Технологии, обеспечивающие гигиенически оптимальные условия образовательного процесса и физической активности школьников

От правильной организации урока, уровня его рациональности во многом зависит здоровье учащихся, способность длительно поддерживать умственную работоспособность на высоком уровне и предупреждать преждевременное утомление. Критерии здоровьесбережеиия на уроке и их краткая характеристика представлены в табл. 6 (по Н. К. Смирнову).

Формы оздоровительной физкультуры. По степени влияния на организм все виды оздоровительной физичесХарактеристика критериев здоровьесбережения и уровней гигиенической рациональности урока.

Таблица 6

Окончание табл. 6

кой культуры можно разделить на две группы: упражнения циклического и ациклического характера.

Циклические упражнения — это двигательные акты, в которых длительное время постоянно повторяются одинаковые законченные циклы. Среди таких упражнений ходьба, бег, прогулки на лыжах, езда на велосипеде, плавание, гребля.

Ациклические упражнения — двигательные акты, структура которых не имеет цикла и изменяется в процессе выполнения. Это гимнастические и силовые упражнения, прыжки, метание, спортивные игры, единоборства.

Ациклические упражнения оказывают преимущественное влияние на функции опорно-двигательного аппарата. Это приводит к укреплению мышечного аппарата, быстроте реакций, появлению гибкости и улучшению подвижности в суставах, укреплению нервно-мышечного аппарата. К видам физической культуры с преимущественным использованием циклических упражнений относятся гигиеническая и производственная гимнастика, занятия в группах здоровья и общей физической подготовки, ритмическая и атлетическая гимнастика и др.

Утренняя гигиеническая гимнастика способствует приведению организма в рабочее состояние после пробуждения, поддержанию высокого уровня работоспособности в течение трудового дня, восстанавливает координацию движений, улучшает деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Во время утренней гимнастики и водных процедур происходит активизация кожных и мышечных рецепторов, рецепторов вестибулярного аппарата, повышается возбудимость центральной нервной системы, в результате чего улучшаются функции опорно-двигательного аппарата и работа внутренних органов.

Производственная гимнастика — один из видов оздоровительной физкультуры, использующийся в различных формах на производствах. Гимнастика в начале рабочего дня активизирует нервные двигательные центры и усиливает кровообращение в рабочих мышечных группах. Такая гимнастика особенно важна для сотрудников, длительное время сидящих на одном месте, и для людей, выполняющих мелкие механические операции.

Во время работы необходимо устраивать физкультурные паузы. Время их проведения приходится на периоды спада работоспособности сотрудников, производственная гимнастика должна опережать фазу снижения работоспособности.

С помощью выполнения упражнений с музыкальным сопровождением для незадейсгвованных мышечных групп (по механизму активного отдыха) улучшается деятельность нервных центров, активизируются когнитивные возможности, что благотворно влияет на результаты производственного процесса.

Ритмическая гимнастика отличается от других видов гимнастики темпом движений и интенсивностью выполнения упражнений, которые задаются ритмом музыкального сопровождения. В данном виде гимнастики используются различные комплексы, оказывающие влияние на организм:

• • беговые и прыжковые упражнения, влияющие преимущественно на сердечно-сосудистую систему;
• • наклоны и приседания, развивающие опорно-двигательный аппарат;
• • методы релаксации и самовнушения, которые важны для нормализации деятельности центральной нервной системы;
• • упражнения в партере, развивающие силу мышц и подвижность в суставах;
• • беговые серии, тренирующие выносливость;
• • танцевальные упражнения, развивающие пластичность и т. д.

В зависимости от характера используемых движений различают атлетическую, танцевальную, психорегулирующую и смешанную ритмическую гимнастику. Характер энергообеспечения, степень усиления функций дыхания и кровообращения зависят от вида упражнений.

Серия упражнений партерного характера (в положениях лежа, сидя) оказывает наибольшее влияние на систему кровообращения, при этом все физические характеристики не превышают аэробной нормы, т. е. работа в партере носит преимущественно аэробный характер.

В серии упражнений, выполняемых в положении стоя (танцевальные движения, наклоны, различные приседания), учащается пульс, повышается артериальное давление и частота дыхания.

