляется скорость роста конечностей и увеличивается рост туловища. Именно на этот период приходятся наиболее; высокие показатели скорости роста массы и длины тела. Данный период полового созревания называют пубертатным скачком роста. Увеличение темпов роста связано с секреторной активностью соматотроглина (гормона роста), выделя-емого гипофизом. Для таких активных морфологических преобразо-ваний необходимо большое количество энергетического и пластичес-кого материала, поэтому увеличивается использование резервов жи-рового депо — подросток худеет, заметно уменьшается толщина подкожного жирового слоя. Процессы роста туловища сопряжены с ростом внутренних органов — сердца, легких, печени, увеличивается грудная и брюшная полости. Как следствие этого, происходит увели-чение объема кровотока, жизненной емкости легких, максимального потребления кислорода мышцами и т. п. Увеличение скорости крово-тока приводит к заметному повышению температуры кожи, особен-но конечностей, что является довольно характерным признаком на-ступившей 3-й стадии полового созревания. Однако при этом процес-сы терморегуляции снова, как и в младшем школьном возрасте, выходят на менее экономичный режим. У подростков это проявля-ется в учащении простудных заболеваний. К тому же глубокие пере-стройки в функционировании сердечно-сосудистой системы повы-шают риск появления вегетососудистых дистоний и подростковой гипертонии. Поэтому при планировании и проведении учебно-воспи-тательных мероприятий и профориентационной работы необходимо учитывать эти особенности возраста и, соответственно, регулиро-вать школьную и трудовую нагрузку подростков [4,7,18].

Социальная зрелость появляется у подростка на психологичес-ком уровне в виде ощущения собственной взрослости. Это новообразование в психике является структурным центром самосознания, и именно с него, по мнению Леонтьева, начинается второе рождение личности [2,13]. Появившееся чувство взрослости в данном возрасте выражается в изменении отношения не только к себе, но и к окружа-ющим людям, ценностям, способам поведения, т. е. связано с нача-лом формирования мировоззрения. Этот процесс сопряжен с изме-нением социальной активности подростка, которая заключается в большей восприимчивости к усвоению норм, ценностей и способов поведения, существующих в мире взрослых. Возникающие при этом конфликты являются следствием неправильного отношения и пове-дения взрослого окружения и нежелания считаться с развитием лич-ности подростка. Поэтому школьнику в это время занчительно лег-че и проще общаться со сверстниками, отношения с которыми скла-дываются на основе коллегиальности, равноправия и на нормах «взрослой» морали равенства. Группа сверстников, удовлетворяю-щая потребность подростка в принятии себя, становится для него авторитетной, он стремится принять нормы и ценностные ориента-ции данной группы. В целом социальная адаптация школьника в дан-ном возрасте определяется шестью реакциями, составляющими суть «подросткового комплекса» (по А. Е. Личко и ВТ. Кондратенко) [17,20]

1. Реакция эмансипации проявляется в виде протеста против установленных правил и порядков, стремления подростка к независимо-сти, самостоятельности и самоутверждению себя как личности.

2. Реакция группирования со сверстниками, вызваны взросле-нием подростка, потребностью в новой информации о мире и о себе, в новых эмоциональных контактах и взаимоотношениях.

3. Реакции увлечения имеют для подростка такое же значе-ние, как и игры для детей младшего школьного возраста; оказы-вают большое влияние на формирование личности, часто являют-ся средством для самовыражения и идентификации с подобными себе, средством достижения престижного статуса в своей среде.

4. Реакции, обусловленные сексуальным влечением, вызван-ные половым созреванием.

5. Дисморфореакция — реакция на свою внешность.

6. Рефлексиореакция связана с повышенным вниманием к своему внутреннему миру.

В данный возрастной период подростки наиболее восприим-чивы к обидам, неуважительному отношению к ним со стороны взрослых, эмоции их подвижны, изменчивы и часто противоречи-вы. Процесс перехода из мира детства в мир взрослых требует от подростка огромного психического и физиологического напряже-ния. Поэтому искусство педагога и родителей заключается в том, чтобы найти такие формы и методы работы, которые бы переклю-чали внимание подростков на различные и многообразные виды деятельности. Кроме того, отрочество сензитивно для развития средств отношений (вербальные и невербальные коммуникативные навыки), эмпатии, воображения. В 13 лет мечта все больше зани-мает место игры, она способствует «возвышению потребностей», создавая идеальные образы будущего. В этот период «свертыва-ется» детская форма воображения и начинает складываться но-вая. Представления, фантазии, продукты собственного воображе-ния нередко становятся для подростка настолько реальными, что он иногда пытается их воплотить в жизнь в конкретной деятельно-сти или рассказах о них.

