Физическое развитие и работоспособность ребенка
Понятие об утомлении. После длительной, чрезмерной, а также во время монотонной или напряженной работы наступает утомление. Характерным проявлением утомления является снижение работоспособности. Развитие утомления связано прежде всего с изменениями, происходящими в центральной нервной системе, нарушением проведения нервных импульсов в синапсах.
Скорость наступления утомления зависит от состояния нервной системы, частоты ритма, в котором производится работа, и от величины нагрузки. Неинтересная работа быстрее вызывает наступление утомления. Дети утомляются при длительной неподвижности и при ограничении двигательной активности.
После отдыха, работоспособность не только восстанавливается, но и часто превышает исходный уровень. И. М. Сеченов впервые показал, что восстановление работоспособности при наступившем утомлении происходит значительно быстрее ,не при полном покое и отдыхе, а при активном отдыхе, когда происходит переключение на другой вид деятельности.
Биологическое значение утомления, развивающегося у детей и подростков в процессе учебной и трудовой деятельности, двояко: это охранительная, защитная реакция организма от чрезмерного истощения функционального потенциала и в то же время стимулятор последующего роста работоспособности. Поэтому требования гигиены к организации учебно-трудовой деятельности детей и подростков направлены не на то, чтобы исключить появление у школьников утомления, а на то, чтобы отдалить его наступление- оградить организм от отрицательного влияния чрезмерного утомления, сделать отдых более эффективным.
Утомлению предшествует субъективное ощущение усталости, потребность в отдыхе. В случае недостаточного отдыха утомление, постепенно накапливаясь, приводит к переутомлению организма.
Переутомление организма проявляется в расстройстве сна, потере аппетита, головных болях, безразличии к происходящим событиям, снижении памяти и внимания. Резко сниженная при этом умственная работоспособность организма отражается на успеваемости детей. Длительное переутомление ослабляет сопротивляемость организма к различным неблагоприятным влияниям, в том числе и к заболеваниям.
Переутомление у детей и подростков может возникнуть как следствие чрезмерной или неправильно организованной учебной и внеклассной работы, трудовой деятельности, сокращения продолжительности сна, отдыха на открытом воздухе, нерационального питания.
Работоспособность.Под работоспособностью понимается способность человека развить максимум энергии и, экономно расходуя ее, достичь поставленной цели при качественном выполнении умственной или физической работы. Это обеспечивается оптимальным состоянием различных физиологических систем организма при их синхронной, скоординированной деятельности. Умственная и мышечная (физическая) работоспособность тесно связана с возрастом: все показатели умственной работоспособности возрастают по мере роста и развития детей. За равное время работы дети 6—8 лет могут выполнить 39—53% объема заданий, выполняемых 15—17-летними учащимися. При этом и качество работы у первых на 45—64% ниже, чем у вторых.
Темп прироста скорости и точности умственной работы по мере увеличения возраста нарастает неравномерно и гетерохронно, подобно изменению других количественных и качественных признаков, отражающих рост и развитие организма (рис. 25).
Годичные темпы нарастания показателей умственной работоспособности от 6 до 15 лет колеблются в пределах от 2 до 53%.
Скорость и продуктивность работы за первые три года обучения нарастают одинаково на 37—42% по сравнению с уровнем этих показателей при поступлении детей в школу. За период от 10—11 до 12—13 лет продуктивность работы увеличивается на 63%, а качество — точность ее лишь на 9%. В 11—12 лет (V—VIклассы) наблюдается не только минимальный темп прироста качественного показателя (2%), но и ухудшение его в значительном числе случаев по сравнению с предыдущими возрастами. В 13—14 (девочки) и 14—15 лет (мальчики) темп нарастания скорости и продуктивности работы снижается и не превышает 6%, в то время как прирост качества работы возрастает до 12%. В 15—16 и 16—17 лет (IX—X классы) продуктивность и точность работы возрастают на 14—26%.
Во всех возрастах учащимся с отклонениями в состоянии здоровья присущ более низкий уровень умственной работоспособности по сравнению со здоровыми детьми и коллективом класса в целом.
