Гиподинамия рассматривается как одна из «болезней цивилизации». Развитие транспорта, автоматизация производства, появление многочисленных бытовых приборов и т. д. существенно снизили потребность человека в повседневных движениях. Появились профессии, связанные с гиподинамией (например, оператор электронно-вычислительных машин). Гиподинамия является фактором риска развития многих хронических неинфекционных заболеваний. Особенно чувствительными к недостатку двигательной активности являются дети и подростки. Напротив, высокий уровень физической активности не только способствует гармоничному развитию в детско-подростковом возрасте, но и является фактором профилактики многих неинфекционных заболеваний, в первую очередь сердечно-сосудистых [1].

Именно поэтому важное место в образовательных программах любого уровня отводится урокам физической культуры. В частности, для студентов медицинских вузов они предусмотрены в рамках Федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования (ФГОС 3+). Однако данные занятия не охватывают весь период обучения [2]. Кроме того, физическая культура не рассматривается многими студентами как профильный предмет, поэтому многие из них приносят справки об освобождении, законность выдачи которых вызывает сомнения.

С 2015 г. в ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России проводится программа по модификации занятий физической культурой. С одной стороны, студенты должны выполнять нормативы Всероссийского физкультурно-спортивного комплекса «Готов к труду и обороне» (ГТО) для получения зачета, как это предусмотрено ФГОС. С другой стороны, данная программа должна быть привлекательной для студентов [3, 4]. Мы разработали и апробировали методику, основанную на принципах йоги.

В рамках настоящей статьи проанализирована динамика изменений, наблюдающихся в течение 3 лет после начала активного вмешательства.

Цель исследования — оценить эффективность модифицированной методики занятий физической культурой для профилактики гиподинамии у студентов.

Исследование экспериментальное неослепленное, одноцентровое, контролируемое нерандомизированное, проспективное. Исследование проводили в течение 3 лет: 1-й курс — май 2015 г., 2-й курс — май 2016 г., 3-й курс — май 2017 г. Вмешательство включало занятия физической культурой по стандартной методике преподавания (контрольная группа) и модифицированной, разработанной нами на основе аштанга-йоги (опытная группа) [5]. Результаты исследования оценивали на основании выполнения нормативов ГТО, результатов биоимпедансного исследования и спектрометрического анализа мочи.

Критерии включения: студенты 1-го курса медицинского вуза (обоих полов), обучающиеся по программе ФГОС 3+, имеющие допуск к занятиям физической культурой, подписавшие добровольное информированное согласие на участие в исследовании, сдавшие нормативы ГТО в его начале (сентябрь 2014 г.), возраст до 20 лет на момент начала исследования.

Критерии исключения: студенты медицинского вуза, не сдавшие нормативы ГТО к сентябрю 2014 г.; лица, имеющие освобождение или ограничения в занятиях физической культурой; отсутствие подписанного добровольного информированного согласия на участие в исследовании; возраст 20 лет и более на момент начала исследования.

Критерии невключения: студенты 2-го курса и старше (в сентябре 2014 г.); студенты немедицинских вузов.

Исследование проводили на кафедре физической культуры ФГБОУ ВО «МГМСУ им. А.И. Евдокимова» Минздрава России. В исследование были включены студенты, не имеющие ограничений к занятиям физической культурой.

Исследование проводили в следующих точках:

— до начала вмешательства (1-й курс, сентябрь 2014 г.);

— через 8 мес после начала активного вмешательства (т.е. к концу 1-го курса; май 2015 г.);

— через 1 год и 8 мес после начала активного вмешательства (из-за ограниченности учебного года продолжительность активного вмешательства 1 год 4 мес; май 2016 г.);

— через 1 год после прекращения занятий физической культурой в рамках учебной программы (т.е. после прекращения активного вмешательства; май 2017 г.).

