4.4. Функціональний стан організму та його резерви

Певний рівень працездатності при різних видах діяльності людини формується на фоні конкретного функціонального стану її організму. Функціональний стан – це інтегральний комплекс фізіологічних функцій і якостей людини, які забезпечують ефективне виконання роботи при певному рівні фізіологічних затрат організму.

Межа працездатності – величина перемінна. Залежно від конкретних умов працездатність функціональної одиниці може змінюватися в широких межах. Рівень мобілізації працездатності виявляється у формуванні відповідних якісних функціональних станів організму – нормального, граничного та патологічного. Особливістю нормального функціонального стану є те, що витрати функціональних ресурсів в організмі не виходять за межі працездатності. Об’єктивною ознакою такого функціонального стану є максимальна ефективність діяльності. Для граничного функціонального стану характерні значні затрати функціональних ресурсів, які виходять за межу працездатності. Унаслідок цього діяльність сповільнюється, наростає нервово-емоційне напруження, виникають неточні рухи. При патологічному функціональному стані використовуються «заборонені» енергетичні ресурси, що супроводжується значними зрушеннями в показниках серцево-судинної системи, газообміну і діяльності внутрішніх органів.

Отже, чим більший обсяг функціональних резервів, тим стійкіші клітини організму до дії шкідливих факторів. Під впливом систематичних тренувань формуються функціональні ефекти адаптації-економність діяльності у стані спокою і висока продуктивність функціонування в умовах максимальних навантажень. Із зростанням рівня функціональних ефектів зростає величина коефіцієнту резерву (КР). Коефіцієнт резерву – це величина, яка вказує на можливість максимального посилення рівня функціонування даної фізіологічної системи в екстремальних умовах (резерви гомеостазу – відношення максимального значення функції тієї чи іншої системи до її рівня в стані спокою).

Методики оцінки функціональних можливостей організму дітей та підлітків. Методика розподілу дітей на групи фізичного виховання поряд з медичним оглядом, вивченням моторного розвитку і м’язової працездатності передбачає застосування функціональних проб, які виявляють функціональні можливості, насамперед серцево-судинної системи. Їх основою є врахування змін частоти пульсу, артеріального тиску та дихання залежно від положення тіла та від певного м’язового напруження. Значення артеріального тиску, частоти пульсу і дихання наведені в таблиці № 15.

Найбільш поширеними є функціональні проби з дозованим фізичним навантаженням.

Пробу з дозованим м’язовим навантаженням у дітей шкільного віку проводять так: у дитини в положенні сидячи після п’ятихвилинного відпочинку визначають частоту пульсу (за 10 сек.) і дихання (за 30 сек.), рівень систолічного артеріального тиску. Не знімаючи манжети, дитина робить 30 підплигувань за 15 сек., а потім знову проводять усі вимірювання. Реакція вважається сприйнятливою, коли пульс прискорюється на 25-50 %, а систолічний тиск підвищується на 10-15 мм. рт. ст. від початкового рівня. Відновлення настає через 2 хв. Про незадовільний стан серцево-судинної системи свідчить прискорення пульсу більше, ніж на 50 %, зниження артеріального тиску, задишка, подовження періоду відновлення до 4-5 хв. і більше.

Таблиця № 15

Артеріальний тиск, частота пульсу і дихання у дітей та підлітків різного віку(за Туром і Вейлем)

Вік (роки)	Частота пульсу за 1 хв.	Артеріальний тиск (мм. рт. ст.)		Число дихань за 1 хв.
7	84	88	55	21
8	83	90	60	21
9	82	91	60	20
10	80	93	62	20
12	76	103	62	19
15	74	110	70	19
16	70	113	72	18
18	70	115	70	16

Серед дітей шкільного віку найбільшого поширення набули проби з присіданнями Мартіне-Кушелевського (20 присідань за 30 сек.). У положенні сидячи підраховують пульс через 10-секундні інтервали до отримання стійких показників, вимірюють артеріальний тиск. Потім дитина, не знімаючи з рук манжету, робить присідання з витягнутими вперед руками. Відразу після навантаження підраховують пульс за 10 сек. і швидко вимірюють артеріальний тиск протягом 40 сек. Тому з 50-ї секунди від припинення навантаження через кожні 10 сек. продовжують підраховувати пульс до повного його відновлення до початкового рівня і повторно вимірюють артеріальний тиск. Одночасно враховують динаміку частоти дихання перед і після навантаження, а також зовнішні ознаки (ознаки втоми під час виконання проби, колір обличчя, пітливість, задишка тощо). Після 20 присідань (ноги на ширині плечей, руки витягнуті вперед) протягом 30 сек. визначають процент зростання пульсу від вихідного рівня.

Оцінка проби:

на 25% – стан серцево-судинної системи добрий;

50-75% – стан серцево-судинної системи задовільний

більше 75% – стан серцево-судинної системи незадовільний.

Якщо є можливість виміряти артеріальний тиск (АТ) до і після проби, то при здоровій реакції на фізичне навантаження систолічний (верхній) тиск зростає на 25-30 мм, а діастолічний (нижній) або залишається на попередньому рівні, або незначно (на 5-10 мм) знижується. Відновлення пульсу триває від 1 до 3 хв., АТ – 3-4 хв.

Пульсовий тиск обчислюється за формулою:

ПТ = АТ маx – АТ міn.

На основі підрахунку пульсу та вимірювання артеріального тиску проводиться оцінка реакції системи кровообігу на навантаження за схемою, що пропонується в таблиці №16.