Наиболее эффективное воздействие на организм оказывают серии беговых и прыжковых упражнений, в которых при определенном темпе пульс может достигать 180—200 ударов в минуту, а потребление кислорода увеличивается до 2—3 л.

В зависимости от подбора упражнений и темпа движений занятия ритмической гимнастикой могут иметь как спортивную, так и оздоровительную направленность. Максимальная стимуляция кровообращения до уровня 180— 200 ударов в минуту может использоваться в спортивной тренировке молодых и здоровых людей (хоккей, футбол, штанга). В этом случае она носит преимущественно анаэробный характер и сопровождается угнетением аэробных механизмов энергообеспечения.

На занятиях оздоровительной направленности выбор темпа движений и серий упражнений должен осуществляться таким образом, чтобы тренировка носила в основном аэробный характер. Тогда наряду с улучшением функций опорно-двигательного аппарата (увеличением силы мышц, подвижности в суставах, гибкости) возможно и повышение уровня общей выносливости, но в значительно меньшей степени, чем при выполнении циклических упражнений.

Атлетические упражнения можно рекомендовать в качестве средства общего физического развития для молодых здоровых мужчин — в сочетании с упражнениями, способствующими повышению аэробных возможностей и общей выносливости.

Необходимо учесть, что силовые упражнения сопровождаются большими перепадами артериального давления, связанными с задержкой дыхания и напряжением в различных группах мышц. Во время такого напряжения в результате снижения притока крови к сердцу и сердечного выброса резко падает систолическое и повышается диастолическое давление. Сразу же после окончания упражнений, вследствие активного кровенаполнения желудочков сердца, систолическое давление поднимается до 180 мм рт. ст. и более, а диастолическое резко падает. Эти изменения могут быть в значительной степени нейтрализованы при изменении методики тренировки (работа с отягощениями не более 50% от максимального веса и подъем отягощений в фазе вдоха), что автоматически исключает задержку дыхания при напряжении большого количества мышц.

Важно также помнить, что люди более зрелого возраста могут использовать лишь отдельные упражнения атлетического комплекса, направленные на укрепление основных мышечных групп (мышц плечевого пояса, спины, брюшного пресса и др.) в качестве дополнения, после тренировки на выносливость, в циклических упражнениях.

Гимнастика по системе йоги довольно популярна в нашей стране, однако ее влияние на организм изучено пока недостаточно. Йога включает в себя целый ряд физических упражнений, целью которых является совершенствование человеческого тела и функций внутренних органов. В гимнастике выделяются статические элементы (позы) дыхательных упражнений и элементы психокоррекции (аутотренинга).

Влияние на организм поз йоги зависит от двух факторов: сильного растяжения нервных стволов и раздражения мышечных рецепторов, и усиления кровотока в определенном органе (органах) в результате изменения положения тела.

При возбуждении рецепторов возникает мощный поток импульсов в центральную нервную систему, стимулирующий деятельность соответствующих нервных центров и работу внутренних органов. Выполнение специальных дыхательных упражнений (контролируемое дыхание), связанных с задержкой дыхания, помимо нервно-рефлекторного влияния на организм, способствует увеличению жизненной емкости легких и повышает устойчивость организма к гипоксии.

Система йоги может использоваться в оздоровительной физической культуре. Например, успешно применяются такие упражнения, как брюшное и полное дыхание йогов, аутогенная тренировка, некоторые упражнения на гибкость («плуг» и др.). Однако гимнастика по системе йоги не может выступать в качестве достаточно эффективного самостоятельного оздоровительного средства, так как она не приводит к повышению аэробных возможностей и уровня физической работоспособности.

Описанные выше формы оздоровительной физической культуры (с использованием ациклических упражнений) не способствуют существенному росту функциональных возможностей системы кровообращения и уровня физической работоспособности, а значит, не имеют решающего значения в качестве оздоровительных программ. Ведущая роль в этом отношении принадлежит циклическим упражнениям, обеспечивающим развитие аэробных возможностей и общей выносливости.

Аэробика — это система физических упражнений, энергообеспечение которых осуществляется за счет использования кислорода. К аэробным нагрузкам относятся только те циклические упражнения, в которых участвует не менее ²/з мышечной массы тела. Для достижения положительного эффекта продолжительность выполнения аэробных упражнений должна быть не менее 20—30 мин. Именно для циклических упражнений, направленных на развитие общей выносливости, характерны важнейшие морфофункциональные изменения систем кровообращения и дыхания, такие как повышение сократительной и «насосной» функции сердца, улучшение усвоения миокардом кислорода и др.