Продолжительность наблюдения составила 2 года 8 мес, из них 1 год 4 мес — активное вмешательство. В сентябре 2014 г. студенты 1-го курса были включены в исследование. Одновременно были проведены оценка их физической подготовленности, функциональных резервов организма и биоимпедансный анализ состава тела. Студенты сами выбирали тип занятий: традиционные занятия физической культурой или по разработанной модифицированной методике (активное вмешательство). К концу учебного года (май 2015 г.) оценивали только уровень физической подготовленности студентов. Занятия в рамках выбранной методики обучения возобновляли в сентябре 2015 г. на 2-м году обучения. К концу периода обучения в рамках ФГОС (май 2016 г.), т. е. через 1 год и 4 мес активного вмешательства (1 год и 8 мес после начала исследования), проводили оценку всех изучаемых параметров. На 3-м году в рамках ФГОС обучение студентов ни в одной из групп не проводили. К концу 3-го курса (май 2017 г.), т. е. через 2 года и 8 мес после начала вмешательства, оценивали все исследуемые показатели.

На этапе включения в исследование, в промежуточной точке и по завершении работы проводили определение физической подготовленности студентов, антрометрические исследования, биоимпедансное изучение композитного состава тела, определение функциональных резервов организма и анкетирование по пищевым предпочтениям.

Обучение студентов проводили с сентября 2014 г. по май 2015 г. и с сентября 2015 г. по май 2016 г.; далее до мая 2017 г. активные вмешательства отсутствовали.

Студенты обучались либо по традиционной методике ведения физической культуры, либо по описанной нами ранее модифицированной методике, основанной на принципах аштанга-йоги [5]. При этом преобладающее число упражнений рассчитано на растяжку. Студенты выполняли упражнения в строго заданной последовательности в собственном темпе по мере их физических возможностей. Каждое упражнение рассчитано не менее чем на 5 дыхательных циклов. Сначала упражнения выполняли из положения стоя, потом из положения сидя, завершали упражнения из положения лежа. Каждую серию упражнений начинали с прямых наклонов, затем выполняли наклоны-скрутки. Упражнения из положения стоя также включали тренировку баланса на одной ноге. В упражнения из положения лежа входили мосты и балансы на плечах.

Основной конечной точкой был уровень физической подготовленности студентов к концу исследования. Оценку физической подготовленности студентов проводили на основании норм ГТО [6]. Регистрировали показатели бега на расстояние 100 м в секундах, кросса на 3000 м для юношей и 2000 м для девушек в минутах, прыжка в длину с места в сантиметрах, а также число прыжков через скакалку за 1 мин.

Дополнительно в ходе исследования у студентов оценивали антропометрические и метаболические изменения, а также функциональные резервы и пищевые предпочтения.

На основании высказанных каждым студентом пожеланий их обучали либо в рамках традиционных занятий физической культурой, либо по разработанной модифицированной методике, основанной на принципах аштанга-йоги, педагогические принципы которой описаны нами ранее [5]. По модифицированной методике обучали 101 студента (79 девушек и 22 юноши). Дальнейший анализ проводили только для студентов опытной группы, так как ранее для контрольной группы мы показали отсутствие существенных изменений в течение 1 года занятий.

При анализе результатов студентов распределяли по подгруппам в зависимости от пола.

У студентов проводили анализ антропометрических и метаболических изменений. Всем студентам были выполнены антропометрические исследования (рост, масса тела, измерение окружности талии и бедер).

Функциональные резервы организма студентов оценивали в соответствии с рекомендациями С.Д. Руненко и соавт. [7].

Изменение пищевых предпочтений студентов изучали на основании опросника FLLANK, ранее адаптированного для Российской Федерации [8]. Суть опросника заключается в том, что по разным категориям продуктов предлагается выбрать на основании этикетки с полным описанием пищевых компонентов тот, который кажется соответствующим принципам рационального питания.

Биоимпедансный анализ проводили с помощью прибора Медасс ABC-01 (ООО НТЦ МЕДАСС, Россия). Измерения проводили лежа (горизонтальная поверхность, на спине). По 2 электрода располагали на руке (тыльная сторона запястья и 2,5 см книзу) и ноге (область голеностопного сустава и 2,5 см книзу). Время измерения порядка 5 с. Определяли содержание жировой и мышечной ткани в килограммах, уровень основного обмена. Для того чтобы представить результаты на 1-м графике, уровень основного обмена за 1 сут делили на 100.