У здоровых детей 6—7 лет, поступающих в школу с недостаточной готовностью организма к систематическому обучению по ряду морфофункциональных показателей, работоспособность также оказывается ниже и проявляет меньшую устойчивость по сравнению с детьми, готовыми к обучению, быстро к нему адаптирующимися и успешно справляющимися с возникающими трудностями. Однако устойчивость работоспособности у этих детей, в отличие от ослабленных школьников, повышается обычно уже к концу первого полугодия.
Фазы работоспособности и ее дневная периодичность.Во всякую работу, в том числе и в умственную, организм человека и особенно ребенка включается не сразу. Необходимо некоторое время вхождения в работу, или врабатывание. Это первая фаза работоспособности. В эту фазу количественные (объем работы, скорость) и качественные (количество ошибок — точность) показатели работы часто то асинхронно улучшаются, то ухудшаются, прежде чем каждый из них достигнет своего оптимума. Подобные колебания — поиск организмом наиболее экономичного для работы (умственной деятельности) уровня — проявление саморегулирующейся системы.
За фазой врабатывания следует фаза оптимальной работоспособности, когда относительно высокие уровни количественных и качественных показателей согласуются между собой и изменяются синхронно. Положительные изменения высшей нервной деятельности коррелируют с показателями, отражающими благоприятное функциональное состояние других физиологических систем.
Спустя некоторое время, меньшее у учащихся 6—10 лет и большее у подростков, юношей и девушек, начинает развиваться утомление и проявляется третья фаза работоспособности. Утомление проявляется сначала в несущественном, а затем в резком снижении работоспособности. Этот скачок в падении работоспособности указывает на предел эффективной работы и является сигналом к ее прекращению. Падение работоспособности на первом ее этапе выражается снова в рассогласовании количественных и качественных показателей: объем работы оказывается высоким, а точность — низкой. На втором этапе снижения работоспособности согласованно ухудшаются оба показателя. На первом этапе снижения работоспособности регистрируется дисбаланс возбудительного и тормозного процессов в сторону преобладания возбудительного процесса (двигательное беспокойство) над активным внутренним торможением.
На этапе резкого снижения работоспособности еще стремительнее ухудшается функциональное состояние центральной нервной системы: развивается охранительное торможение, которое внешне проявляется у детей и подростков в вялости, сонливости, в потере интереса к работе и отказе ее продолжать, часто в неадекватном поведении.
Развивающееся утомление — естественная реакция организма на более или менее длительную и интенсивную нагрузку. Нагрузка, вызывающая утомление, необходима. Без этого немыслимо развитие детей и подростков, их тренировка, адаптация к умственным и физическим нагрузкам. Но планирование и распределение этих нагрузок необходимо проводить квалифицированно, с учетом возрастно-половых, морфофункциональных особенностей школьников.
В период организованного активного отдыха восстановительные процессы не только обеспечивают возвращение работоспособности к исходному — дорабочему уровню, но могут поднять ее выше этого уровня. Вместе с тем тренированность возникает тогда, когда очередная нагрузка следует за восстановлением и упрочением показателей после предыдущей работы, хроническое же истощение — когда очередная нагрузка следует до того, как восстановление работоспособности достигло своего исходного уровня. Чередование умственной работы с физической, переключение с одного вида деятельности на другой, прекращение умственной работы детей и подростков в момент начавшегося резкого снижения работоспособности (недалеко еще зашедшей стадии утомления) и последующая организация активного отдыха способствуют восстановлению функционального состояния центральной нервной системы.
Систематическим выполнением работы (учебных занятий, трудовой деятельности) в пределах возрастных нормативных границ продолжительности достигается совершенствование умственной работоспособности.
У большинства детей и подростков активность физиологических систем повышается от момента пробуждения и достигает оптимума между 11 и 13 ч, затем следует спад активности с последующим ее относительно менее длительным и выраженным подъемом в промежутке от 16 до 18 ч. Такие закономерные циклические изменения активности физиологических систем находят отражение в дневной и суточной динамике умственной работоспособности, температуры тела, частоты сердечных сокращений и дыхания, а также в других физиологических и психофизиологических показателях.
