Вироблення заходів, що дозволяють послабити дію на дітей несприятливих факторів у процесі навчальних занять, не менш важлива, ніж дотримання заходів профілактики в організації трудової діяльності.Ні те, ні інше неможливе без всебічного вивчення процесу адаптації до цих видів діяльності і умов їх організації, без виявлення систем, в яких відбуваються первинні адаптаційні зрушення, без встановлення ступеня напруги цих систем за інтегральним показниками, фізіологічної суттєвості зрушень в їх функціях, взаємодії між окремими системами і тісноти.зв'язку між функціональними зрушеннями (коефіцієнт синхронізації функцій, індекси напруги, показник добової адаптивності та ін).

Проблема адаптації людини до різних зовнішніх екстремальних впливів останні 20 років була провідною серед досліджень в галузі фізіології і гігієни. У числі приватних проблем велися дослідження адаптації учнів до навчальних навантажень. Розробка цього напрямку проблеми адаптації, пов'язаного з навчанням, вихованням, охороною і зміцненням здоров'я дітей і підлітків, - одна з найголовніших соціальних потреб.У відповідності з цим протягом 6 років на системному рівні в умовах природного експерименту здійснювалося комплексне вивчення адаптації молодших школярів до навчальної навантаженні при суворому обліку супутніх їй ендогенних і екзогенних факторів. З екзогенних факторів, при рівному денному і тижневому обсязі навчального навантаження, а також застосуванні обов'язкових принципів дидактики і приватних методик викладання в навчальному процесі, вивчено значення підвищеної ТА дітей в режимі дня і тривалості уроку.З ендогенних факторів враховувалися: вік, готовність дитини до навчання за морфофункциональным і психофізіологічних показників, стан здоров'я, функціональні перебудови організму у зв'язку з статевим дозріванням. Санітарний стан та санітарне утримання шкіл, в яких були розгорнуті дослідження, суворо контролювалися і відповідали діючим санітарно-гігієнічним правилам та вимогам.

Для виявлення особливостей пристосування організму школярів до навчальної навантаженні дослідження велися перші 6 - 9 тижнів від початку кожного навчального року, потім на початку, середині і наприкінці кожної навчальної чверті з 1 по 4 клас. Деякі дослідження (нейрофізіологів, гематологів) здійснювалися тричі в навчальному році: восени, взимку (грудень), навесні (квітень - травень).

В умовах традиційних по тривалості уроків (45 хв) і всього режиму продовженого дня обсяг ТА у школярів становив не більше 11% від загального тижневого бюджету часу, передбаченого для навчальної і творчої діяльності.

В умовах Е-режиму уроки в початкових класах були скорочені до 35 хв, а обсяг ТА доведений до 50% загального тижневого бюджету часу, відведеного на навчальну та творчу діяльність.

Відомо, що в результаті адаптації організму виникає перебудова функцій провідних фізіологічних систем, перехід їх на новий рівень регулювання, підвищується стійкість організму до дії чинників зовнішнього середовища, зростає надійність біологічних систем. Це теоретичне положення стало вихідним при вивченні у дітей у процесі навчальної діяльності рівнів і динаміки показників протягом дня, тижня та навчального року різних фізіологічних систем: ЦНС (розумова працездатність, точність і координація рухів, условнорефлекторные реакції);функціональний стан головного мозку по частотній характеристиці ЕЕГ у стані відносного спокою та при активації; вегетативні параметри - статистичні характеристики серцевого ритму у процесі навчальної діяльності і в стані відносного спокою, екскреція електролітів зі слиною (Na/К), температура відкритих і закритих поверхонь тіла; система крові і оксигенація; активність ендокринної системи екскреції з сечею катехоламінів і основного метаболіту серотоніну (5-ОІУК), реакції термінової адаптації на дозовані фізичні навантаження.

Вивчення фізіології серцево-судинної системи школярів дозволило отримати ряд істотних теоретичних і практичних даних. Загальний напрямок досліджень мало метою вивчення реакції гемодинаміки - центрального і периферичного ланок кровообігу на сумарну навчальне навантаження, а також на дозовані розумові і фізичні динамічні і статичні навантаження.