Измерение роста производили при помощи медицинского ростомера без обуви в положении стоя спиной к шкале делений. Результаты измерений оценивали в сантиметрах (без долей). Массу тела измеряли механическими напольными весами (SECA) в легкой одежде и без обуви. Результаты измерений оценивали в килограммах (с точностью до 0,5 кг). Окружности талии и бедер измеряли стандартной мягкой сантиметровой лентой (с точностью до 0,5 см): талия — в самой узкой части, бедра — в положении стоя, ноги вместе, по уровню самой выступающей части ягодиц. Рассчитывали отношение окружностей талии и бедер, индекс массы тела (ИМТ).

Изменение физиологического состояния организма приводит к изменению метаболических процессов, что в свою очередь ведет к изменению состава биологических жидкостей [7]. Определение субфракционного состава нативных биологических жидкостей дает точное представление о процентном соотношении составляющих их биосубстратов и позволяет получить интегральные показатели, отражающие динамическое состояние изучаемой системы, поэтому для оценки направленности обменных процессов был избран метод лазерной корреляционной спектроскопии [9]. У студентов собирали утреннюю мочу, отбирали образцы по 1,5 мл, замораживали и хранили при температуре —18 °С (при этом не допускали даже однократное размораживание биологического материала до момента его исследования; при нарушении хранения биологического материала результаты исследования для такого студента исключали из дальнейшего анализа). Замороженные пробы мочи размораживали непосредственно перед измерением, центрифугировали при 3000 об/мин в течение 15 мин, надосадочную жидкость отбирали. Образец в объеме 0,2 мл заливали в кювету лазерного корреляционного спектрометра ЛКС-03-ИНТОКС (ООО «Интокс», Россия). Измерение проводили в частотном диапазоне 8 кГц в количестве 2000 накоплений. Регуляризацию спектра проводили с использованием нелинейной шкалы (программы Spectrometer и Urine, входящие в программное обеспечение спектрометра). Результатом расчета при таком способе обработки является гистограмма, по оси ординат которой отложен процентный вклад частиц в светорассеяние, а по оси абсцисс — их размер в нанометрах. Таким образом оценивали вклад частиц разного размера в светорассеяние мочи. Как было показано ранее, преобладание частиц того или иного размера свидетельствует о преобладании определенных метаболических изменений в организме [7, 9].

Работа одобрена этическим комитетом ФГБОУ ВО «МГМСУ им. А.И. Евдокимова» Минздрава России (протокол № 0214 от 27.02.14).

Все изучаемые параметры соответствовали нормальному закону распределения, что было установлено с помощью λ-критерия. Дисперсии сравнивали методом Фишера. Сравнение средних величин проводили при помощи t-критерия Стьюдента при равенстве дисперсий и T-критерия Уэлча при их неравенстве. Отличия считали значимыми при p<0,05. Для статистической обработки использовали программу Statistica v.13.0 («Statsoft», США). Необходимый объем выборки (n) оценивали по формуле:

n=z²l(1-l)/e²,

где: z — нормированное отклонение (1,96 для p<0,05), l — вероятность встречаемости признака (в долях единицы), e — допустимая ошибка (0,1 для p<0,05).

Конечный объем выборки был ограничен, так как не все студенты 1-го курса соответствовали критериям включения/исключения. Кроме того, не все студенты продолжили участие в исследовании к концу обучения на 3-м курсе. В работу включены только те студенты, которые наблюдались во всех точках и для которых все исследования были выполнены в полном объеме.

Закончили исследование 206 студентов 3-го курса (133 девушки и 73 юноши), средний возраст 20,3±1,4 года. Студенты в течение 1-го и 2-го курсов выполняли занятия физической культурой по стандартной (контрольная группа) или модифицированной (опытная группа) методике преподавания (см. таблицу).