Таблиця № 16

Критерії оцінки реакції системи кровообігу на функціональну пробу з дозованим фізичним навантаженням (за В.К. Добровольським)

Оцінка реакції:	Частота серцевих скорочень			Виміри АТ (в мм.рт.ст.)
	кількість ударів. (за 10 сек. після наванта-ження)	підвищення ЧСС (%)	час повернення до вихідного рівня	систолічного	діастолічного	пульсового
хороша	15-18	25-30	1-3	збільше-ння на 10-20	знижен-ня на 10	збільше-ння
задовільна	19-30	51-75	4-5	збільше-ння на 21 та більше.	знижен-ня на 11-20	збільше-ння
незадо-вільна	пульс слабкий, проявле-ння аритмії	76 та більше	6 та більше	знижен-ня	без змін або збільше-ння	знижен-ня

Ортостатична проба. Ця проба враховує реакції організму при переході з горизонтального положення у вертикальне. Під час проби зі зміною положення тіла дитину вкладають на 3-5 хв. на спину і визначають рівень артеріального тиску та частоту пульсу впродовж 1 хвилини за 10-секундними відрізками. Потім дитина повинна швидко встати, у неї знову вимірюють систолічний і діастолічний артеріальний тиск і частоту пульсу. Якщо пульс під час другого вимірювання частішає на 4-12 уд. за 1 хв., а максимальний артеріальний тиск підвищується межах 5-10 мм. рт. ст., то ці показники вважають у межах норми. Такі дані вважаються найкращим показником і приймаються за індекс 100. У разі несприятливої реакції серцево-судинної системи пульс частішає, а артеріальний тиск знижується .більше ніж на 10 мм рт. Ст. У разі збільшення пульсу на 40 уд. За 1 хв., і зниження артеріального тиску більше ніж на 10 мм. рт. Ст., показники вважаються найгіршими і приймаються за індекс 0. Найкращими показниками вважаються індекси 100-85, достатніми 84-75 і найгіршими 74-60. Більш низькі показники вказують на нездатність учня виконувати фізичне навантаження. Дані індексів наведені у таблиці № 17.

Таблиця № 17

Індекси зміни пульсу та артеріального тиску після ортостатичної проби

Зростання пульсу за 1 хв.	Зміна максимального артеріального тиску
	збільшення						зменшення
	+10	+8	+6	+4	+2	0	-2	-4	-6	-8	-10
на 0-4	100	95	90	85	80	75	70	65	60	55	50
5-8	95	90	85	80	75	70	65	60	55	50	45
9-12	90	85	80	75	70	65	60	55	50	45	40
13-16	85	80	75	70	65	60	55	50	45	40	35
17-20	80	75	70	65	60	55	50	45	40	35	30
21-24	75	70	65	60	55	50	45	40	35	30	25
25-28	70	65	60	55	50	45	40	35	30	25	20
29-32	65	60	55	50	45	40	35	30	25	20	15
33-36	60	55	50	45	40	35	30	25	20	15	10
37-40	55	50	45	40	35	30	25	20	15	10	5
41-44	50	45	40	35	30	25	20	15	10	5	0

Учням із низьким індексом потрібна консультація лікаря.

Дослідження функціонального стану дихальної системи. Дихальна система забезпечує організм киснем, який використовується на процеси окислення. Установлено, що вдих і видих по різному впливають на стан кори головного мозку. Подовжений вдих з паузою на висоті вдиху при скороченому видиху характерний для людей в активному стані. Цей тип дихання називається мобілізуючим. Короткий вдих із розтягнутим видихом і затримкою дихання має заспокійливу дію. Для оперативної оцінки стану дихальної системи використовують проби Штанге і Генче.

Проба Штанге. Після звичайного вдиху обстежуваний затримує дихання, затиснувши ніс пальцями. Тривалість затримки дихання залежить від віку і коливається у здорових дітей віком від 6 до 18 років у межах 16-55 сек.

Проба Генчі. Обстежуваний затримує дихання на повному видиху, затиснувши ніс пальцями. У здорових школярів час затримання становить 12-13 сек.

Дослідження функціонального стану серцево-судинної і дихальної системи дають можливість визначити обсяг фізіологічних резервів організму та рекомендувати допустиме фізичне навантаження.

Р.Л. Баєвським запропонована методика визначення адаптаційного потенціалу організму за функціональними резервами серцево-судинної системи та соматометричними показниками фізичного розвитку. Адже реакція серцево-судинної системи є показником загальної реакції організму при забезпеченні адаптації до умов навколишнього середовища. Адаптаційний потенціал розраховується за формулою:

АП (в балах) = 0,011 (ЧСС) + 0,014 (АТс) + 0,008 (АТд) + 0,014 (В) + +0,009 (Мт) – 0,009 (Р) – 0,27,

де:

АП – адаптаційний потенціал;

ЧСС – частота серцевих скорочень;

АТс – систолічний артеріальний тиск;

АТд – діастолічний артеріальний тиск;

В – вік (повні роки);

Мт – маса тіла, (кг);

Р – зріст (см).

Таким чином, функціональний стан може оцінюватися як задовільна адаптація до умов навколишнього середовища при високих функціональних можливостях організму – не більше 2,1 бали; напруження механізмів адаптації, при якому достатні функціональні можливості забезпечуються за рахунок мобілізації функціональних резервів – 2,11-3,2 бали; незадовільна адаптація при знижених функціональних можливостях – 3,21 – 4,3 бали; зрив адаптації супроводжується зниженням функціональних можливостей організму – 4,31 бали й більше.

Визначення адаптаційного потенціалу при проведенні масових медичних оглядів дозволяє вже на ранніх етапах функціональних порушень в організмі виявити групу ризику з формування патологічних станів та запровадити профілактичні заходи.