Различия отдельных видов циклических упражнений, связанные с особенностями структуры двигательного акта и техникой его выполнения, не имеют принципиального значения для достижения профилактического и оздоровительного эффекта.

Оздоровительная ходьба — ускоренная ходьба при соответствующей скорости (до 6,5 км/ч). Ее интенсивность может достигать зоны тренирующего режима. При ежедневных занятиях оздоровительной ходьбой (по 1 ч) суммарный расход энергии за неделю составит около 2000 ккал, что обеспечивает минимальный (пороговый) тренировочный эффект и рост функциональных возможностей организма.

Ускоренная ходьба в качестве самостоятельного оздоровительного средства может быть рекомендована лишь при наличии противопоказаний к бегу (например, на ранних этапах реабилитации после перенесенного инфаркта). При отсутствии серьезных отклонений в состоянии здоровья она может использоваться лишь в качестве первого.

(подготовительного) этапа тренировки на выносливость у начинающих с низкими функциональными возможностями. В дальнейшем, по мере роста тренированности человека, рекомендуется переходить на беговые тренировки.

Оздоровительный и профилактический эффект массовой физической культуры связан с повышенной физической активностью, усилением функций опорно-двигательного аппарата, активизацией обмена веществ. Экспериментально установлена взаимосвязь деятельности двигательного аппарата, скелетных мышц и вегетативных органов.

В результате недостаточной двигательной активности человека в его организме нарушаются нервно-рефлекторные связи, что приводит к расстройству деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем, нарушению обменных процессов и развитию дегенеративных заболеваний со стороны костно-суставного аппарата (остеохондроз, остеоартрозы и др.) и центральной нервной системы (атеросклероз, астения, неврозы и др.).

Для нормального функционирования человеческого организма и сохранения здоровья необходима определенная доза двигательной активности.

В настоящее время в большинстве стран мира физическая активность человека на работе сократилась в 200 раз по сравнению с началом прошлого века. При этом энергозатраты современного человека, не занимающегося физической культурой, в три раза меньше пороговой величины, обеспечивающей оздоровительный и профилактический эффект. В связи с этим для компенсации недостатка энергозатрат в процессе трудовой деятельности современному человеку необходимо выполнять физические упражнения с расходом энергии не менее 350—500 ккал в сутки (или 2000— 3000 ккал в неделю).

Резкое ограничение двигательной активности в последние десятилетия привело к снижению функциональных возможностей людей среднего возраста. У большей части современного населения экономически развитых стран возникла реальная опасность развития гипокинезии.

Гипокинетическая болезнь (гипокинезия) — комплекс функциональных и органических изменений и болезненных симптомов, развивающихся в результате рассогласования деятельности отдельных систем и организма в целом с внешней средой. Причиной гипокинезии являются нарушения энергетического и пластического обмена (прежде всего в мышечной системе). Механизм защитного действия интенсивных физических упражнений заложен в генетическом коде человеческого организма.

Скелетные мышцы, в среднем составляющие 40% массы тела (у мужчин), генетически запрограммированы природой на тяжелую физическую работу. Мышцы человека являются мощным генератором энергии. Они посылают сильный поток нервных импульсов для поддержания оптимального тонуса центральной нервной системы, облегчают движение венозной крови, но сосудам к сердцу («мышечный насос»), создают необходимое напряжение для нормального функционирования двигательного аппарата.

Различают общий и специальный эффекты от физических упражнений, а также их опосредованное влияние на факторы риска.

• 1. Общий эффект тренировки заключается в расходе энергии, прямо пропорциональном длительности и интенсивности мышечной деятельности, что позволяет компенсировать дефицит энергозатрат. Большое значение имеет при этом повышение устойчивости организма к действию неблагоприятных факторов внешней среды: стрессовых ситуаций, высоких и низких температур, радиации, травм и гипоксии. В результате повышения неспецифического иммунитета повышается и устойчивость к простудным заболеваниям. Однако использование предельных тренировочных нагрузок, необходимых в большом спорте для достижения «пика» спортивной формы, нередко приводит к противоположному эффекту — угнетению иммунитета и повышению восприимчивости к инфекционным заболеваниям. Отрицательный аналогичный эффект может быть получен и при занятиях массовой физической культурой с чрезмерным увеличением нагрузки.
• 2. Специальный эффект оздоровительной тренировки связан с повышением функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы. Он заключается в более экономичной работе сердца в состоянии покоя и в повышении резервных его возможностей при мышечной работе.