В результаті аналізу одержаних даних виявлено певні закономірності й взаємозв'язок реакцій основних фізіологічних систем організму дітей 7 - 11 років в процесі адаптації до навчальної навантаженні. Їх надійність обумовлена досить репрезентативним обсягом досліджень (понад 600 тис. даних) і коректністю математичної обробки (р <0,05 - <0,001).

В результаті комплексних досліджень, проведених протягом ряду років индивидуализирующим методом за єдиним планом і єдиними програмами, були встановлені цікаві факти.

В денної, тижневої та річної динаміки функціональних показників дітей 7 - 11 років простежувалися вікові закономірності незалежно від режиму навчання, діючого в тій або іншій з шкіл.Проте вивчення розумової працездатності, условнорефлекторном і поведінкових реакцій, точності тонких рухових координацій, вегетативної реактивності дозволило простежити процес пристосування організму дітей до нового виду навантаження (навчальної) з початком систематичного навчання і відновленням його після літніх канікул, зміною інтенсивності і обсягу навчального навантаження після завершення початкового етапу освіти.

Зміни параметрів розумової працездатності в перші 6 - 9 тижнів від початку кожного навчального року характеризувалися примітною особливістю. Кількісні і якісні параметри змінювалися різноспрямовано протягом дня і тижня при значній денної і тижневої амплітуді коливань цих показників. Найбільше такі зміни були виражені у першокласників. При різноспрямовані зміни показників розумової працездатності протягом дня і від понеділка до суботи у першокласників від 1-ї до 4-ї нед кількісний параметр наростав інтенсивніше, ніж якісний.Від 4-ї до 6-ї тижнів спостерігалось більш інтенсивне наростання якісного параметра розумової працездатності. Зазначені зміни инетнсивностей наростання і їх різниці статистично значущі.

Примітним було і те, що при відносно високому коефіцієнті синхронізації функцій протягом навчального року (КСФ=0,51 - 0,64) на 1 - 2-й тижні навчання дітей у процесі навчальних занять КСФ був дуже низьким (0,22) і зростав до 0,63 на 6-й тижні. Різноспрямованість змін параметрів працездатності в перші тижні навчального року проявилася також у школярів 9 - 11 років. Однак КСФ на перших тижнях був більш високим (0,54 - 0,66), ніж у першокласників.Мабуть, у школярів 2 і 3 класів різноспрямованість змін досліджених показників пов'язана з тимчасовою втратою організмом робочої установки за період літніх канікул. Починаючи з 5 - 6 тижнів у другокласників і з 4 - 5 тижнів у третьокласників чітко і інтенсивно починають наростати якісні параметри працездатності, особливо САВТ.

Крім зазначених особливостей у зміні психофізіологічних і фізіологічних показників у дітей 7 - 8 і 9 - 10 років перші тижні початку систематичного навчання характеризувалися зміщенням днів оптимуму працездатності від вівторка на 1 - 2-й тижні до середи і четверга на 3 - 4-й тиж з подальшим зростанням до вівторка на 5 - 6-й тижні.Можливо, такий прояв процесу адаптації - результат тимчасової зміни циркадних макроритмов з-за деякою дискоординації функцій організму при становленні їх на новий рівень регулювання з переходом дошкільників на нову сходинку виховання і освіти.

Сукупність спостережень у перші 6 - 9 тижнів навчання дозволили виділити три фази процесу адаптації учнів до навчальної навантаженні.На 1 - 4-й тижні розгортаються, мабуть, перша фаза адаптації - орієнтовного пристосування (збудження, декомпенсації) і друга фаза - нестійкого, неповного пристосування - активний пошук організмом стійких станів, відповідних новим умовам середовища, видів діяльності і їх режимів. Реєстровані зміни на 5 - 6-й тижні дозволяють говорити про настання третьої фази - відносно стійкого пристосування.Саме ця фаза починає супроводжуватися ефектом тренування - наростанням параметрів працездатності, особливо якісних, зниженням симпато-адреналовых впливів, збільшенням синхронізації в денної динаміки показників фізіологічних систем.