Суточная периодика физиологических функций, умственной и мышечной работоспособности имеет постоянный характер. Однако под влиянием режима учебной и трудовой деятельности изменения функционального состояния организма, прежде всего ЦНС, могут вызвать повышение или понижение уровня, на котором развертывается суточная динамика работоспособности и вегетативных показателей.
Большая учебная нагрузка, нерациональный режим учебной и трудовой деятельности или неправильное их чередование в течение дня и недели вызывают резко выраженное утомление организма. На фоне этого утомления возникают отклонения в закономерной суточной периодике физиологических функций. Так, в случаях чрезмерной производственной и учебной нагрузки почти у половины учащихся профессионально-технических училищ были диагностированы не только отклонения в дневной динамике работоспособности, но также беспорядочный характер изменения температуры тела и ритма сердечных сокращений.
Оптимальное состояние работоспособности в утренние часы, спад работоспособности во вторую половину дня характерны для большинства здоровых успевающих учащихся всех классов. За время бодрствования (с 7 до 21—22 ч) кривые периодики работоспособности и физиологических функций в 80% представляют двухвершинный или одновершинный тип колебаний.
Недельная динамика работоспособности. Помимо суточной периодики физиологических функций и психофизиологических показателей, в том числе работоспособности, отчетливо выражено их недельное изменение. Наибольшей работоспособность бывает к середине недели — в среду, к субботе падает. В понедельник человек втягивается в работу, со вторника по четверг работает с полной отдачей, а в пятницу происходит резкий спад работоспособности.
В понедельник у учащихся всех классов общеобразовательных школ и профессионально-технических училищ регистрируются низкие показатели умственной работоспособности, увеличенный латентный период зрительно- и слухомоторных реакций, большое количество срывов дифференцировочных реакций. Почти у половины учащихся бывают изменения суточных кривых вегетативных функций. Во вторник и среду учащимся свойствен не только более высокий уровень показателей умственной и мышечной работоспособности, но и большая их устойчивость. Четверг и пятница в большинстве случаев оказываются днями сниженной работоспособности и наименьшей ее устойчивости.
Суббота наиболее неблагоприятный учебный день. Работоспособность детей и подростков бывает низкой. Однако часто в субботу наблюдается повышение положительной эмоциональной настроенности учащихся в связи с предстоящим днем отдыха, предвкушение интересных дел и развлечений, экскурсий, походов, посещение театра в воскресенье. Организм, несмотря на утомление, мобилизует все имеющиеся у него ресурсы, что выражается в относительном подъеме умственной работоспособности,— явление так называемого конечного порыва.
Изменение положения тела — двигательное беспокойство, регистрируемое у учащихся на уроках, является защитной реакцией организма. Количество движений, длительность сохранения относительного постоянства позы, частота использования крышки парты (стола) в качестве дополнительной опоры для тела также объективно отражают нарастание утомления учащихся и снижение их работоспособности. Например, от понедельника к субботе у детей 7—8 лет общее количество движений на уроках возрастает на 32%, длительность сохранения постоянства позы уменьшается на 65%, падает и устойчивость прямостояния. Статический компонент учебной деятельности (сохранение вынужденного положения тела) интенсифицирует развивающееся утомление и падение работоспособности в большей мере в конце работы, нежели в ее начале.
Нередко наблюдается двухвершинная недельная кривая работоспособности. Помимо вторника или среды относительный подъем работоспособности проявляется в четверг или пятницу.
У детей 6 и 7 лет, приступающих к систематическому обучению, в период адаптации к учебным нагрузкам, новым условиям обучения и требованиям дисциплины в первые 6—9 недель дни оптимальной работоспособности, когда согласуются между собой относительно высокие скорость и точность работы, смещаются от вторника к четвергу. Лишь спустя некоторое время устанавливается постоянный день наилучшей работоспособности первоклассников — вторник.
