Взаимосвязь физического развития учащихся и их успеваемости

У обследованных нами учащихся I-VIII классов экзогенные факторы, могущие вызвать изменение уровня физиологических функций и обменных процессов в организме (режим дня, учебная нагрузка, питание, жилищно-бытовые условия), примерно однородны, следовательно, отчетливо проявляющееся различие в работоспособности учащихся ниже среднего и среднего физического развития по сравнению с таковой у мальчиков и девочек среднего и особенно выше среднего физического развития, видимо, связано с особыми эндогенными факторами.

Глубина и интенсивность обменных процессов в организме учащихся ниже среднего физического развития, при равных иных условиях, очевидно, меньшая, чем у детей среднего и выше среднего физического развития. Об этом прежде всего позволяют думать погодовые прибавки в основных показателях физического развития, которые определялись на основе индивидуализирующего метода изучения физического развития с последующим применением разностного способа вариационно-статистической обработки данных.

Так, у девочек и мальчиков среднего и выше среднего физического развития как в возрастном интервале 10-11 лет, так и в-14-15 лет погодовые прибавки в длине тела, весе тела и окружности грудной клетки оказались большими, чем у учащихся ниже среднего физического развития.

Проявившиеся различия в средних величинах в достаточно высокой степени достоверны, о чем свидетельствуют значения критерия t, по распределению Стюдента, и соответственно малые вероятности случайного расхождения показателей.

Существенным оказывается и расхождение в погодовых прибавках физиометрических показателей - жизненной емкости легких и силы сжатия кисти руки у школьников разных уровней физического развития.

У девочек и мальчиков ниже среднего и низкого физического развития за год как в возрасте 10-11, так и 14-15 лет прибавки в жизненной емкости легких и силе сжатия кисти руки также оказались достоверно меньшими, чем у учащихся среднего и выше среднего физического развития.

В литературе, посвященной физическому развитию человека, указывается, что между величиной жизненной емкости легких и уровнями физического развития нет полного соответствия, что величину жизненной емкости легких обусловливают не столько анатомические особенности, сколько потребность тканей в кислороде, или, говоря иначе, интенсивность окислительных процессов в самих клетках.

Так или иначе, но у обследованных нами школьников проявилось определенное соответствие между погодовыми прибавками в антропометрических и физиометрических функциональных показателях. Учащиеся среднего и выше среднего физического развития дали большие годовые прибавки как по длине тела, весу и окружности грудной клетки, так равно и по жизненной емкости легких.

Как меньшие, так и большие погодовые прибавки по показателям физического развития корреспондируют с годовыми прибавками в показателях работоспособности организма.

Дисперсионный анализ выборочных данных по выносливости утверждает нас в мнении, что малые годовые прибавки этого ведущего показателя мышечной работоспособности- не случайно приходятся на группу учащихся с ниже среднего и низким физическим развитием и соответственно значительные годовые прибавки не случайно свойственны группе девочек и мальчиков выше среднего и высокого физического развития.

Сопоставление средних годовых прибавок по выносливости и объему выполненной работы у учащихся двух уровней физического развития убеждают нас в том, что проявляющееся расхождение существенно, ибо оно выходит за пределы ошибок разности.

Если подойти к оценке полученных данных с позиции типов мышечной работоспособности, то можно сказать, что у учащихся ниже среднего и низкого физического развития изменение отдельных показателей в процессе динамической работы происходит по менее благоприятным типам А, Б и В - снижение сопротивляемости мускулов утомлению (выносливости) и понижение силы и возбудимости.

У учащихся же среднего и выше среднего физического развития при выполнении этой же работы, при тех же формах чередования физического усилия и отдыха превалируют, как правило, типы Г, Д и Е, т. е. изменения идут в направлении или только повышения сопротивляемости мускулов утомлению (выносливости - форма Д), или повышения этого показателя при снижении силы и возбудимости (форма Е), или повышения его при одновременном увеличении силы и возбудимости (форма Г). В процессе роста и развития у учащихся ниже среднего физического развития в условиях существующей учебной нагрузки и двигательной активности совершенствование мышечной работоспособности, как показывают погодовые прибавки и абсолютные средние величины, идет по менее благоприятным типам: выносливость нарастает за год меньше, чем у учащихся среднего физического развития, тогда как максимальная сила отличается несущественно.

Физиологические свойства мускулов изменяются под влиянием центральной и вегетативной нервной системы, которая, как известно, оказывает определенные трофические влияния на иннервируемые органы.

Основываясь на этом, а также на достижениях биохимии, М. В. Лейник полагал, что свойства мускула связаны с химическими соединениями, которые в нем имеются. Это прежде всего белки и нуклеотид аденозинтрифосфат (АТФ), входящий в комплекс с миозином и актином.