Одним из центральных моментов развития в этот период яв-ляется резкое возрастание познавательной активности и любозна-тельности, сензитивности для возникновения познавательных ин-тересов, которые в этот период характеризуются некоторой двой-ственностью. С одной стороны, наблюдается снижение интереса к учебным предметам, а с другой, — возрастает интерес к окружаю-щему миру, человеку во всех его проявлениях, социальным пробле-мам и т. д. Происходит как бы «взрыв» любознательности. Именно в этот период формируются зрелые формы учебной мотивации, которая раскрывает смысл учения как деятельности по самообразова-нию и самосовершенствованию.

Выделение значения приобретения учением личностного смыс-ла и рассмотрение этого нового отношения к знаниям как ядра чув-ства взрослости имеет принципиально важное значение для форми-рования и коррекции учебной мотивации. Современная школа с про-исходящей в ней дифференциацией образования подтверждает это положение. В гимназиях, лицеях, специализированных школах и дру-гих учебных заведениях с углубленным дифференцированным обу-чением снижение учебной мотивации наблюдается только у тех учеников, которые по ряду причин не открыли для себя личностно-го смысла в учении (профиль учебного заведения не совпадает с интересами и т. д.). В обычных классах снижение учебной мотива-ции происходит, если школьники не видят смысла в получении зна-ний, это не включено в их представление о взрослости [1,14,17].

Интеллектуальное развитие подростков происходит в разном темпе. Отдельные учащиеся, ранее отстававшие в учебе, могут превзойти тех, чье интеллектуальное развитие началось раньше. Существенное значение в таком интеллектуальном «рывке» игра-ет мотивация, формирование готовности к самоопределению. В этом возрасте появляются новые мотивы учения, связанные с расширением знаний, позволяющих заниматься интересным делом, само-стоятельным творческим трудом. Происходит формирование сис-темы личностных ценностей. Старшие подростки начинают инте-ресоваться разными профессиями, развиваются профессиональные интересы и склонности, т. е. начинается процесс профессионально-го самоопределения. Однако это характерно не для всех школьни-ков. В этом возрасте еще не все подростки задумываются о выбо-ре будущей профессии. Это проявление одного из множества ха-рактерных для этого возраста противоречий и конфликтов. С одной стороны, интеллектуальная развитость подростков, которую они демонстрируют при решении учебных задач и в иных ситуациях, побуждает взрослых обсуждать с ними достаточно серьезные про-блемы, но с другой стороны, при обсуждении вопросов, которые касаются будущей профессии, этики поведения и т. д., может обна-ружиться инфантильность этих почти взрослых людей, нуждаю-щихся в помощи и поддержке.

Своеобразной особенностью подростковых интересов являет-ся безоглядность увлечения, когда интерес (часто случайный) вдруг становится страстью, чем-то чрезмерным, появляется «мода» на интересы. В этом возрасте обычно появляется увлечение музы-кальными ансамблями, что связано с потребностью в эмоциональ-ном насыщении. Исходя из анализа того, что увлекает подростка и что оставляет его безучастным, можно судить о развитии его лич-ности. Причины устойчивого отсутствия интересов кроются в осо-бенностях семейного и школьного воспитания, социальных услови-ях. Нередко интересы гаснут, когда подросток испытывает трудно-сти, неуспех в новой деятельности или ярко выраженную тенденцию к «отказу от усилий». Л. С. Выгодский считает, что ключом ко всей проблеме психического развития подростка является проблема интересов в переходном возрасте [2,10].

В подростковом возрасте изменяются содержание и роль «под-ражания» в развитии личности, оно становится управляемым и на-чинает обслуживать потребности личного самосовершенствования ребенка. Так в 6−7 классе многие мальчики, подражая мужествен-ным, смелым, сильным героям фильмов или старшим ребятам, взрослым мужчинам, начинают заниматься воспитанием необхо-димых качеств через занятия спортом. Вначале это происходит ради развития волевых качеств, силы, а затем продолжают заниматься для достижения высоких результатов, что способствует развитию мотивации достижения успеха. Полезные волевые качества, зак-репившиеся в ходе этих занятий, затем могут перейти на профес-сиональную деятельность, определяя вместе с мотивацией достижения успеха ее практические результаты. У девочек выработка качеств, аналогичных волевым, идет иначе. Они особенно стара-ются преуспеть в учебе, много занимаются теми предметами, где что-то не получается. Они занимаются искусством, домоводством, женскими видами спорта, т. е. у них вырабатывается настойчивость и работоспособность в тех видах деятельности, преимущественно которыми им придется заниматься в будущем [4,10].

Одним из центральных моментов развития в этом возрасте становится «чувство взрослости» и вытекающее из него стремле-ние делать что-то полезное, социально значимое, потребность в утверждении личного достоинства и требование к взрослым ува-жать и считаться с этим. Этим объясняется увлеченность подрос-тков просоциальной и общественно полезной деятельностью.