Динамика успешности выполнения нормативов ГТО студентами представлена на рис. 1.

Отметим, что в динамике у девушек наблюдается снижение ИМТ, в первую очередь за счет уменьшения содержания жировой ткани (рис. 2).

Динамика изменений характера питания показывает, что в целом у студентов оно становится более рациональным (рис. 3).

Одновременно наблюдаются позитивные изменения в метаболическом профиле у студентов (рис. 4).

Отмечено, что у девушек в процессе занятий меняется соотношение мышечной и жировой ткани в пользу мышечной, тогда как у юношей оно практически не меняется. Динамика изменений характера питания показывает, что оно становится более рациональным, однако при этом нами не было обнаружено существенных гендерных различий.

Нежелательных явлений в ходе выполнения работы не отмечено.

Важным аспектом разработанной модифицированной методики преподавания физической культуры является сохранение студентами способности выполнять нормативы ГТО и после того, как закончится их обучение в рамках ФГОС. Ранее мы показали, что традиционные занятия физической культурой сходным образом влияют на выполнение нормативов ГТО, пока студенты занимаются, однако эффект не сохраняется после прекращения занятий [5]. Иными словами, мы предполагаем, что разработанная нами модифицированная методика занятий физической культурой стимулировала студентов к продолжению самостоятельных занятий уже в том периоде, когда физическая культура отсутствовала как предмет учебной программы.

С нашей точки зрения, при разработке новых методов занятий физической культурой важным аспектом является сохранение неизменной той или иной «точки отсчета». Мы полагаем, что наиболее объективно физическую успешность обучения студентов отражают нормативы ГТО, которые сейчас активно внедряются. Как следует из приведенных данных, модифицированная методика занятий физической культурой позволила достигнуть определенного прогресса в успешности выполнения нормативов ГТО. Причем данный эффект наблюдался как в период активного вмешательства, так и после прекращения физической культуры как предмета учебной программы (если студент продолжал заниматься самостоятельно).

Так как гиподинамия является одной из «болезней цивилизации», то можно ожидать, что в дальнейшем проблема низкой физической активности станет еще более острой. Поэтому любые методы, направленные на преодоление гиподинамии, могут только приветствоваться. Так, на государственном уровне существует программа по повышению приверженности населения здоровому образу жизни, в рамках которой предполагается увеличить долю лиц, регулярно занимающихся физической культурой и спортом [10].

С нашей точки зрения, массовые занятия физической культурой – единственный путь преодоления негативных последствий развития цивилизации, связанных с уменьшением необходимости двигаться и автоматизацией труда. Однако спортивные навыки должны закладываться в детско-подростковом возрасте, когда формируются основные стереотипы поведения. В этом плане занятия физической культурой в рамках учебной программы преследуют как минимум две цели:

— повышение уровня физической активности обучающихся;

— формирование навыков выполнения физических упражнений с минимальным риском травм [11].

Однако физическая культура не входит в Единый государственный экзамен, соответственно баллы, полученные за дисциплину в школе, не учитываются при поступлении в вуз. Лишь мастера спорта и участники соревнований федерального уровня и выше могут рассчитывать на определенные преференции при поступлении.

Учебная программа в вузах построена напряженным образом с тем, чтобы студенты усваивали максимум информации в рамках своей будущей специальности. Физическая культура в рамках ФГОС предусмотрена лишь на младших годах обучения, причем только в виде зачета.

Неудивительно, что для многих студентов вузов физическая культура становится «непрофильным» предметом. Они пытаются правдами и неправдами освободиться от занятий физической культурой, чтобы найти дополнительное время для «профильных» предметов или личных нужд. Ситуация усугубляется еще и тем, что традиционное преподавание физической культуры основано на повторении одних и тех же упражнений. Такое построение занятий нравится далеко не всем студентам, что снижает их мотивацию к посещению занятий физической культурой [12].

