3.7.1. Определение времени задержки дыхания до и после нагрузки

Оборудование. Секундомер или часы с секундной стрелкой.

Перед опытом учитель предлагает записать следующую схему для оформления результатов опыта.

Таблица 8. Сравнение максимальной продолжительности задержки дыхания в состоянии покоя и после приседаний (с)

^* (Числа даны примерные.)

Проведение 1-го опыта. По команде учителя все девятиклассники задерживают дыхание. Через каждые 5 с учитель громко объявляет время с момента начала опыта, отмечая 5, 10, 15 и последующее число секунд. После непроизвольного восстановления дыхания каждый из учащихся записывает первое из услышанных после этого чисел и проставляет результат в графу, соответствующую времени максимальной задержки дыхания в состоянии покоя.

После выполнения первой части опыта испытуемым необходим отдых. С этой целью в течение 5-7 мин учащихся можно занять беседой о причинах восстановления дыхания, вспомнив гуморальное влияние углекислого газа на дыхательный центр и выслушав их предположения относительно того, на меньшее или на большее время им удастся задержать дыхание после работы.

Проведение 2-го опыта. Испытуемым предлагается встать, выйти из-за парты и в быстром темпе сделать 10 приседаний. Движения лучше выполнять строго по команде, чтобы все участники работали в одном ритме и получили одинаковую нагрузку. После выполнения приседаний учитель предлагает девятиклассникам быстро сесть на место и снова задержать дыхание. Давать передышку и ждать, пока дыхание нормализуется, нельзя. Надо, чтобы избыток углекислого газа, накопившийся после работы в крови к моменту второй задержки дыхания, сохранился. В противном случае результаты опыта будут искажены. Измерение времени задержки дыхания производится тем же способом. Результат каждый из учащихся записывает в графу таблицы, соответствующую максимальной продолжительности задержки дыхания после нагрузки.

После этого он вычисляет, какой процент составляет максимальное время задержки дыхания после работы относительно его задержки в состоянии покоя.

Чтобы общая закономерность была для всех учащихся очевидна, учитель все полученные результаты выписывает на доске. Делается это так: на доске делают три столбика, в которые заносят все показания, по очереди сообщаемые учащимися класса.

Таблица 9. Отражение результатов опытов с задержкой дыхания на классной доске

После этого можно переходить к разбору результатов опыта.

Вопросы. Почему дыхание непроизвольно возобновляется после задержки? (Задержка легочного дыхания не прекращает обмена веществ в тканях. В клетках продолжаются распад и окисление органических веществ с освобождением энергии. Углекислый газ по-прежнему поступает в кровь, но не выводится, так как легкие не вентилируются. Это приводит к его накоплению в крови. Когда уровень углекислого газа достигает критического значения, дыхательный центр возобновляет вентиляцию легких. Благодаря гуморальному воздействию углекислого газа на дыхательный центр дыхание восстанавливается непроизвольно.) Почему после приседаний удалось задержать дыхание на меньшее время, чем до работы? (Мышечная работа обусловила более интенсивный обмен. Распад и окисление органических веществ с освобождением энергии усилился, и после работы накопился дополнительный избыток углекислого газа (рис. 41). Поскольку к началу второго опыта его накопилось больше, критическая концентрация углекислого газа была достигнута скорее.) У тренированного или нетренированного человека разница в задержке дыхания до и после работы будет более значительной? (У нетренированных людей она будет большая, так как обмен веществ у них идет неэкономно. К моменту задержки дыхания после приседаний углекислого газа в крови у них будет больше и задержать дыхание надолго они не смогут.)

Разъяснить последнее положение можно следующим образом. Обычно у нетренированного человека наряду с мышцами, непосредственно участвующими в работе, сокращается много мышц, которые к данному движению отношения не имеют. Вспомним, как первоклассник, не умеющий писать, вырисовывает первую палочку. Когда он ведет черту вниз, у него высовывается язык, ноги поджимаются под себя, туловище наклоняется в такт письму и пр. Лишь по мере тренировки эти лишние движения затормаживаются и участвуют лишь мышцы, непосредственно связанные с письмом. Уменьшение числа сокращающихся мышц ведет к сокращению энерготрат, к экономии органических веществ, участвующих в энергетическом обмене.

После того как школьники усвоили суть опытов, полезно оценить их личные результаты. Это проделывает каждый из учащихся самостоятельно, не оглашая в обязательном порядке свои данные.

Оценка результатов. Результаты считаются хорошими, если в состоянии покоя удается задержать дыхание на 35-45 с. Более низкие результаты следует оценить как слабые, более высокие как отличные. Если после нагрузки время задержки дыхания составило 70% и больше от результатов в состоянии покоя, то тренированность человека можно считать высокой, если от 50 до 70%-удовлетворительной, а если менее 50% - то слабой.