Во все эти новые отношения с людьми подросток вступает уже будучи достаточно интеллектуально развитым человеком, об-ладающим определенными способностями, умениями, т.к. отроче-ство — это период бурного развития познавательных процессов, ста-новления избирательности восприятия, произвольного внимания и логической памяти. В это время активно формируется абстракт-ное, теоретическое мышление, развиваются гипотетико-дедуктивные процессы. Именно формирование мышления, приводя к разви-тию рефлексии — способности делать предметом своей мысли саму мысль — даст средство, с помощью которого ребенок может раз-мышлять о себе. Центральное личностное новообразование этого периода — становление нового уровня самосознания, Я-концепции, выражающегося в стремлении понять себя, свои возможности и особенности. Постепенно вырабатываются некоторые критерии оценки самого себя, происходит переход от ориентации на оценку окружающих к ориентации на самооценку.

Поэтому проведение учебно-воспитательных мероприятий должно строиться с учетом индивидуальных особенностей взрос-леющего ребенка, на основе тактичного и уважительного отноше-ния к инициативе, самостоятельности и интересам подростков.

1.2. Биологические ритмы и работоспособность Все живое на нашей планете несет отпечаток ритмического рисунка событий, характерного для нашей Земли. В сложной системе биоритмов, от коротких — на молекулярном уровне — с периодом в несколько секунд, до глобальных, связанным с годовыми изменениями солнечной активности живет и человек. Биологический ритм представляет собой один из важнейших инструментов исследования фактора времени в деятельности живых систем и их временной организации.

Повторяемость процессов — один из признаков жизни. При этом большое значение имеет способность живых организмов чувствовать время. С ее помощью устанавливаются суточные, сезонные, годовые, лунные и приливно-отливные ритмы физиологических процессов. Как показали исследования, почти все жизненные процессы в живом организме различны.

Ритмы физиологических процессов в организме, как и любые другие повторяющиеся явления, имеют волнообразный характер. Расстояние между одинаковыми положениями двух колебаний называются периодом, иди циклом.

Биологические ритмы или биоритмы — это более или менее регулярные изменения характера и интенсивности биологических процессов. Способность к таким изменениям жизнедеятельности передается по наследству и обнаружена практически у всех живых организмов. Их можно наблюдать в отдельных клетках, тканях и органах, в целых организмах и в популяциях.

Выделим следующие важные достижения биоритмологии:

1. Биологические ритмы обнаружены на всех уровнях организации живой природы — от одноклеточных до биосферы. Это свидетельствует о том, что биоритмика — одно из наиболее общих свойств живых систем.

2. Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом регуляции функций организма, обеспечивающим гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах.

3. Установлено, что биологические ритмы, с одной стороны, имеют эндогенную природу и генетическую регуляцию, с другой, их осуществление тесно связано с модифицирующим фактором внешней среды, так называемых датчиков времени. Эта связь в основе единства организма со средой во многом определяет экологические закономерности.

4. Сформулированы положения о временной организации живых систем, в том числе — человека — одним из основных принципов биологической организации. Развитие этих положений очень важно для анализа патологических состояний живых систем.

5. Обнаружены биологические ритмы чувствительности организмов к действию факторов химической (среди них лекарственные средства) и физической природы. Это стало основой для развития хронофармакологии, т. е. способов применения лекарств с учетом зависимости их действия от фаз биологических ритмов функционирования организма и от состояния его временной организации, изменяющейся при развитии болезни.

6. Закономерности биологических ритмов учитывают при профилактике, диагностике и лечении заболеваний.

Биоритмы подразделяются на физиологические и экологические. Физиологические ритмы, как правило, имеют периоды от долей секунды до нескольких минут. Это, например, ритмы давления, биения сердца и артериального давления. Имеются данные о влиянии, например, магнитного поля Земли на период и амплитуду энцефалограммы человека [12,20].

Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды. К ним относятся суточные, сезонные (годовые), приливные и лунные ритмы. Благодаря экологическим ритмам, организм ориентируется во времени и заранее готовится к ожидаемым условиям существования. Так, некоторые цветки раскрываются незадолго до рассвета, как будто зная, что скоро взойдет солнце. Многие животные еще до наступления холодов впадают в зимнюю спячку или мигрируют. Таким образом, экологические ритмы служат организму как биологические часы [3,6].

Биологические ритмы описаны на всех уровнях, начиная от простейших биологических реакций в клетке и кончая сложными поведенческими реакциями. Таким образом, живой организм является совокупностью многочисленных ритмов с разными характеристиками.

С понятием «ритма» связано представление о гармонии, организованности явлений и процессов. В переводе с греческого слово «ритм», «ритмос» означает соразмерность, стройность. Ритмическими называются такие явления природы, которые периодически повторяются. Это движение небесных тел, смена времен года, дня и ночи, периодичность приливов и отливов. А также чередование максимумов и минимумов солнечной активности.

Различные физические явления отличаются периодическим, волнообразным характером. К их числу можно отнести электромагнитные волны, звук и т. д. В жизни примером служит изменение атомного веса элементов, отражающее последовательное чередование химических свойств материи.

