Глава 2
МЕТОДЫ, ОРГАНИЗАЦИЯ И ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ
Принципиальным подходом к достижению цели, поставленной перед настоящей работой, явилось стремление использовать два актуальных физиологических направления для решения конкретных задач нашего исследования. Этими направлениями являются теория функциональных систем (П. К. Анохин, 1970, 1975, 1980; В. А. Шидловский, 1973; К. В. Судаков, 1986) и, особенно, те разделы этой теории, которые непосредственно относятся к поведению и двигательной активности человека (К. В. Судаков, 1976, 1979; В. Б. Швырков, 1979; А. И. Шумилина и др., 1982), а также учение об адаптации (Ф. З. Меерсон, 1973, 1981, 1986, 1988; М. Г. Пшенникова и др., 1976; Л. П. Матвеев, Ф. З. Меерсон, 1984; М. Г. Пшенникова, 1986; Ф. З. Меерсон, М. Г. Пшенникова, 1988), теснейшим образом связанное с поведением и мышечной деятельностью, играющей важную роль в приспособительных реакциях организма.
Хотя многие из положений этих двух физиологических концепций были обоснованы экспериментальными исследованиями, проведенными на животных, причем такие исследования - как и всякий строго организованный научный эксперимент - дают, как правило, наиболее конкретные и однозначные результаты, мы понимали невозможность использования таких исследований в нашей работе. Экспериментальные модели жизненных ситуаций, в которых используются исследования на животных, дали и могут дать много для понимания механизмов регуляции функций в этих ситуациях. Однако воспроизвести учебный процесс, в котором основную роль играет не навязанная извне, а произвольная и целенаправленная двигательная активность человека, находящегося притом в сложных взаимовлияниях с коллективом - учебной группой - и педагогами, такой эксперимент не в состоянии. Вот почему в решении задач нашей работы мы были вынуждены ограничиться теми методами, которые, во-первых, могли быть применены в реальных условиях жизни студентов, занимающихся физическим воспитанием, и, во-вторых, не нарушали своими вмешательствами естественный ход этих занятий.
Сам подход, однако, к решению поставленных задач, использованный нами, был экспериментальным. Так, для выяснения роли одного из важнейших факторов, определяющих процесс адаптации организма к внешним условиям, - интенсивности функционирования его при действии этих условий - были использованы различные программы двигательной активности; для выяснения особенностей и механизма долговременной адаптации был использован - в допустимом для человека варианте пробы, использованной еще Веландером (E. Velander, 1910) - метод кратковременного блокирования кровотока в утомленных мышцах. Точно также для физиологического анализа изменений мышечной работоспособности был применен эргографический метод регистрации работы мышц в той модификации, которая позволяет оценить отдельные составляющие двигательной функции (И. В. Муравов и др., 1957).
В работе были использованы методы, позволяющие изучить следующие функциональные системы и состояния организма:
I. Двигательная функция
1. Кистевая эргография, с помощью которой можно изучать динамику работоспособности мышц-сгибателей предплечья в условиях работы с грузом, составляющим 1/8 от показателя динамометрии кисти, в ритме 60 движений в минуту, а также отдельные составляющие двигательной функции:
- длительность и выраженность периода врабатывания;
- длительность периода компенсированного утомления;
- сопротивляемость утомлению;
- восстанавливающее действие отдыха.
Длительность врабатывания определялась в секундах, а выраженность его - в процентах по отношению к исходной величине мышечных сокращений. Длительность периода компенсированного утомления определялась в процентах отношения продолжительности работы со стабильной высотой мышечных сокращений, то есть от момента окончания врабатывания до момента резкого снижения сокращений, ко всей длительности работы. Сопротивляемость утомлению выражалась отношением высоты последнего мышечного сокращения к начальному, выраженным в процентах. Восстанавливающее действие отдыха выражалось отношением величины работы после одноминутного отдыха к величине работы до утомления, в процентах.
2. Велоэргометрия осуществлялась при помощи велоэргометра КЕ-П фирмы "Медикор" (Венгрия). С помощью велоэргометрии определялась мышечная работоспособность при деятельности мышц ног, а также производилось функциональное тестирование организма.
3. Функциональная проба PWC170 в модификации В. Л. Карпмана и др. (1974). Эта проба, представляющая облегченный вариант широко известного и рекомендованного для массовых обследований теста PWC170 (K.-L. Andersen et al., 1971) позволяет оценить наиболее общие показатели физической работоспособности. Особенно велико ее функционально-диагностическое значение в условиях занятий физическими упражнениями (K.-L. Andersen et al., 1978; Е. А. Пирогова и др., 1986; S. N. Blaire et al., 1989; И. В. Муравов, 1989; Н. В. Морозов, 1991; Е. Г. Буліч, 1994).
4. Кистевая динамометрия - измерение мышечной силы кистей рук - использовалась для стандартизации эргографических нагрузок. В зависимости от уровня динамометрии основной (рабочей) руки определялся оптимальный груз для эргографических исследований (он составлял 1/8 от показателя динамометрии).
II. Функция сердечно-сосудистой системы
5. Частота сердечных сокращений изучалась в двух методических вариантах: электрокардиографическим в модификации Л. А. Бутченко (1957), позволяющей регистрировать изменения частоты сердечной деятельности в условиях выполнения физических нагрузок. Этот вариант методики был применен в контрольных занятиях физическим воспитанием для оценки определяемой по частоте сердечных сокращений интенсивности физических нагрузок. В остальных исследованиях использовался пальпаторный метод подсчета пульса.
6. Артериальное давление в плечевых артериях измерялось при помощи автоматического тонометра (модель DS-115, фирма Nissei, Япония).
7. Расчет двойного произведения - индекса Робинсона,