В последнее время всё чаще встречается мнение о том, что учебные занятия по физической культуре должны быть комплексными, и предлагается на одном занятии развивать несколько двигательных качеств. При этом считается, что быстрое переключение с одного вида мышечной деятельности на другой позволяет повышать интенсивность учебно-педагогического процесса [1; 2].
Вместе с тем при организации комплексных занятий в III ФГЗ требуется работа по персонификации физической нагрузки из-за наличия у студентов разных по характеру заболеваний. Однако эта мера приводит к изменению пульсового режима функциональной активности ССС, величина которого влияет на оздоровительный и тренирующий эффект учебных занятий [3].
Поэтому важно подобрать способ персонификации физической нагрузки и выяснить, какова в условиях персонификации физической нагрузки степень выраженности физиологических сдвигов у студентов III ФГЗ в ответ на действие физических упражнений, направленных на развитие основных двигательных качеств.
Цель исследования – определить, в зависимости от группы заболеваний, минимальные, средние и максимальные значения ЧСС за период полного комплексного занятия, а также за отдельные периоды действия физической нагрузки.
Материалы и методы исследования
Изменения, происходящие в организме в процессе выполнения физических упражнений, можно оценить путём регистрации физиологической кривой пульса [4]. В данной работе регистрация ЧСС при действии нагрузки комплексного характера осуществлялась с помощью мониторов командной системы Polar Team2 Pro [5; 6].
Исследование проводилось в Иркутском национальном исследовательском техническом университете (ИРНИТУ) с ноября 2014 г. по апрель 2017 г. За три учебных года было выполнено шесть циклов измерений. Каждый цикл приходился на время окончания очередного семестра и предусматривал мониторирование ЧСС на занятиях по физической культуре у студенток III ФГЗ. В отдельном цикле тестировали 5-6 комплексных занятий, которые проводились в учебных группах I, II и III курсов. На ноябрьских занятиях (2014, 2015, 2016 гг.) ЧСС измеряли у 108 студенток, на апрельских (2015, 2016, 2017 гг.) – у 172 студенток.
Комплексные занятия состояли из четырёх видов упражнений: на развитие выносливости, скоростно-силовых, скоростных и силовых способностей. При их выполнении были предусмотрены способы коррекции объёма ограничений физической нагрузки по пяти группам заболеваний.
Так, студенткам с заболеваниями ССС и дыхательной системы физическая нагрузка снижалась во всех четырёх видах упражнений (значительные ограничения). Студенткам с нарушениями опорно-двигательного аппарата, нервными заболеваниями и глазными болезнями физическая нагрузка снижалась лишь в одном или двух видах упражнений (незначительные ограничения).
Полученные в ходе исследования результаты измерений ЧСС обрабатывались посредством вычисления непараметрического критерия Вилкоксона для двух независимых выборок [7].
Результаты исследования и их обсуждение
В процессе проведения комплексных занятий по физической культуре выполняется работа переменной мощности. Характеристики её действия в условиях III ФГЗ были получены путём расчёта средней величины минимальных, средних и максимальных значений ЧСС по пяти группам заболеваний (таблица 1).
Таблица 1
Средние значения ЧСС за период полного занятия (уд/мин)
Болезни сердечно-сосудистой системы |
Болезни дыхательной системы |
Нарушения опорно-двигательн. аппарата |
Глазные болезни |
Болезни нервной системы |
|||||||
нояб. n=38 |
апр. n=70 |
нояб. n=14 |
апр. n=25 |
нояб. n=33 |
апр. n=51 |
нояб. n=13 |
апр. n=9 |
нояб. n=10 |
апр. n=17 |
||
ЧСС занятия |
min сред. max |
79 129 181 |
81 133 180 |
75 127 180 |
78 132 181 |
79 131 181 |
81 132 180 |
83 135 180 |
82 128 178 |
77 129 177 |
78 129 176 |
При сопоставлении данных, измеренных в ноябре и апреле, достоверных различий в результатах не обнаружено (p>0,05). Но на их основе по каждой группе заболеваний был определён оптимальный рабочий диапазон пульса [8]. Его значения были получены посредством вычисления средней арифметической величины средних и максимальных значений ЧСС, измеренных в ходе учебных занятий в ноябре и апреле. Так, у студенток с заболеваниями ССС оптимальный рабочий диапазон пульса составил 131–181 уд/мин. Пульсовой диапазон в 130–181 уд/мин зафиксирован у студенток с заболеваниями дыхательной системы. Студентки, имеющие нарушения ОДА, при действии нагрузки комплексного характера работали на учебных занятиях в режиме 132–181 уд/мин. У студенток с глазными болезнями рабочий диапазон ЧСС имел границы 132–179 уд/мин, а у студенток с заболеваниями нервной системы – 129–177 уд/мин.