Основные ритмы в природе, наложившие свой отпечаток на все живое на Земле, возникли под влиянием вращения Земли по отношению к Солнцу, Луне и звездам.

Из всех ритмических воздействий, поступающих из Космоса на Землю, наиболее сильным является воздействие ритмически изменяющегося излучения Солнца. На поверхности и в недрах нашего светила непрерывно идут процессы, проявляющиеся в виде солнечных вспышек. Мощные потоки энергии, выбрасываемые при вспышке, достигая Земли, резко меняют состояние магнитного поля и ионосферы, влияют на распространение радиоволн, сказываются на погоде. В результате возникающих на Солнце вспышек изменяется общая солнечная активность, имеющая периоды максимума и минимума.

Многочисленные исследования, проведенные отечественными и зарубежными учеными, показали, что во время наибольшей активности Солнца возникает резкое ухудшение состояние больных, страдающих гипертонической болезнью, атеросклерозом и инфарктом миокарда. В этот период времени происходят нарушения функционального состояния ЦНС, возникают спазмы кровеносных сосудов.

Французские ученые Г. Сардау и Г. Валло установили, что момент прохождения пятен через центральный меридиан Солнца в 84% случаев совпадает с внезапными смертями, инфарктами, инсультами и другими осложнениями.

Ритм — это универсальное свойство живых систем. Процессы роста и развития организма имеют ритмический характер. Ритмическим изменениям могут быть подвержены различные показатели структур биологических объектов: ориентация молекул, третичная молекулярная структура, тип кристаллизации, форма роста, концентрация ионов и т. д.

Установлена зависимость суточной периодики, присущей растениям, от фазы их развития. В коре молодых побегов яблони был выявлен суточный ритм содержания биологически активного вещества флоридзина, характеристики которого менялись соответственно фазам цветения, интенсивного роста побегов и т. д. Одно из наиболее интересных проявлений биологического измерения времени — суточная периодичность открывания и закрывания цветков и растений. Каждое растение «засыпает» и «просыпается» в строго определенное время суток [3,12].

Существуют ритмические изменения чувствительности организма к повреждающим факторам внешней среды. В опытах на животных было установлено, что чувствительность к химическим и лучевым поражениям колеблется в течение суток очень заметно: при одной и той же дозе смертность мышей в зависимости от времени суток варьировала от 0 до 10%

Важнейшим внешним фактором, влияющим на ритмы организма, является фотопериодичность. У высших животных предполагается существование двух способов фотопериодической регуляции биологических ритмов: через органы зрения и далее через ритм двигательной активности организма и путем экстрасенсорного восприятия света. Существует несколько концепций эндогенного регулирования биологических ритмов: генетическая регуляция, регуляция с участием клеточных мембран. Большинство ученых склоняются к мнению о полигенном контроле над ритмами. Известно, что в регуляции биологических ритмов принимают участие не только ядро, но и цитоплазма клетки [12,18].

Центральное место среди ритмических процессов занимает циркадианный ритм, имеющий наибольшее значение для организма. Понятие циркадианного (околосуточного) ритма ввел в 1959 году Халберг. Циркадианный ритм является видоизменением суточного ритма с периодом 24 часа, протекает в константных условиях и принадлежит к свободно текущим ритмам. Это ритмы с не навязанным внешними условиями периодом. Они врожденные, эндогенные, т. е. обусловлены свойствами самого организма. Период циркадианных ритмов длится у растений 23−28 часов, у животных 23−25 часов. Поскольку организмы обычно находятся в среде с циклическими изменениями ее условий, то ритмы организмов затягиваются этими изменениями и становятся суточными.

Циркадианные ритмы обнаружены у всех представителей животного царства и на всех уровнях организации — от клеточного давления до межличностных отношений. В многочисленных опытах на животных установлено наличие циркадианных ритмов двигательной активности, температуры тела и кожи, частоты пульса и дыхания, кровяного давления и диуреза. Суточным колебаниям оказались подвержены содержания различных веществ в тканях и органах, например, глюкозы, натрия и калия в крови, плазмы и сыворотки в крови, гормонов роста и др. По существу, в околосуточном ритме колеблются все показатели эндокринные и гематологические, показатели нервной, мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем. В этом ритме содержание и активность десятков веществ в различных тканях и органах тела, в крови, моче, поте, слюне, интенсивность обменных процессов, энергетическое и пластическое обеспечение клеток, тканей и органов. Этому же циркадианному ритму подчинены чувствительность организма к разнообразным факторам внешней среды и переносимость функциональных нагрузок. Всего к настоящему времени у человека выявлено около 500 функций и процессов, имеющих циркадианную ритмику [3,6].

