Обучение в высшем учебном заведении в современных условиях сопровождается интенсификацией учебного процесса, действием качественно различных информационных потоков, что требует от студента максимальной мобилизации умственных и физических возможностей. Студент испытывает действие эмоционально-информационных факторов, определяемых профессиональными инновационными программами в течение всего периода обучения в высшем учебном заведении. На первых курсах обучения превалирует эмоциональный компонент информационных нагрузок за счет неадаптированности студентов к новой образовательной среде. Сам процесс адаптации к учебному процессу у студентов представляет собой сложный, многоуровневый социально-психологический процесс и сопровождается значительным напряжением компенсаторно-приспособительных систем организма. Установлено, что учебная нагрузка вызывает адаптационные изменения в функциональном состоянии основных регуляторных систем (центральной нервной системе, кардио-респираторной системе) [1, 2].
Обучение студентов сопровождается и разной интенсивностью действия эмоционально-информационных факторов в разные периоды учебного процесса. Обучение в течение семестра характеризуется равномерным распределением учебной нагрузки. Период экзаменов – период повышенной эмоционально-информационной нагрузки, сопряженный с субъективными факторами: отношениями студент-преподаватель. Поэтому является актуальным изучение действия этих факторов на функциональное состояние основных регуляторных систем студентов, как в обычные учебные дни, так и в период ожидания экзамена и после него.
Изучению динамики работоспособности и функционального состояния физиологических систем организма у студентов посвящены многочисленные исследования. В работах ряда авторов проведены исследования физиологических показателей в течение учебной недели, семестра и учебного года. Изучалась зависимость между состоянием физиологических функций и работоспособностью студентов при выполнении различных видов учебной деятельности в течение года. При изучении динамики работоспособности студентов выявлена наиболее высокая продуктивность на семинарских занятиях, чем на практических и лабораторных. Это, видимо, связано с информационной сложностью изучаемого предмета и более сильным мобилизующим влиянием семинарских занятий. Выявлено, что работоспособность студентов зависит от суточной ритмики физиологических функций, смены одного вида учебной деятельности другим, тяжести и напряженности учебной нагрузки [4, 5, 6].
Изучение показателей функционального состояния дыхательной системы свидетельствуют о дневной периодичности функциональных состояний напряжения и расслабления сердечно-сосудистой и дыхательной систем, обусловленных регулирующим влиянием корково-подкорковых структур мозга.
В настоящее время важная роль в генезе ряда заболеваний сердечно-сосудистой и дыхательной систем в молодом возрасте отводится психо-эмоциональному стрессу. Эмоционально-стрессовые состояния в дни экзаменов приводят к существенным сдвигам показателей работы сердца, системы кровообращения и дыхания [3].
Сложный процесс адаптации к вузовским условиям жизни, быта и обучения требует организации оптимального двигательного режима, способствующего повышению функциональных резервов организма, что служит основой для формирования основы активной и плодотворной учебы студентов младших курсов.
Охрана здоровья студентов должна рассматриваться как часть общей системы учебно-воспитательной работы в вузе. Каждый вид учебной деятельности студентов требует от них адекватной мобилизации психологических и физиологических резервов организма, оперативного изменения уровня напряжения адаптационных механизмов. Поэтому своевременное получение информации о функциональном состоянии организма студентов, занятых конкретным видом учебной деятельности, имеет определенное значение для оптимизации управления учебным процессом и организации профилактических мер дезадаптации.
В связи с актуальностью данного вопроса нами были проведены исследования показателей кардио-респираторной системы у студентов 1 курса в процессе обучения в течение учебного года.
Цель исследования – изучить функциональное состояние кардио-респираторной системы студентов младших КазНМУ в условиях адаптации к учебному процессу.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились на студентах до и во время учебных занятий, а также в периоды итогового и экзаменационного контроля знаний. Всего было исследовано 230 студентов 1 и 2 курсов КазНМУ. Артериальное давление (АД), частоту сердечных сокращений (ЧСС), частоту дыхания (ЧД), жизненную емкость легких (ЖЕЛ) измеряли общепринятыми методами. Сердечно-дыхательный коэффициент, показатели пульсового давления, систолического и минутного объемов кровообращения рассчитывались по общеизвестным формулам.
В покое и после умеренной дозированной физической нагрузки (проба Мартинe), более усиленной физической нагрузки (в быстром темпе) и функциональных дыхательных проб Штанге и Генчи исследовались следующие показатели респираторной системы: частота дыхания, жизненная емкость легких. Параметры дыхания изучались при свободном дыхании в условиях умеренной дозированной физической нагрузки, а также при задержке дыхания на высоте вдоха и выдоха.