По итогам представленных вычислений можно отметить, что независимо от группы заболеваний все указанные пары значений имеют схожие характеристики частоты пульса. То есть благодаря коррекции объёма ограничений физической нагрузки студентки с разными по характеру заболеваниями могут выполнять все учебные задания в едином пульсовом режиме.
Помимо обработки данных за период полного занятия, был сделан срез результатов регистрации пульса за периоды действия упражнений на развитие общей выносливости (0:06.10), скоростно-силовых (0:01.57), скоростных (0:01.44, время указано с учётом ожидания своей очереди) и силовых способностей (0:15.30). По его характеристикам были выявлены минимальные, средние и максимальные значения ЧСС в зависимости от группы заболеваний студенток (таблица 2).
Таблица 2
Средние значения ЧСС за отдельные периоды действия физической нагрузки (уд/мин)
Болезни сердечно-сосудистой системы |
Болезни дыхательной системы |
Нарушения опорно-двигательн. аппарата |
Глазные болезни |
Болезни нервной системы |
|||||||
нояб. n=38 |
апр. n=70 |
нояб. n=14 |
апр. n=25 |
нояб. n=33 |
апр. n=51 |
нояб. n=13 |
апр. n=9 |
нояб. n=10 |
апр. n=17 |
||
ЧСС при выносл. |
min сред. max |
110 150 174 |
111 152 173 |
107 152 171 |
111 155 176 |
112 154 176 |
109 151 173 |
116 157 178 |
105 141 166 |
105 149 171 |
111 155 173 |
ЧСС при скор.-сил. |
min сред. max |
123 137 153 |
123 139 155 |
123 138 153 |
122 138 153 |
127 142 156 |
123 138 154 |
130 139 153 |
119 132 149 |
121 133 144 |
122 140 156 |
ЧСС при скорости |
min сред. max |
119 136 158 |
124 141 164 |
117 137 165 |
122 142 164 |
122 138 159 |
123 141 163 |
123 139 158 |
120 134 151 |
117 134 158 |
112 130 159 |
ЧСС при силе |
min сред. max |
92 120 150 |
96 124 154 |
91 122 150 |
94 123 153 |
95 125 153 |
95 123 154 |
100 127 156 |
92 119 150 |
91 122 153 |
93 118 147 |
Согласно данным таблицы 2, характеристики ЧСС, полученные при развитии выносливости, превышают значения ЧСС, полученные при развитии скоростно-силовых, скоростных и силовых способностей (p<0,05). Этот факт объясняется тем, что циклические нагрузки, по сравнению с ациклическими, вызывают наибольшее напряжение вегетативных функций организма [9].
При сравнении результатов ноября и апреля было выявлено два эпизода значимого увеличения максимальных значений ЧСС, свидетельствующих о признаках неблагоприятной адаптации к действию физической нагрузки. В первом случае её рост был отмечен у студенток с заболеваниями ССС при развитии скоростных способностей (от 158 до 168 уд/мин; W=100,5; u-критерий=1,98; w=1,14; wα=1,13; p<0,05). Во втором случае – у студенток с патологией нервной системы при развитии скоростно-силовых способностей (от 144 до 156 уд/мин; W=1743; u-критерий=2,11; w=1,21; wα=1,13; p<0,05).
Кроме сравнительного анализа представленных выше данных, по средним и максимальным значениям ЧСС был определён оптимальный рабочий диапазон пульса по каждому из четырёх двигательных качеств (таблица 2). Вычисления производились в два этапа. Сначала определялась их средняя арифметическая величина за ноябрь и апрель по пяти группам заболеваний. Затем были рассчитаны средние значения по объединённым группам заболеваний, сформированным в зависимости от объёма ограничений физической нагрузки.
При развитии выносливости оптимальный рабочий диапазон пульса составил 153–174 уд/мин (заболевания ССС и дыхательной системы) и 151–173 уд/мин (нарушения ОДА, нервные заболевания и глазные болезни). При развитии скоростно-силовых способностей диапазон средней и максимальной величины ЧСС был равен 138–154 уд/мин (заболевания ССС и дыхательной системы) и 138–152 уд/мин (нарушения ОДА, нервные заболевания и глазные болезни). При развитии скоростных способностей пульс оптимального рабочего диапазона был в пределах 139–163 уд/мин (заболевания ССС и дыхательной системы) и 136–158 уд/мин (нарушения ОДА, нервные заболевания и глазные болезни). При развитии силовых способностей диапазон ЧСС имел границы 123–152 уд/мин (заболевания ССС и дыхательной системы) и 122–152 уд/мин (нарушения ОДА, нервные заболевания, глазные болезни). Следовательно, так же как и в случае обработки результатов полного занятия, значения пульса, полученные в отдельные периоды действия физической нагрузки, имеют близкие по значениям характеристики.