Биоритмы организма — суточные, месячные, годовые — практически остались неизменными с первобытных времен и не могут угнаться за ритмами современной жизни. У каждого человека в течение суток четко прослеживаются пики и спады важнейших жизненных систем. Важнейшие биоритмы могут быть зафиксированы в хронограммах. Основными показателями в них служат температура тела, пульс, частота дыхания в покое и другие показатели, которые можно определить только при помощи специалистов. Знание нормальной индивидуальной хронограммы позволяет выявить опасности заболевания, организовать свою деятельность в соответствии с возможностями организма, избежать срывов в его работе [6,9,12].

Самую напряженную работу надо делать в те часы, когда главнейшие системы организма функционируют с максимальной интенсивностью. Если человек «голубь», то пик работоспособности приходится на три часа дня. Если «жаворонок» — то время наибольшей активности организма падает на полдень. «Совам» рекомендуется самую напряженную работу выполнять в 5−6 часов вечера.

О влиянии 11-летнего цикла солнечной активности на биосферу Земли сказано много. Но не все знают о тесной зависимости, существующей между фазой солнечного цикла и антропометрическими данными молодежи. Киевские исследователи провели статистический анализ показателей массы тела и роста юношей, приходивших на призывные участки. Оказывается, что акселерация весьма подвержена солнечному циклу: тенденция к повышению модулируется волнами, синхронными с периодом «переполюсовки «магнитного поля Солнца (а это удвоенный 11-летний цикл, т. е. 22 года). Кстати, в деятельности Солнца выявлены и более длительные периоды, охватывающие несколько столетий.

Важное практическое значение имеет также исследование других многодневных (околомесячных, годовых и пр.) ритмов, датчиком времени для которых являются такие периодические изменения в природе, как смена сезонов, лунные циклы и др.

1.3. Воздействие биологических ритмов на физическую работоспособность учащихся среднего школьного возраста Имея понятия об основных биологических ритмах, можно рассмотреть влияние биологичеких ритмов на физическую работоспособность учащихся средних классов.

Окологодовыми (цирканнуальными) называют ритмы, соответствующие смене времен года, т. е, годичные или сезонные, имея в виду, что эти ритмы подобно циркадианным не отличаются жесткой стабильностью периода. Эти ритмы обусловлены вращением Земли вокруг Солнца. Сезонные ритмы сформировались в ходе естественного отбора и закрепились в естественных структурах организма. Весна — это довольно трудное время года, весной совершается больше самоубийств, чаще наблюдается депрессия у лиц с неуравновешенной психикой. Осень же является оптимальным сезоном года для человека. Годовые ритмы свойственны всем физиологическим и психическим функциям. Психическая и мышечная возбудимость у людей выше весной и в начале лета, зимой она значительно ниже. Значительно изменяется обмен веществ, артериальное давление, частота пульса: он становится реже весной и осенью, а учащается зимой и летом. В окологодовом ритме меняется работоспособность человека осенью она наибольшая. Поэтому для реализации творческих замыслов, бесспорно, хороша осень. Лето лучше использовать для закаливания, формирования выносливости.

Рассмотрим влияние месячного, недельного и суточного цикла на физическую работоспособность организма школьника.

Месячный цикл в отличие от недельного существует объективно в окружающей нас природе. Это так называемый сидерический месяц — 27 1/3 дня — период вращения Луны вокруг Земли и 29 ½ дня — синодический месяц — время от одного новолуния до другого. Все месячные циклы так или иначе связаны с ритмом половой активности. При этом, околомесячные циклы, затрагивающие весь организм обуславливают большую устойчивость женского организма, так как колебательный режим у особей женского пола тренирует их физиологические системы и функции, делает их более устойчивыми.

Мы хорошо знаем, что основное действие Луны на Землю связано с взаимодействием их масс (закон всемирного тяготения), проявляющихся в виде приливов и отливов в реках и морях, а так же с экранированием Земли Луной от электромагнитного излучения солнца или дополнительным потоком в виде отраженного света. Это важно знать и учитывать гипертоникам и гипотоникам. Итак, гипертоникам надо остерегаться полнолуния, когда кровь максимально приливает к голове, а гипотоникам — новолуния, когда кровь отливает к ногам. На смене лунных фаз необходимо делать перерывы в работе, для восполнения сил, а также делать кратковременные перерывы в работе на пиках фаз.

Поэтому, желательно, в течение месячного цикла планировать нагрузку на работе, в соответствии, с биологическими ритмами, т.к. в критические дни цикла снижается работоспособность и ухудшается общее самочувствие организма.

В недельных ритмах подчеркнуто выражен социальный (экзогенный) компонент — недельный ритм работы и отдыха, в соответствии с которым изменяются функциональные отправления нашего организма.

Динамика работоспособности испытывает влияние недельного ритма: в понедельник происходит врабатываемость после выходных дней, максимум работоспособности наблюдается в середине недели, а к пятнице уже накапливается усталость, утомление и работоспособность падает. Следовательно, в понедельник и пятницу рабочую нагрузку стоит уменьшить за счет других рабочих дней. Недельному биоритму подвержены не только физиологические, но и психические процессы, а точнее целостное протекание тех и других [6,12].