Состояние адаптации организма при эмоциональном напряжении определялось у студентов во время итогового контроля и экзамена. Исследования проводились до и после контроля знаний студентов. В качестве фона исследования проводились в учебные дни.
Результаты исследования и их обсуждение
Полученные данные свидетельствуют о том, что в покое средние величины частоты сердечных сокращений и артериального давления соответствовали возрастным физиологическим нормам. Во время итогового контроля происходило адекватное увеличение частоты сердечных сокращений и повышение пульсового давления по сравнению с практическими занятиями, что, по-видимому, связано с повышением активности центральной нервной системы. Характеристика гемодинамических показателей склоняется в сторону значительного увеличения реакций нормотонического типа у студентов второго года обучения, что свидетельствует о нормальном протекании адаптационного процесса. Полученные данные указывают на улучшение адаптации сердечно-сосудистой системы к учебной нагрузке, о достаточном улучшении состояния кардио-респираторной системы студентов к окончанию второго курса, о чем свидетельствует стабилизация уровня исходных данных, более адекватная реакция показателей и ускорение их восстановления после умеренной дозированной функциональной нагрузки.
Исследование показателей дыхательной и сердечно-сосудистой систем во время сдачи экзамена выявило существенные вегетативные сдвиги у студентов по сравнению с исходными данными. Начало экзамена отмечалось увеличением артериального давления в среднем на 10–12 % при учащении пульса в среднем на 12–14 ударов в минуту. После сдачи экзамена показатели изменились незначительно, что, видимо, связано со значительной активацией симпатической нервной системы.
Результаты наших исследований показали, что в условиях покоя жизненная емкость легких составляла в среднем 3,5 л. Применение дыхательных нагрузочных проб в покое снижало ЖЕЛ до 3,48 л в среднем, как и ожидалось. Физическая нагрузка, как правило, увеличивала ЧД и ЧСС. Применявшиеся физические нагрузки повышали артериальное давление на 5–10 мм рт. ст. На фоне задержки дыхания данный показатель был выше соответствующих величин без сопротивления дыханию. ЖЕЛ при умеренных физических нагрузках в условиях свободного дыхания практически остается на уровне покоя. Усиление физической нагрузки в сочетании с нагрузочными дыхательными пробами вызывает повышение жизненной емкости легких на 200 кв. см.
Физические нагрузки в условиях свободного дыхания и после функциональных дыхательных нагрузочных проб оказывают неоднозначные влияния. В условиях умеренных дозированных физических нагрузок частота дыхания, частота сердечных сокращений, артериальное давление закономерно возрастают, систолический объем сердца снижается. В этих же условиях при применении дыхательных нагрузочных проб жизненная емкость легких повышается.
Заключение
Таким образом, результаты исследований реакций кардио-респираторной системы на умеренную дозированную физическую нагрузку в сочетании с дыхательными нагрузочными пробами свидетельствуют о том, что показатели функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем претерпевают вполне адекватные изменения. В условиях мышечного покоя сама по себе дыхательная нагрузка вызывает ряд сдвигов параметров дыхания. Так, жизненная емкость легких, длительность задержки дыхания на высоте вдоха и выдоха снижаются.
В условиях наших исследований дыхательные мышцы, осуществляющие дыхательный цикл, испытывают двойную нагрузку: физическую и дыхательную. Естественно полагать, что дыхательные мышцы, находясь под двойной нагрузкой, утомляются быстрее, чем в условиях свободного дыхания. Увеличение жизненного объема легких при физической нагрузке, несмотря на функциональную нагрузку на дыхательный аппарат, вероятно, обусловлено увеличением концентрации ионов и напряжения парциального давления углекислого газа в крови. Накопление ионов и углекислого газа в крови могут оказывать влияние на центральный регуляторный дыхательный механизм через центральные и периферические хеморецепторы. Уменьшение длительности задержки дыхания на вдохе и выдохе при физических нагрузках объясняется ослаблением рецептивной стимуляции дыхательного центра с верхних дыхательных путей, обусловленных применением сопротивления дыханию.
Из вышеизложенного можно сделать вывод, что адаптация студентов к учебной деятельности отражается на функциональном состоянии организма. Выявлено снижение эффективности кровообращения при выполнении дозированной функциональной нагрузки, а именно: выраженное учащение частоты сердечных сокращений, повышение артериального давления крови, уменьшение систолического, минутного объемов сердца и сердечно-дыхательного коэффициента. Мышечная работа умеренной мощности в сочетании с функциональными дыхательными нагрузками вызывают ряд изменений показателей кардио-респираторной системы, которые направлены на увеличение резервных возможностей исследуемой системы через центральные регуляторные механизмы.