У учащихся VII—VIII и старших классов оптимум работоспособности в большинстве случаев приходится на вторник. В среду же регистрируется резкий спад всех показателей работоспособности, а в четверг наблюдается существенный подъем скорости и точности работы. Падение работоспособности в среду указывает на раннее наступление утомления, существенное напряжение механизмов регуляции функционального состояния физиологических систем и поиск ресурсов для выравнивания работоспособности. В результате обеспечивается относительно высокий, но однодневный (только четверг) подъем уровней всех показателей работоспособности. Однако упрочение уровней отсутствует, и в пятницу следует ухудшение работоспособности, выраженное нарушение равновесия между процессами возбуждения и торможения в нервных клетках коры головного мозга, ослабление активного внутреннего торможения.
Очень часто падение работоспособности к середине недели и поиск организмом ресурсов для ее выравнивания затягивается у старшеклассников до пятницы. Тогда лишь в пятницу проявляется относительный подъем работоспособности, однако при низкой ее устойчивости. В этих случаях (подъем в четверг или пятницу) недельная кривая работоспособности учащихся имеет две вершины и соответственно два спада.
Источник
В статье Проблема работоспособности школьников неоднократно подчеркивалась важность всесторонней разработки проблемы работоспособности человека, и в частности школьников. Между тем нельзя сказать, что пути и средства воспитания и повышения работоспособности организма детей и подростков в процессе их роста, развития и обучения всесторонне изучены и достаточно ясны практике. Необходимо еще провести ряд глубоких научных исследований в этом направлении, для того чтобы учитель имел возможность наиболее эффективно вести обучение, чтобы он имел ясное представление о работоспособности вообще и работоспособности учащихся определенного возраста в частности.
Нередко учитель переоценивает возможности своих воспитанников и требует от них выполнения непосильных заданий. Не менее часто он считает возможности детей крайне ограниченными и дает им слишком легкую работу. Как тот, так и другой подход в равной мере могут отрицательно сказаться на развитии и состоянии здоровья учащихся, на их нервной системе.
Известно, что работоспособность детей и подростков тесно связана с состоянием их здоровья. Об этом свидетельствует ряд фактов. Например, учащиеся, страдающие ревматизмом, в межприступном периоде имеют пониженную работоспособность и быстрее устают при умственной работе и труде. Дети, имеющие функциональные и особенно органические отклонения в состоянии центральной нервной системы, имеют крайне низкую работоспособность по сравнению со своими сверстниками — здоровыми школьниками. Учащиеся, страдающие хроническим тонзиллитом, имеют низкую работоспособность. Они быстро утомляются на уроках, у них плохая память и как следствие всего этого плохая успеваемость. У школьников, перенесших кратковременные заболевания (катары верхних дыхательных путей и ангины), еще в течение одной-полутора недель после клинического выздоровления наблюдалась пониженная работоспособность.
Это выражалось, в частности, в том, что в процессе учебных занятий у них наблюдалось более раннее и более значительное по сравнению с другими ослабление физиологических функций.
Найти более или менее правильный подход к учащимся, которые имеют те или иные отклонения в состоянии здоровья, учителю помогает врач.
В отношении же учащихся, отнесенных к числу практически здоровых, но имеющих разные уровни физического развития, врач, как правило, никаких указаний учителю не дает, за исключением отдельных указаний по организации уроков труда и физической культуры.
Однако правильная организация обучения должна предусматривать дифференцированный подход к учащимся не только сообразно состоянию их здоровья, но и уровню физического развития.
Это предположение является вполне обоснованным. Состояние физиологических функций, в совокупности обеспечивающих работоспособность организма человека, не может рассматриваться в отрыве от общего уровня физического развития, т. к. в норме рост и развитие, т. е. нарастание количественных признаков, характеризующих физическое развитие, и качественных — физиологические функции, обусловливается единой интенсивностью метаболических процессов, протекающих в организме. Нарушение этих процессов под влиянием экзогенных или эндогенных причин сказывается, очевидно, в равной мере как на формировании морфологических, так и на функциональных показателях растущего организма.
Если исключить отдельные случаи неуспеваемости учащихся, связанные с плохим прилежанием, или случаи низкой работоспособности, обусловленной или органическими, или стойкими функциональными изменениями в коре больших полушарий, то есть все основания утверждать, что физическое развитие, работоспособность и успеваемость школьников находятся в тесной взаимосвязи.