Важными показателями производительности сердца являются систолический и минутный объём крови. Наибольший систолический объём крови (ударный объём) наблюдается при ЧСС 130–180 уд/мин. Поэтому наилучшие возможности для тренировки сердца имеют физические нагрузки в режиме 130–180 уд/мин [10]. Результаты вычислений, показанные выше, свидетельствуют о том, что в границах этих норм находятся значения, выявленные в ходе комплексных занятий по физической культуре при развитии выносливости, скоростно-силовых и скоростных способностей. Таким образом, при развитии этих качеств у студенток III ФГЗ имеются возможности для получения тренирующего эффекта.
Считается, что при проведении учебных занятий по физической культуре можно создавать 2–3 пика максимального пульса, но в течение короткого периода времени [11]. В данном исследовании комплексные занятия предусматривали четыре пика максимального пульса. На рисунке 1 показана динамика пульса студентки II курса с диагнозом «тахикардия», выполнявшей все упражнения со значительным ограничением физической нагрузки (группа заболеваний ССС).
Рис. 1. Динамика ЧСС студентки II курса с диагнозом «тахикардия»
При расшифровке графика следует отметить, что первая нагрузка была получена при развитии выносливости и имеет вид ломаной линии в виде короны. Максимальный пик этой работы приходится на её последний этап. Второй пик нагрузки обеспечили упражнения скоростно-силового характера. Третий пик (самый высокий) связан с выполнением скоростной работы. Четвёртая нагрузка занимает всю последнюю четверть графика, имеет невысокую амплитуду кривой и представляет реакцию ЧСС на действие комплекса силовых упражнений. Её максимальное значение выделяется в середине силовой работы.
На рисунке 2 показана динамика пульса студентки I курса с диагнозом «миопия», у которой нагрузка была снижена только однажды – в период выполнения силовой работы (группа глазных болезней).
Рис. 2. Динамика ЧСС студентки I курса с диагнозом «миопия»
На нём очерёдность нагрузок полностью совпадала с той, что отражена на рисунке 1. Сопоставляя данные двух рисунков, можно отметить, что при разном объёме физической нагрузки кривая пульса имеет отличительные особенности только в период развития выносливости (первый пик). Вместе с тем в период выполнения этой работы как на рисунке 1 (значительные ограничения физической нагрузки), так и на рисунке 2 (незначительные ограничения физической нагрузки) наблюдается нарастание напряжения, сопровождающееся увеличением пульса по мере увеличения времени выполнения упражнения.
При скоростно-силовой (второй пик) и скоростной работе (третий пик) сдвиги пульса были заметными у обеих студенток. При развитии силовых способностей (четвёртая нагрузка) у студентки II курса с диагнозом «тахикардия», так же как и у студентки I курса с диагнозом «миопия», заметен эпизодический рост напряжения в работе ССС.
Таким образом, динамика ЧСС, представленная на рисунках 1 и 2, показала, что при действии работы переменной мощности (четыре пиковые нагрузки) снижения физической работоспособности не произошло. Вместе с тем при двух нагрузках – на выносливость и силу, у обеих студенток наблюдается рост напряжения в работе ССС.
Выводы
1. Коррекция объёма ограничений физической нагрузки даёт возможность студенткам III ФГЗ независимо от характера их заболеваний работать на комплексных занятиях по физической культуре в едином пульсовом режиме.
2. В условиях коррекции объёма ограничений физической нагрузки тренирующий эффект возможен при работе скоростно-силового характера, на выносливость и скорость.
3. При выполнении упражнений на выносливость и силу у студенток III ФГЗ наблюдаются случаи роста напряжения в работе ССС.
Библиографическая ссылка
Игнатьева Е.П. ДИНАМИКА ЧАСТОТЫ СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КОМПЛЕКСНЫХ ЗАНЯТИЙ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ У СТУДЕНТОК III ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ГРУППЫ ЗДОРОВЬЯ // Современные проблемы науки и образования. – 2019. – № 3. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=28864 (дата обращения: 29.03.2024).