Один из важнейших эффектов физической тренировки — снижение частоты сердечных сокращений в покое (брадикардия) как проявление более низкой потребности миокарда в кислороде. Увеличение продолжительности фазы диастолы (расслабления) обеспечивает больший кровоток и лучшее снабжение сердечной мышцы кислородом.

Кроме выраженного увеличения резервных возможностей организма под влиянием оздоровительной тренировки, чрезвычайно важен также ее профилактический эффект, связанный с опосредованным влиянием на факторы риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. У тренированного организма наблюдается отчетливое снижение важных показателей — холестерина в крови, нормализации артериального давления и снижение массы тела, что минимизирует риск появления кардиологической патологии.

Важно подчеркнуть влияние занятий оздоровительной физической культурой на стареющий организм. Физическая культура является основным средством, замедляющим старение, снижение умственных и физических способностей, адаптационных механизмов организма в целом и сердечно-сосудистой системы в частности, неизбежных в процессе инволюции.

Возрастные изменения отражаются как на деятельности сердца, так и на состоянии периферических сосудов. С возрастом существенно снижается способность сердца к максимальным нагрузкам, что проявляется в возрастном уменьшении максимальной частоты сердечных сокращений. При старении происходят изменения в сосудистой системе: снижается эластичность крупных артерий, повышается общее периферическое сосудистое сопротивление, в результате чего к 60—70 годам систолическое давление повышается на 100—140 мм рт. ст.

Все эти изменения в системе кровообращения, снижение эффективности сердечной деятельности влекут за собой выраженное уменьшение максимальных аэробных возможностей организма, снижение уровня физической работоспособности и выносливости.

С возрастом ухудшаются и функциональные возможности дыхательной системы. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) начиная с 35-летнего возраста за год снижается в среднем на 7,5 мл на 1 м² поверхности тела. Отмечено также снижение вентиляционной функции легких — уменьшение максимальной вентиляции легких. И хотя эти изменения не ограничивают аэробных возможностей организма, они приводят к уменьшению жизненного индекса, который может прогнозировать продолжительность жизни.

Существенно изменяются и обменные процессы: уменьшается толерантность к глюкозе, повышается содержание общего холестерина, что способствует развитию атеросклероза.

Ухудшается состояние опорно-двигательного аппарата: вследствие потери солей кальция возникает остеопороз, который может привести к поражению костей, вплоть до патологических переломов. Недостаточная двигательная активность и недостаток кальция в пище усугубляют эти изменения.

Адекватная физическая тренировка, занятия оздоровительной физической культурой способны в значительной степени приостановить возрастные изменения различных систем организма. В любом возрасте с помощью тренировки можно повысить аэробные возможности и уровень выносливости — показатели биологического возраста организма и его жизнеспособности.

Таким образом, оздоровительный эффект от занятий массовой физической культурой определяется следующими факторами:

• • повышением аэробных возможностей организма;
• • увеличением уровня общей выносливости и физической работоспособности;
• • профилактическим эффектом в целях снижения риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. Э го снижение веса тела и жировой массы; содержания холестерина в крови, нормализация артериального давления и частоты сердечных сокращений;
• • профилактикой инволюционных процессов в организме человека.

Опорно-двигательный аппарат особенно страдает при сочетании гиподинамии и старения. Выполнение физических упражнений положительно влияет на все звенья двигательного аппарата, препятствует развитию дегенеративных изменений, связанных с возрастом и гиподинамией. При этом отмечается повышение минерализации костной ткани, увеличивается содержание в ней кальция, что препятствует развитию остеопороза. При двигательных нагрузках увеличивается приток лимфы к суставным хрящам и межпозвонковым дискам, что является лучшим средством профилактики артроза и остеохондроза в суставах и позвоночнике.

Все эти данные свидетельствуют о неоценимом положительном влиянии занятий оздоровительной физической культурой на организм человека.