В своем докладе на первом съезде Московско-Петербургского медицинского общества Н. И. Быстров обратил внимание врачей на частые головные боли у детей школьного возраста. По данным его пятилетних наблюдений, головная боль у детей связана с чрезмерным умственным напряжением: у 8-летних детей жалобы на головную боль отмечены в 5% случаев, а у подростков 14-18 лет — в 28-40% случаев (под наблюдением было 74 780 детей), т. е. параллельно нарастанию учебной нагрузки увеличивается частота жалоб на головную боль.
А. В. Беляев, обобщая результаты обследования физического развития учеников гимназии, пришел к выводу, что успешные и напряженные умственные занятия, без регулярных и целесообразных физических упражнений, ведут к ослаблению физических качеств воспитанников.
Врач А. А. Яковлева, анализируя природу школьного переутомления, отмечала, что оно «по существу, является равнодействующей двух составных элементов учебно-воспитательных требований школы, с одной стороны, и психофизических сил учащихся — с другой». Большое количество учащихся уже поступает в учебные заведения «хилыми», с различными отклонениями, с низким уровнем психофизических сил. Именно такие дети менее всего в состоянии противостоять большой учебной нагрузке и именно они в большинстве случаев оказываются «безуспешными».
«Хилый» ребенок, отданный в гимназию, учится плохо, быстро утомляется, рассеян, вял, часто жалуется на тяжесть в голове, после ночного сна не отдыхает и утром принимается за работу с отвращением. Такие ученики в большинстве случаев выбывают уже из I и II классов. Те же, кто отсеивается затем из III и IV классов, обладают большим запасом психофизических сил, чем те, которые оставляют I-II классы, и их организм еще в состоянии некоторое время противостоять все возрастающей нагрузке.
Н. А. Грацианов, изучая физическое развитие детей и юношей учебных заведений г. Арзамаса, обратил внимание на определенную связь между успеваемостью и отдельными показателями физического развития учащихся. При прочих равных условиях (материальное благосостояние семьи, состояние здоровья родителей и детей) успевающие ученики имели более высокие основные показатели физического развития (длина тела, вес тела, окружность грудной клетки), чем ученики неуспевающие. По некоторым группам учащихся в возрасте до 13 лет различия в длине тела составляли минимум 3, 7 см, максимум — 18,08 см.
Сравнение окружности грудной клетки успевающих и неуспевающих учеников еще в большей мере, чем сравнение длины тела и веса, свидетельствовало о лучшем физическом развитии первых; успевающие ученики при большем абсолютном росте имели относительно более развитую грудную клетку, чем неуспевающие учащиеся.
Аналогичные результаты получил Н. В. Зак, исследовавший физическое развитие учащихся средних учебных заведений Москвы. Особенно разительным по сравнению с успевающими оказалось отставание у неуспевающих учеников так называемого «жизненного индекса» — отношения окружности грудной клетки к полуросту. Неуспевающие в возрасте от 10 до 21 года имели низкий «жизненный индекс», несмотря на свою абсолютно меньшую длину тела, т. е. менее гармонически развитую грудную клетку, чем ученики успевающие.
Таким образом, в ряде работ, проведенных еще в XIX веке, была установлена зависимость между физическим развитием и успеваемостью учащихся. Позже появились некоторые исследования, выявившие определенную связь между уровнем отдельных показателей физического развития и готовностью (зрелостью) ребенка к обучению в школе, между физическим развитием и отклонениями в фонетике речи, между успеваемостью и работоспособностью учащихся.
Так, Хельцер установил, что среди детей, которые к 6 годам — первому году занятий в школе — по своему физическому развитию и пропорциям тела достигли показателей, свойственных данному возрасту, отсутствие «зрелости» к началу обучения встречалось в 3,1% случаев. Среди детей же, показатели физического развития и пропорций тела которых не соответствовали средним величинам (были ниже), отсутствие зрелости к началу систематического обучения в школе отмечалось в 17,1 % случаев.
