Введение. Проблема адаптации, устойчивости, здоровья остаются актуальными на современном этапе, для которого характерны большие объемы нагрузок, эмоциональный стресс во время обучения, сдачи экзаменов и зачетов. В условиях быстро меняющейся действительности наблюдается все большая специализация образования. Колоссальный прирост информации приводит к тому, что учащиеся не в состоянии сосредоточиться на ее усвоении, с трудом отслеживают научные достижения и не всегда осознают смысл их лавинообразно растущего потока. В процессе обучения у учащихся развивается утомление, а в крайних случаях и переутомление. По мнению Матвеева Д. Р., утомление – естественное физиологическое явление, и появляется оно после любой нагрузки: умственной, сенсорной, эмоциональной, физической. В. В. Розенблат определяет его как приспособительную защитную реакцию организма от чрезмерного функционального истощения центрально-нервного звена и периферии. Цель исследования: изучение изменения активности слюны в процессе утомления. Задачи: 1. изучить литературу по данному вопросу; 2. выявить изменения в кислотности слюны учащихся при наступлении утомления; 3. выявление изменения в активности слюны учащихся при наступлении утомления. Объект исследования: учащиеся МБОУ «Абрамовская СОШ». Предмет исследования: биохимические изменения в слюне учащихся при наступлении утомления. Гипотеза нашего исследования состоит в том, что внешнее проявление утомления будет сопровождаться изменением активности и кислотности слюны. Глава 1. Обзор литературы. Утомление – это особый вид функционального состояния человека, временно возникающего под влиянием продолжительной или интенсивной работы, сопровождающийся снижением ее эффективности. Исходя из существенных представлений о причинах, механизмах и последствиях состояния утомления, принято выделять несколько подходов к его диагностике: - оценка эффективности деятельности; - оценка состояния физиологических систем организма; - оценка психофизиологических характеристик; - субъективная оценка состояния. Сразу же отметим, что для полноценной диагностики утомления исследователи, как правило, используют все перечисленные подходы. Это обусловлено пониманием природы состояния утомления и в первую очередь тем обстоятельством, что в основе утомления лежит дискоординация как защитной реакции на чрезмерную нагрузку организма. Оценка состояния систем и функций в динамике работоспособности и динамике утомления преследует две основные цели. Первая – выявить степень реализации резервных возможностей системы в условиях трудовой нагрузки. Вторая – преследуемая при изучении поведения систем в процессе труда, заключается в определении «лимитирующего фактора», приводящего к значительному снижению работоспособности, к развитию утомления. Всякая мышечная деятельность приводит к резкому усилению расходования АТФ и увеличению потребности организма в кислороде. Чем выше интенсивность работы, тем больше интенсивность гликолиза.
Глава 2. Методы исследования. Влияние физических нагрузок различного характера на активную реакцию слюны. Испытуемым предлагают тщательно прополоскать рот. Затем каждому из них дают 20 мл дистиллированной воды, с тем, чтобы он держал ее во рту, размешивая языком в течение 2 – 3 минут. Полученные пробы слюны выливаются в стаканчики, отмеченные инициалами испытуемых и цифрой 1 (первая проба – уровень покоя). После этого испытуемым предлагается бежать на месте в максимально возможном темпе, с подниманием колена до горизонтального положения бедра и энергичными движениями руками, в течение 30 сек. По окончании бега у всех испытуемых снова собирают пробы слюны (как описано выше) – в новые стаканчики (пометив их инициалами и цифрой 2). Затем (после отдыха) испытуемым предлагается бежать на месте в умеренном темпе «рысцой» в течение 3 минут. По окончании бега у всех испытуемых снова собирается слюна – в новые стаканчики (пометив их инициалами и цифрой 3). В первой серии пробирок вливают по 1 мл слюны из первого и второго стаканчиков и определяют ее рН с помощью универсального индикатора (с точностью до 1). Во вторую серию пробирок вливают по 1 мл слюны из первого и третьего стаканчиков и определяют ее рН с помощью универсального индикатора (с точностью до 1). Определение амилазной активности слюны. Определение степени активности амилазы слюны основывается на определении количества субстрата (крахмала), расщепляемого 1 мл слюны за определенный промежуток времени (например, 30 минут). Количественным определением амилазы пользуются и в клинической практике. В норме моча содержит очень немного амилазы, происходящей из поджелудочной железы. Количество амилазы в моче повышается при панкреатитах, заболеваниях желчных путей и др. при почечной недостаточности амилаза в моче отсутствует. 1. Наливают из бюретки в десять пронумерованных пробирок по 1 мл дистиллированной воды. 2. Добавляют в первую пробирку с помощью пипетки 1 мл слюны, разведенной в 10 раз водой. 3. Перемешивают содержимое первой пробирки при помощи троекратного втягивания пипеткой жидкости из пробирки и последующего выливания из пипетки, а затем переносят 1 мл полученной смеси из первой пробирки во вторую. 