В різних умовах впливу екзогенних факторів, зокрема при різному поєднанні обсягу ТАК і організації навчальних занять, спостерігалося вкорочення кожної з фаз процесу адаптації при меншій денної і тижневої амплітуді коливань психофізіологічних та функціональних показників. Особливо це демонструють інтегральні показники добової, тижневої та річної адаптивності. Динаміка цих показників була у школярів при Е-режимі на протязі всього року більш сприятливою, ніж при Т-режимі, з обмеженою та й 45-хвилинними уроками.Нагадаємо, що збільшення показників адаптивності і КСФ (підвищення ступеня тісноти зв'язків між показниками) вказує на активацію САС і мобілізацію життєвих ресурсів в процесі адаптації.

Динаміка ступеня напруги систем вегетативного забезпечення виразно простежувалася за статистичними характеристиками серцевого ритму, зокрема по зрушень у величині ІН. Зміни цього статистичного параметра демонструють напруга функціонального стану серцево-судинної системи у перші тижні навчального року та у його кінці (стомлення), це проявляється більше у дітей 7 - 8 років і менше - у школярів 10 - 11 років.

Рис. 36. Динаміка розумової працездатності (1), умовнорефлекторних реакцій (2 - латентний період і 3 стійкість диференціювання), екскреції з сечею 5-ОІУК (4) і адреналіну (5) у першокласників

Зміни працездатності в тижневих, четвертних і річних періодах узгоджувалися у школярів зі зрушеннями нейрофізіологічних показників і із змінами САС, а також системи серотоніну, енергетичних і мінеральним обміном (рис. 36). В умовах підвищення ТА дітей САС і система серотоніну відчували у молодших школярів меншу напругу, ніж при традиційній організації навчальних занять і обмежень ТАК.

Успішність і безболісність адаптації учнів до навчальної навантаженні пов'язані з віком і з таким ендогенним фактором, як готовність організму дитини до початку систематичного навчання. У частини дітей 7 і особливо 6 років, не готових до систематичного навчання за морфофункциональным і психофізіологічних показників, що «незрілість» проявляється не тільки в низьких показниках працездатності, різких коливаннях її кількісних і якісних показників, але і запізнення на 4 - 5 тижнів встановлення фази відносно стійкого пристосування.Істотним чином позначаються на процесі адаптації також стан здоров'я, особливо функціональні відхилення в психоневрологічній сфері. Діти 7 - 8 років, у яких діагностовано психоневрологічні відхилення функціонального характеру, володіють низькою і нестійкою працездатністю. Період адаптації таких учнів різко затягується. Динаміка ПГАд свідчить про істотне напрузі у таких дітей ЦНС.

У частині третьокласників - дівчаток 10 років, при інших рівних умовах навчання, було відзначено більшу напругу ряду функціональних систем, ніж у дівчаток 9 років, що знаходилося в прямому зв'язку з почався статевим дозріванням цих дівчаток.Напруга функціональної системи адаптації виражалося в нестійкої працездатності, погіршення реакції термінової адаптації на дозовану розумову і фізичну роботу, у зміні частотної характеристики ЕЕГ - зсуві Мо частоти ритму у бік менших величин (нижньої межі спектру), які зазвичай властиві даному віку і функціонального стану головного мозку дитини в фазу відносно стійкої адаптації до навчальної навантаженні.

Детальне ознайомлення зі станом здоров'я учнів початкових класів у школах, де були розгорнуті дослідження з вивчення адаптації організму дітей 7 - 11 років до навчальної навантаженні, показало, що вони за компонентів здоров'я (фізичного розвитку, вадами зору, постави, неврологічних відхилень) не мали суттєвих відмінностей від контингентів школярів початкових класів масових освітніх шкіл.