Шварц изучила результаты всестороннего врачебного обследования детей 6-летнего возраста, поступающих в школы. «Зрелость» ребенка к обучению в школе устанавливалась по совокупности показателей, характеризующих уровень физического развития, состояния здоровья и функционального состояния центральной нервной системы (уровень мышечной и умственной работоспособности). Оказалось, что среди детей, которые еще не обладали достаточной «зрелостью к обучению», большинство имело низкие и ниже средних показатели веса и длины тела.
Причины, тормозящие процессы роста детей, сказываются также отрицательно и на общем их развитии (в частности, на формировании и совершенствовании речи).
Медицинские обследования мальчиков и девочек 4-8 лет показали, что уровень физического развития и состояние фонетики речи находятся у детей в тесной взаимосвязи.
Дефекты произношения встречались чаще у мальчиков и девочек 7-8 лет со средним, ниже среднего и низким физическим развитием, а невнятная речь — только у детей с физическим развитием ниже среднего и низким. Эти же отклонения в фонетике речи у детей с физическим развитием выше среднего и высоким встречались в 3,8 раза реже, чем в других группах. Статистический анализ данных, полученных В. И. Теленчи, показывает, что расхождение в частоте распространенности различных отклонений фонетики речи в разных по уровню физического развития группах не является случайным.
Некоторые авторы, наблюдавшие подростков 14-17 лет, указывают, что такие функциональные свойства организма, как выносливость, координация движений, лабильность нервно-мышечного аппарата, также связаны с уровнем физического развития. Функциональные возможности организма подростков со средним и ниже среднего физическим развитием ниже, чем у подростков выше среднего физического развития. В случаях равной по объему мышечной нагрузки подростки, физически слабые, переносят ее хуже (быстрее и сильнее утомляются), чем подростки, более физически развитые.
Увеличение нагрузки у подростков выше среднего физического развития не приводит к ослаблению устойчивости тренированности их организма. У подростков же ниже среднего физического развития при этих же условиях возникают такие изменения различных физиологических функций, которые указывают на крайне слабую устойчивость тренированности организма.
Есть работы, в которых без анамнеза физического развития наблюдаемых детей даются указания на наличие у них тесной связи между успеваемостью и так называемой «общей» или умственной работоспособностью организма.
В. А. Правдолюбов, излагая результаты своих наблюдений за учащимися четвертого класса, разбил их по успеваемости на три группы: лучшую, среднюю и худшую. Распределение учащихся по этим группам было произведено на основании очень полных педагогических характеристик. Работоспособность школьников определялась методикой дозирования работы во времени: после словесной инструкции учащиеся в течение часа вычеркивали и подчеркивали определенные буквы в печатном, связном тексте. Оказалось, что лучшая группа учащихся имела более высокие показатели интенсивности работы (число подчеркнутых букв за 5 минут) и более высокое ее качество, чем группы средняя и особенно худшая.
Учащимся лучшей и средней по успеваемости групп был свойствен более благоприятный тип умственной работоспособности организма. Если для лучшей группы его принять за 100%, то в средней группе он встречается в 95% случаев, а в худшей — в 45% случаев.
Таким образом, данные, которыми мы располагаем, указывают на связь уровня физического развития и успеваемости, антропометрических показателей и степени развития отдельных физиологических функций организма, успеваемости и умственной работоспособности.
В большинстве рассмотренных нами работ не приводятся ошибки средних величин сопоставляемых показателей и абсолютное число наблюдений. Это обстоятельство лишает нас возможности судить, в какой мере результаты, полученные в каждой из работ, являются статистически достоверными, а сделанные выводы — статистически обоснованными. Кроме того, остается не совсем ясным, как связаны уровни физического развития, успеваемости, разные степени мышечной и так называемой «общей», умственной, работоспособности организма у одних и тех же учащихся в разных возрастных группах.
Между тем подобные сведения представляют не только теоретический интерес, но имеют и определенное практическое значение для учителя — в его повседневной работе, для организации физического воспитания и трудового обучения, для врачей, развертывающих профилактические и оздоровительные меры среди детей и подростков.
Источник