4. Перемешивают таким же образом содержимое второй пробирки и переносят 1 мл полученной смеси из второй пробирки в третью и т. д. Из десятой пробирки 1 мл жидкости как излишний выливают и в итоге получают различное разведение фермента: каждая последующая пробирка содержит фермента в два раза меньше, чем предыдущая пробирка. 5. Наливают во все десять пробирок еще по 1 мл дистиллированной воды. 6. Далее наливают из бюретки во все десять пробирок (начиная с десятой, потом в девятую и т. д.) по 2 мл 0,1% раствора крахмала и перемешивают содержимое каждой пробирки. 7. Одновременно помешают все десять пробирок в нагретую до 37гр. водяную баню. 8. Через 30 минут вынимают пробирки из бани, быстро охлаждают их током холодной воды, перемешивают содержимое каждой пробирки и ставят по порядку в штатив. 9. Наливают в каждую пробирку по две капли раствора иода, перемешивают и наблюдают в пробирках гамму цветов от желтого цвета к синему. Желтый цвет свидетельствует об отсутствии крахмала, красноватый – о присутствии промежуточных продуктов расщепления – декстринов, синий – о присутствии крахмала или продуктов его начального расщепления. 10. Вычисляют амилазную активность исследуемой слюны. При этом исходя из следующего. В пробирку, где жидкость окрашена еще в синий цвет, должного расщепления крахмала не произошло. Достаточное расщепление крахмала, очевидно, имеет место в той пробирке, где нет синего оттенка. Пусть, например, это будет пятая пробирка. В пятой пробирке неразведенной слюны было 1/320 мл, т.е. мы можем написать: 1/320 мл слюны расщепляет 2 мл 0,1% раствора крахмала 1----------------------------------Х мл 0,1 мл, т.е. Х = 2 * 1/320 = 640. Следовательно, 1 мл неразбавленной слюны расщепляет за 30 минут при 37 гр. 640 мл 0,1% раствора крахмала. Это принято изображать следующим образом: d 37гр./ 30мин. = 640 единицам. При сравнении результатов обнаруживается разница в активности амилазы. Определение буферной емкости слюны титрометрическим методом. В 4 чистых стаканчика наливают по 1 мл слюны: в две из них –взятую в состоянии покоя, в две другие –после работы. Во все стаканчики добавляют по 1 мл воды. Определить рН раствора и индикаторов. В стаканчики со слюной покоя приливают по 1 -2 капли индикатора: фенолфталеин и титруют его 0,01 N раствором NaOH до образования слабо-розового окрашивания. Запишите количество NaOH, пошедшее на титрование раствора слюны. Такие же операции проделайте со слюной, полученной после работы (утомления). Запишите, сколько мл щелочи пошло на титрование растворов слюны до и после нагрузки. Сопоставьте с полученными результатами. Запишите результаты опыта и сделайте расчеты по формуле: Vk*Nk = Vщ*Nщ Nk = Vщ*Nщ/Vk Перед началом эксперимента определена степень утомления испытуемых по таблице №3 (приложение). Глава 3. Результаты
Исследование слюны проводится для характеристики функционального состояния организма при мышечной деятельности. В результате исследования мы обнаружили, что физическая нагрузка сдвигает pH слюны в кислую сторону и увеличению содержания молочной кислоты. Активность амилазы повышается. Таким образом, изменение кислотности слюны может также характеризовать реакцию организма на физические нагрузки, отражая до известной степени процессы, происходящие в работающих мышцах и в крови.
Выводы
1. Теоретически и практически выявлена возможность диагностики утомления старшеклассников по концентрации молочной кислоты в физиологических жидкостях (слюны). 2. Обнаружена закономерность между степенью утомления и молочной кислотой в слюне. 3. Утомление повышает активность слюны, поэтому также может являться показателем степени утомления.
Литература: 1. Брин В.Б., Зонис Б.Я. Физиология системного кровообращения.- Ростов –на –Дону: РГУ, 1984. 2. Виноградов М.И. Физиология трудовых процессов. – М.: Медицина, 1966. 3. Волков В.Н. Клиническая оценка утомления во врачебно –спортивной практике. –Челябинск: ЧГПИ, 1973. 4. Донской Д.Д. Биомеханика с основами спортивной техники. –М.: МГУ, 1971. 5. Думбай В.Н. Основы физиологии труда. Учебное пособие. –Ростов –на –Дону: РГУ, 1966. 6. Загрядский В.П., Сулимо –Самуйлло З.К.Методы исследования в физиологии труда, -Л., 1976 7. Збарский Б.И., Збарский И.Б., Солнцев А.И. Практикум по биологической химии. –М.: Медгиз, 1949. 8. Исаев Г.Г. Регуляция дыхания при мышечной работе. –Л.: Наука, 1990. 9. Кучкин С.Н., Ченегин В.М. Методы исследования в возвратной физиологии физических упражнений и спорта. –Волгоград: ВГАФК, 1998. 10. Леонова Психодиагностика функциональных состояний человека. –М.: МГУ, 1984. 11. Меерсон Ф.З. Концепция долговременной адаптации. –М.: Дело, 1993. 12. Общий курс физиологии человека и животных. Учебник для ВУЗов. Под ред. А.Д.Ноздррачева. –М.: Высшая школа, 1991 13. Основы физиологии человека. Учебник для ВУЗов. /Под.редю Б.И. Ткаченко. –Спб., 1994. 14. Практикум по физиологии труда. Учебное пособие. –Л.: Наука, 1990. 15. Проскурина И.К. Биохимия. –М.: Владос, 2003. 16. Розенблат В.В.Проблема утомления. –М.: Медицина, 1975. 17. Руководство по физиологии труда./Под ред. З.М. Золиной, Н.Ф. Измерова. –М., 1983. 18. Середняков В.Е. Физиология труда. Учебное пособие. –Ярославль, 1993. 19. Физиологическое нормирование труда. /Отв. Ред. В.И.Медведев. –Л.: Наука, 1988.