Вот почему особенно удачным распорядком оказывается тот, когда попеременно усиливается то физическая, то интеллектуальная активность человека. Недельный ритм упорядочил трудовую деятельность, приспособив ее к физическим возможностям и потребностям организма. Ритм этот не случаен, и борьба с ним — это борьба человека с его же собственными, но еще не познанными законами.

Конечно, нельзя жить строго по расписанию, но учитывать особенности каждого дня и, сообразуясь с этим, контролировать себя вполне возможно. Распределяя рабочую нагрузку, учитывайте следующее:

а) не планируйте трудовые подвиги в понедельник. Понедельник — день конфликтов, инфарктов и инсультов;

б) дни активных действий — вторник, среда, четверг;

в) пятница — день спокойной, рутинной работы, не требующей нагрузки и напряжения.

Смена дня и ночи, времени года приводит к тому, что органы человека также ритмично изменяют свою активность. Суточный цикл, один из основных циклов, влияющих на работоспособность человека.

Самочувствие человека во многом зависит от того, насколько режим труда и отдыха соответствует его индивидуальным биоритмам. Активизация органов подчиняется внутренним биологическим часам. При энергетическом возбуждении организма происходит взаимодействие главных органов, подстройка их друг под друга, и под изменения окружающей среды. Полный цикл энергетического возбуждения органов завершается примерно за 24 часа. Причем максимальная активность органов длится около двух часов. Именно в это время органы человека лучше поддаются лечебному воздействию [3,6].

Ниже приводится время максимальной активности человека в его суточном биоритме:

— печень — с 1 до 3 часов ночи;

— легкие — с 3 до 5 часов утра;

— толстая кишка — с 5 до 7 часов утра;

— желудок — с 7 до 9 часов утра;

— селезенка и поджелудочная железа — с 9 до 11 часов утра;

— сердце — с 11 до 13 часов дня;

— тонкая кишка — с 13 до 15 часов дня;

— мочевой пузырь — с 15 до 17 часов дня;

— почки — с 17 до 19 часов вечера;

— органы кровообращения, половые органы — с 19 до 21 часов вечера;

— органы теплообразования — с 21 до 23 часов ночи;

— желчный пузырь — с 23 до 1 часу ночи.

Значение суточных ритмов можно использовать для усиления, а также для снижения доз лекарственных препаратов, так как в период активности органов максимально усваиваются даже небольшие дозировки. Кроме того, необходимо очень внимательно относится к своему здоровью во время рабочего дня, в соответствии с биологической максимальной активность органа, подверженного какому-либо заболеванию, стараться избегать в это время стрессов и чрезмерных нагрузок.

Кроме того, как уже отмечалось выше, стремительно развивающаяся наука биоритмология сегодня делит людей на большие группы в зависимости от того, кто когда встает и ложится спать. Традиционно эти группы называются по аналогии с птицами, ведущими сходный с людьми образ жизни: «жаворонки», «совы» и «голуби». Характерные признаки «жаворонка»: максимальная работоспособность утром, следование общепринятым нормам, неконфликтность, любовь к спокойствию, неуверенность в себе, наличие психологических проблем. «Жаворонок» — интроверт: замкнут на самом себе.

По характеру жаворонки — консерваторы. Перемена режима работы или стиля жизни протекает для них мучительно, но жаворонки весьма категоричны и уж если на что-то решились — своих решений не меняют. Часто жаворонки бывают тиранами, педантичными и прямолинейными. Тем не менее, жаворонки в деловой среде всегда весьма уважаемы именно за эти качества, плюс за пунктуальность и невиданную работоспособность в течение дня [6,10].

У «жаворонков» с пробуждением проблем нет. Только проснувшись, они уже готовы засесть за работу или устроить генеральную уборку. Они склонны с утра включать телевизор, лезть под холодный душ и бегать по улицам. Все это тонизирует и без того подготовленный к ранней деятельности организм. Просыпаются они резко, без помощи будильника, и отправляются на работу, не накачивая себя кофе.

" Совы" заметно отличаются от «жаворонков». Пики работоспособности у «сов» выявлены вечером (ночью), они достаточно легко приспосабливаются к изменению режимов, запретные зоны сна сдвинуты на более позднее время. Эти люди легко относятся к удачам и неудачам, не страшатся трудностей, эмоциональных переживаний, их можно отнести к экстравертам — людям, у которых интересы направлены во внешний мир. «Совы» более стрессостойки, хотя и в равных условиях обременены большим букетом болезней.

Настоящих сов не так уж и много — всего примерно 40% всего населения нашего государства. Совы живут по внутренне обусловленным, эндогенным ритмам. Совам, действительно, лучше ложиться спать попозже, так как в начале ночи у них самый плодотворный период. В правом полушарии в это время у них возникает очаг возбуждения, что способствует творчеству.