Від початку до кінця кожного навчального року та за весь період спостережень учні зберігали свій рівень фізичного розвитку. Про нормальному рості і розвитку дітей свідчать також річні надбавки за основним соматометрическим і физиометрическим показниками.Надбавки за физиометрическим показниками і рухової підготовленості від початку до кінця навчального року, рівно як і річні надбавки, були значно більшими у школярів 1 - 3 класів в умовах підвищеної ТАК (t = 2,1-12,1; р <0,05 - <0,001).Однак у ослаблених дітей як на першому, так і на подальших роках навчання була виявлена несприятлива динаміка маси тіла. У цих дітей дефіцит маси тіла часто поєднувався з низкою інших відхилень у стані здоров'я.

Підвищення рухової активності в режимі дня і навчального тижня сприятливо позначилося на поставу дітей. Динаміка вмісту гемоглобіну в крові проявила стійкість. Було висловлено відносне сталість вмісту гемоглобіну в кожному еритроциті. Ця особливість вказує на підвищення функціональних можливостей організму підтримувати кількість гемоглобіну червоної кров'яної кліткою на оптимальному для її функціонування рівні. ПЕКЛО відповідало у дітей віковим нормативам і проявило закономірне збільшення з віком при зменшенні ЧСС та відсутність зменшення пульсового тиску.

Зміни частоти міопії, хронічного тонзиліту, психоневрологічних відхилень у дітей від початку до кінця кожного навчального року і протягом 3 років навчання були загальновідомими. Звичайними були також показники захворюваності з тимчасовою втратою працездатності: кількість пропусків навчальних днів на 100 дітей (що відвідують школу, весь навчальний рік), тривалість одного випадку захворювання, структура захворюваності.Від початку до кінця кожного року навчання у спостережуваних контингентів дітей, які навчаються в умовах підвищеної ТАК, збереглися початкові (до початку спостережень) розподіл за групами здоров'я і рівень здоров'я.

Істотними виявилися у дітей зрушення гемодинаміки протягом навчального року від вересня до травня: навчальне навантаження викликає зниження судинного тонусу і лише у частини учнів 1 класу - його підвищення, засвідчуючи про особливо вираженому у цієї категорії дітей напрузі функціональної системи. У дітей 9 - 10 років всі зрушення кровообігу виражені меншою мірою, ніж 7 - 8-річних. Це говорить про вдосконалення адаптаційних механізмів з віком. У зв'язку зі зниженням судинного тонусу до кінця навчального року гемодинамічні показники виявляються нижче вікових величин.

Вивчення адаптаційних характеристик організму молодших школярів на підставі метаболічних зрушень свідчить про плідність таких досліджень. У школярів спостерігається активація окисних ферментів в процесі адаптації до навчальної діяльності, вона більш виражена у першокласників у порівнянні з третьеклассниками. Виявлений метаболічний рівень підтвердив результати фізіолого-інструментальних досліджень, які показали найбільш виражені зрушення кровообігу у першокласників.У останніх крім активації окислювальних ферментів і підвищення питомої ваги їх анаеробних фракцій значно збільшується вміст молочної та піровиноградної кислоти у крові, засвідчуючи про посилення активності гліколітичних процесів.

Узагальнення результатів проведених досліджень дозволило встановити ряд нових фактів. Навчальне навантаження і пов'язана з нею сукупність факторів, приведених у відповідність з вимогами гігієни, викликають у школярів адаптивні реакції, які простежуються на всіх рівнях. Характер і ступінь взаємозв'язку цих реакцій дозволяють укласти, що строго регламентовані обсяг і раціональна організація навчальних занять, а також всього продовженого дня в 1 - 3 класах чинять впливу на дітей, далекі від екстремальних впливів.Виявлено закономірний зв'язок адаптації з багатьма факторами: станом здоров'я, готовністю першокласника і окремо дівчаток і хлопчиків морфофункциональным і психофізіологічних показників до систематичного навчання; функціональними перебудовами, зумовленими статевим дозріванням; об'ємом ТАК; тривалістю уроку, а отже, безперервністю впливу статичного компонента навчальної діяльності.