Поставщиками энергии для акта сокращения являются актомиозиновый комплекс и АТФ, очевидно, между количеством этих веществ и силой сокращения существует прямая связь. Возбудимость мускулов зависит преимущественно от количества фосфагена. На это указывают косвенные данные: белые мускулы содержат больше фосфагена и более возбудимы, чем красные; мускулы взрослых животных обладают высокой возбудимостью и в то же время содержат больше фосфагена, чем мускулы новорожденных. Ссылаясь на работы Эмодена, Палладина, Фердмана и Яковлева, М. В. Лейник подчеркивает, что сопротивляемость мускула утомлению (выносливость) зависит от количества энергетических веществ, содержащихся в нем. Мускулы, обладающие высокой сопротивляемостью утомлению, содержат и больше энергетических веществ, из них в первую очередь гликогена, чем мускулы с малой выносливостью.

Таким образом, по величине силы и сопротивляемости утомлению (выносливости) возможно, хотя и приближенно, составить представление о содержании в мускуле всех перечисленных энергетических веществ.

Изменение мышечной работоспособности во время динамической работы по благоприятным типам, под влиянием и в результате воздействия из центральной нервной системы обусловлено содержанием АТФ, фосфагена и гликогена, а также всей химической организацией клеток не только мускульной, но и других тканей, составляющих мускул в целом.

Неблагоприятные типы мышечной работоспособности связаны, видимо, с относительным обеднением мускулов АТФ, фосфагеном и гликогеном и снижением ферментативных систем (белков), как подчеркивает М. В. Лейник.

Мышечная работоспособность, как показал анализ результатов исследования, у учащихся ниже среднего физического развития существенно ниже, чем у мальчиков и девочек того же возраста среднего и выше среднего физического развития. Первым в большей мере свойственны менее благоприятные типы мышечной работоспособности (А, Б, В). На основе этого можно предположить, что у школьников ниже среднего физического развития мышцы имеют низкий энергетический потенциал и как следствие пониженную функциональную работоспособность.

Вместе с тем относительно высокая сила мышц при небольшой их выносливости указывает на повышенную возбудимость нервных клеток и недостаточную способность выдерживать длительное и концентрированное возбуждение.

Такая функциональная работоспособность нервных клеток свойственна в большей мере слабой нервной системе.

Результаты выполнения дозированных заданий с буквенными таблицами хотя и весьма относительно, но также указывают, что функциональная работоспособность центральной нервной системы у учащихся с ниже средним и низким физическим развитием оказывается пониженной по сравнению с учащимися среднего и особенно выше среднего физического развития. Большее число ошибок на дифференцировку и меньшая величина показателя К «общей» работоспособности косвенно указывают на неустойчивость баланса нервных процессов у учащихся с ниже средним и низким физическим развитием, что также в большей мере присуще слабой нервной системе.

Что же, при прочих равных условиях, может лежать в основе повышенной утомляемости и более низкой «общей» и мышечной работоспособности учащихся ниже среднего физического развития?

Только что рассмотренные, пусть даже в какой-то мере гипотетические и несколько упрощенные, взгляды на тесную связь мышечной работоспособности с содержанием в мускуле химических соединений - поставщиков энергии для акта мышечного сокращения и источников обратного ресинтеза в период отдыха - побуждают вернуться к высказанному в начале работы положению об особенностях метаболизма.

Связь изменчивости отдельных функциональных признаков на основе зависимости их от метаболических процессов, регулируемых сложной системой, состоящей из нескольких звеньев, считается вполне установленной.

Звенья эти (центральная нервная система, эндокринные железы, ионное равновесие клеточных коллоидов, особенности протоплазмы клеток) находятся в тесной взаимосвязи. Изменения каждого звена регуляционной системы могут стать началом изменения метаболизма. Не умаляя важности нервного, эндокринного и ионного звеньев, В. В. Бунак выделяет среди них четвертое звено - специфические особенности протоплазмы клеток (клеточных коллоидов), предрасполагающих их к усилению или ослаблению данного вида метаболизма, к длительным состояниям, обусловливающим тот или иной функциональный тип.

«Большая или меньшая гидрофильность коллоидов, равно и общая интенсивность окислительных процессов, несомненно, связаны с особенностью мицеллярной структуры. В этом основном признаке жизнедеятельности протоплазмы функциональные и структурные свойства оказываются в неразрывной связи. В это же время эти свойства, в большей степени общие для всех клеток и тканей одного организма, более всего в состоянии охарактеризовать общий его тип».

Очевидно, дети ниже среднего физического развития в силу каких-то причин имеют особые, отличные от детей других уровней физического развития свойства клеточных коллоидов, которые и обусловливают в конечном итоге различия морфологические и функциональные.
Не исключена вероятность того, что среди заболеваний, которые переносит ребенок в раннем детстве, некоторые могут вызвать глубокие изменения специфических особенностей протоплазмы клеток в направлении снижения процессов ассимиляции не только в период болезни, но, видимо, и после клинического выздоровления.