К сожалению, биоритм у сов такой, что практически никаким способом нельзя подвигнуть их на напряженные действия в разгар рабочего дня.

«Голубями» специалисты называют людей, у которых биоритмы и показатели находятся между показателями «жаворонков» и «сов». У «голубей» пик активности физиологических функций приходится на дневные часы.

Соответственно, физическая нагрузка во время зарядки «голубей» должна быть несколько меньше, чем у «жаворонков», но больше, чем у «сов».

Наиболее простым и в то же время достаточно эффективным способом оценки адекватности нагрузки является самочувствие после зарядки.

Знание собственного физического биоритма (продолжительность 23 дня) должно быть особенно интересно тем, кто занимается физическим трудом в любой форме — профессионально (массажист, танцор, строитель и т. д.) или, например, в спорте. Такие люди лучше ощущают влияние физического биоритма. Как правило, в высшей фазе человек чувствует себя полным сил, выносливым, физическая работа не требует больших затрат энергии, все удается.

Эмоциональный ритм (продолжительность 28 дней) влияет на силу наших чувств, на внутреннее и внешнее восприятие, на интуицию и способность творить. Особенно важным этот биоритм является для тех людей, чьи профессии связаны с общением. В фазе подъема человек более динамичен, склонен видеть в жизни только приятные стороны. Он превращается в оптимиста. Работая в контакте с другими людьми он добивается хороших результатов, способен сделать много полезного [3,4].

Интеллектуальный ритм (продолжительность 33 дня) прежде всего, затрагивает способность работать по плану, используя умственные способности. Это касается логики, ума, обучаемости, способности предвидеть то или иное событие, комбинаторики, внутренней и внешней ориентации — в буквальном смысле «присутствия духа». Учителя, политики, референты, журналисты и писатели хорошо чувствуют «маятник» этого биоритма. Легко себе представить, какой эффект он имеет на стадии подъема: поддержка любой интеллектуальной деятельности, хорошее усваивание учебного материала и информации. Человек способен сконцентрироваться. Если вы посещаете семинар повышения квалификации, то на фазе подъема он принесет гораздо больше пользы, чем на фазе спада.

Каждый из этих ритмов на половине своей длины достигает наивысшей фазы. Затем он резко опускается вниз, достигает исходного пункта (критической точки), и переходит в фазу спада, где достигает низшей точки. Потом снова поднимается наверх, где начинается новый ритм.

Критические дни имеют особое значение для каждого биоритма. Они отмечают критическое время, которое может длиться несколько часов, иногда целые сутки или даже больше. Их влияние на тело, мысли и чувства можно сравнить с влиянием, которое оказывает перемена климата или движение энергии в ту или другую сторону во время полнолуния. Кстати, критические точки эмоционального ритма обычно приходятся на тот день недели, когда вы родились [3,6,9].

Таким образом, влияние биоритмов происходит постоянно, они пронизывают нас, придают сил или напрочь лишают энергии. Все три биоритма связаны между собой и с другими факторами (состояние здоровья, возраст, окружающая среда, стресс и т. д.). Взаимосвязь тела, чувств и духа ведет к тому, что воздействие каждого из них нельзя толковать однозначно, с этой точки зрения каждый человек индивидуален.

ГЛАВА 2. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1.

Цель и задачи исследования

Цель исследования выявить влияние биологических ритмов на физическую работоспособность у учащихся средних классов, занимающихся легкой атлетикой.

Задачи исследования:

изучить воздействие биологических ритмов на физическую работоспособность учащихся среднего школьного возраста;

рассмотреть проблемы нарушения биологических ритмов;

определить влияние биоритмов на уровень физической работоспособности при занятиях легкой атлетикой у детей средних классов.

2.2. Методы исследования Для организации педагогического эксперимента и решения поставленных задач в работе нами применялись следующие методы исследования:

анализ научно-методической литературы;

контрольные испытания (тестирование);

педагогический эксперимент;

методы математической статистики.

2.1.1. Анализ научно-методической литературы В процессе работы над темой исследования была проанализирована и обобщена научно-методическая литература по проблеме влияние биологических ритмов на физическую работоспособность у учащихся средних классов, а также работы по вопросам в области педагогики и психологии, теории и методики физической культуры и возрастным особенностям развития учащихся.

Изучение литературы позволило создать представление о сущности проблемы исследования. Проведенный анализ и обобщение научно-методической литературы подтвердили актуальность избранной нами темы и позволили сформулировать рабочую гипотезу, поставить цель и задачи исследования.

2.1.2. Контрольные испытания Учитывая возрастные особенности учащихся 6-х классов, при выборе контрольных испытаний для их оценки мы исходили из того, что тесты должны включать в себя задания, чтобы оценить уровень физической работоспособности у учащихся 6-х классов.