Вероятно, среди многообразных заболеваний большую роль играют такие, в основе патогенеза которых лежат глубокие изменения всех видов обмена организма. Среди них обращает на себя внимание рахит, сопровождающийся отрицательным балансом фосфора и кальция, нарушением кислотно-щелочного равновесия, снижением интенсивности и полноты окислительных процессов, что в совокупности приводит к резкому замедлению роста и развития ребенка.

Возможно, что очень тяжелые формы этого заболевания оставляют у детей следы не только в форме внешних дефектов костно-мышечной системы, но и длительное время обусловливают структурные особенности клеток - этого четвертого звена, влияющего на метаболизм.

Для такого предположения есть некоторые основания. У обследованных нами школьников 11 лет установлена связь между распространенностью остаточных явлений рахита и уровнями физического развития. В группе учащихся ниже среднего физического развития (63 человека) остаточные явления рахита наблюдались более чем в половине случаев, тогда как в группе выше среднего лишь в одной четвертой части случаев. Наличие связи между частотой распространенности остаточных явлений рахита и уровнями физического развития подтверждается величиной коэффициента согласия.

Подтверждение вероятности связи между рассматриваемыми явлениями мы находим и в других работах.

Так, в распределении детей восьми лет - учащихся сельских школ Московской, Калужской и Владимирской областей - между градациями по уровню физического развития и наличием или отсутствием следов рахита отчетливо проявляется большая частота последних в группе ниже среднего физического развития.

В школьном возрасте у детей ниже среднего физического развития чаще наблюдаются различные заболевания, чем у учащихся среднего и выше среднего физического развития.

Располагая результатами обследования физического развития и состояния здоровья 40 000 школьников Москвы, Ф. М. Туровская и А. А. Минх показывают, что среди детей ниже среднего физического развития более часто встречаются туберкулезная интоксикация I и II степени и ревматизм, чем у здоровых детей. Специалисты считают поэтому, что туберкулезная интоксикация, несомненно, вызывает задержку физического развития детей.

Отнюдь не оспаривая отрицательного влияния на рост и развитие детей хронических заболеваний, хотелось бы, однако, уяснить, какое из анализируемых явлений оказывается первичным, а какое - вторичным.

Иначе говоря, хронические ли заболевания влекут нарушения процессов роста и развития или, наоборот, возникшие ранее нарушения процессов роста и развития и к этому же снижение общей и иммунобиологической реактивности организма предрасполагают к различного рода заболеваниям. Не следует ли и здесь подумать о рахите?

К сожалению, в работах по состоянию здоровья и физическому развитию детей дошкольного и школьного возраста анализируемые данные не рассматривались в связи с наличием (или отсутствием) рахита в анамнезе ребенка. Это не позволяет утверждать, но и не исключает возможности того, что именно тяжелые формы рахита, перенесенного в раннем детстве, могут понизить сопротивляемость организма к различным заболеваниям и длительное время сказываться на его росте и развитии.

Во всяком случае, частоты остаточных явлений рахита, низкие и ниже среднего уровни физического развития и низкие уровни «общей» и мышечной работоспособности школьников, как показывают результаты анализа наших наблюдений и исследований, находятся между собой во взаимосвязи.

Выводы:

1. Между уровнями физического развития учащихся, их успеваемостью и работоспособностью существует прямая и тесная связь.

2. Высокие и средние уровни показателей «общей» работоспособности учащихся всех возрастных групп согласуются с высокими и средними уровнями показателей мышечной работоспособности, низким же показателям «общей» работоспособности соответствуют и более низкие показатели мышечной работоспособности.

3. Учащиеся ниже среднего физического развития дают меньшие, чем учащиеся других уровней физического развития, погодовые приросты не только морфологических, но и функциональных показателей.

4. В условиях массовой школы учащиеся ниже среднего физического развития в силу относительно низкой работоспособности организма чаще не успевают, чем учащиеся других уровней физического развития.

5. В условиях существующей учебной нагрузки, недостаточно упорядоченного режима дня, относительно малой двигательной активности у учащихся ниже среднего физического развития мышечная работоспособность совершенствуется преимущественно по неблагоприятным типам: интенсивность нарастания выносливости и сопротивляемости утомлению при динамической работе значительно меньше, чем нарастания силы (возбудимости).

У учащихся же выше среднего и среднего физического развития мышечная работоспособность совершенствуется по благоприятным типам: интенсивность нарастания выносливости (сопротивляемости утомлению) относительно выше интенсивности нарастания силы.

6. Учащиеся ниже среднего физического развития не в меньшей мере, чем учащиеся с явными отклонениями в состоянии здоровья, нуждаются в более рациональной организации учебных занятий, отдыха и физического воспитания. Учителя и врачи должны учитывать особенности работоспособности детей с физическим развитием ниже среднего уровня при организации учебного процесса и общественно полезного труда.