Физическая работоспособность (PWC₁₇₀). Тест заключался в подъемах на ступеньку высотой в 1/3 длины ноги испытуемого (если рост испытуемого 150 см и выше — высота ступеньки 40 см, если ниже то высота ступеньки — 30 см). Частота подъемов на ступеньку — 30 в минуту (120 шагов).

Испытуемый выполняет подъем на ступеньку на 4 счета под метроном: раз — одной ногой на ступеньку, два — другой ногой на ступеньку, три — одной ногой на пол, четыре — другой ногой на пол.

Время выполнения работы 3 минуты.

Перед началом пробы испытуемого взвешивают; измеряют АД в положении сидя; ЧСС сосчитывается с помощью фонендоскопа в области сердца в течение 10 сек. и умножается на 6. После нагрузки измерение повторяют, затем следят за периодом восстановления.

PWC₁₇₀ определялось по формуле:

где N — мощность в кгм/мин — определяется по формуле: N кгм/мин = произведению веса тела (кг) на высоту ступеньки (м) и на число подъемов на ступеньку за 1 мин.

ЧСС подставляется в формулу в виде ЧСС за мин. N = pnh (р — масса испытуемого в кг, h — высота ступеньки в метрах, n — число подъемов в минуту). При этом ЧСС нагрузки должна быть не менее 130−160 уд/мин, что достигается у нетренированных лиц подъемом на ступеньку 30 раз в минуту.

Максимальное потребление кислорода (МПК). Определение МПК проводилось косвенным способом. Испытуемый выполнял одну пяти минутную нагрузку, сразу после которой за 10 сек определяется пульс. Мощность ЧСС находилась в пределах 130−160 уд/мин. Расчет МПК производился по формуле:

W — мощность работы кг м/мин, t — пульс, в конце 5-й минуты работы, k — возрастной коэффициент (0,85) [8,11,19,21].

2.1.3. Педагогический эксперимент

На основании полученных результатов двух предварительных этапов исследований нами осуществлялась разработка экспериментальной методики, основу которой составляли отобранные и апробированные легкоатлетические упражнения скоростно-силовой направленности, которые проводились в начале подготовительной и основной части секционного занятия. По продолжительности разработанные и отобранные легкоатлетические упражнения скоростно-силовой направленности — занимал 40% от всего секционного занятия по легкой атлетике.

На основном этапе исследований был проведен педагогический эксперимент по внедрению занятий легкоатлетическими упражнениями скоростно-силовой направленности, направленной выявление влияния биоритмов на физическую работоспособность учащихся 6−7 классов экспериментальных групп. В содержание экспериментальной методики входили различные легкоатлетические упражнения, которые проводились в ОФП и СФП юных легкоатлетов.

Для обоснования применялся констатирующий эксперимент.

2.1.4. Методы математической статистики

Полученные результаты в процессе исследования были подвергнуты математико-статистической обработке [5,15] для дальнейшего обоснования достоверности полученных характеристик, раскрывающих особенности изменения физической работоспособности учащихся.

Все полученные экспериментальные данные были обработаны на персональном компьютере.

Учитывая нормальное распределение выборки, достоверность (р) различий оценивалась по t-критерию Стьюдента. Также в работе нами высчитывались следующие статистические величины: среднее арифметическое значение (Х) и ошибка средне арифметического значения (m).

2.3. Организация исследования

Исследование проводилось на базе общеобразовательной школы. В нем приняли участие учащиеся среднего школьного возраста (6−7-х классов) (n=41); из них — 22 мальчика и 19 девочек.

На первом этапе исследования изучалась и анализировалась научно-методическая литература, отражающая состояние проблемы исследования, работу по физической культуре в общеобразовательной школе. Проводился анализ влияния биоритмов на физическую работоспособность учащихся 6−7-х классов на занятиях по легкой атлетике. Разрабатывались и отбирались легкоатлетические упражнения для организации основного эксперимента в экспериментальных группах (мальчиков и девочек).

На втором этапе исследования определялся уровень физической работоспособности в опытных группах. По половому признаку формировались экспериментальные и контрольные группы.

На третьем этапе исследования в секционные занятия по легкой атлетике учащихся сформированных экспериментальных групп мальчиков и девочек нами были внедрены отобранные легкоатлетические упражнения скоростно-силовой направленности.

Данные упражнения проводились на секционных занятиях по легкой атлетике в составленных экспериментальных группах (ЭГМ (мальчиков (n=11)), ЭГД (девочек (n=10))), которые формировались с учетом показателей развития скоростно-силовых способностей, что в дальнейшем обеспечило получение наиболее достоверных результатов исследования. Для сравнения были сформированы и контрольные группы (КГМ (мальчиков (n=12)), КГД (девочек (n=9))), которые занимались в соответствии с предъявляемыми программными требованиями по физической культуре в общеобразовательной школе и занимались только на уроках физической культуры.

На заключительном этапе исследования учащимся опытных групп были предложены контрольные испытания (тесты), определяющие уровень физической работоспособности для обоснования педагогического исследования.