Поэтому постоянно проводятся попытки модифицировать методику преподавания физической культуры. Например, используются бальные танцы [13]. Эта методика была успешно апробирована для студентов, имеющих отклонения в состоянии здоровья, и имеет перспективы для дальнейшей апробации у лиц без ограничений к занятиям спортом. В других работах предложено использовать методы аэробики [14], лечебной физической культуры [15], единоборств [16], подвижных игр [17] и т. д.

Начиная с 2015 г. мы реализуем занятия физической культурой для студентов вузов, базирующиеся на принципах йоги, где бόльшая часть упражнений рассчитана на растяжку [18]. Аналогичная методика была предложена А.М. Паталах и соавт. в 2017 г [19]. Выбор метода преподавания был основан на том, что студенты, проводящие большое количество времени в сидячем положении, сразу же ощущают позитивный эффект от подобных упражнений. Кроме того, такое построение занятий позволяет исключить формирование комплекса «менее успешного» обучающегося. Все это повышает заинтересованность студентов в подобных занятиях, хотя на начальном этапе внедрения лишь 48% студентов выбрали занятия по модифицированной методике.

Самым главным аспектом модифицированной методики является ее позитивное влияние на выполнение студентами нормативов ГТО даже после прекращения занятий физической культурой в рамках ФГОС.

Мы не можем четко сказать, связаны ли данные изменения только с занятиями физической культурой или же свой вклад также внесли перемены в рационе питания. Данный вопрос нуждается в дальнейшем изучении. Подводя итоги, отметим, что модифицированная методика преподавания физической культуры в долгосрочной перспективе зарекомендовала себя с позитивной стороны, что позволяет надеяться на ее более широкое дальнейшее внедрение.

Исследование мотивации пищевых предпочтений студентов ограничено честностью их ответов на вопросы анкеты. Исследование метаболических сдвигов в организме могло быть искажено, если студент сообщил неверную информацию: моча утренняя, взята натощак. Биоимпедансное исследование имеет систему внутреннего контроля, которая позволяет избежать искажений. Антропометрические исследования не имеют ограничений. Студенту предлагалось до 3 попыток сдачи нормативов ГТО, что позволяет предположить отсутствие ограничений в определении их физической работоспособности.

Важным аспектом модифицированной методики преподавания физической культуры является влияние на композитный состав тела. Изменения, которые ранее нами были описаны для традиционной методики ведения занятий, сравнимы с физиологическим взрослением. В то же время модифицированная методика позволяет снизить содержание жировой ткани в организме и повысить содержание активной костно-мышечной ткани.

Для студентов, занимающихся по модифицированной методике преподавания физической культуры, характерно изменение пищевых предпочтений, что отличает их от лиц, занимавшихся по традиционной методике. Однако при этом остается существенная часть обучающихся, питание которых нельзя считать рациональным. По всей видимости, они нуждаются в дополнительных образовательных программах по здоровому питанию.

Источник финансирования. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Р.Ф. МК-2287.2017.7.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Благодарности. Авторы выражают благодарность Е.В. Бурдюковой за техническую помощь в проведении работы.

Участие авторов:

Анищенко А.П. – концепция исследования; Архангельская А.Н. – изучение пищевых предпочтений; Заборова В.А. – оценка физической подготовленности; Карганов М.Ю. – обработка материала; Алчинова И.Б., Медведева Ю.С. – метод лазерной корреляционной спектроскопии; Полякова М.В. – сбор материала; Яковенко Е.Н. – написание текста; Никитюк Д.Б. — анализ полученных данных; Гуревич К.Г. – дизайн исследования.

Сведения об авторах

*Заборова Виктория Александровна, д.м.н., профессор [Victoria A. Zaborova, MD, PhD, Professor]; адрес: Россия, 105318, ул. Щербаковская, 26 [address: 26 Sherbakovskaya str., 105318 Moscow, Russia]; https://orcid.org/0000-0001-5044-1152; eLibrarySPIN: 5969-8486; e-mail: vaz111v@gmail.ru

Анищенко Александр Петрович, к.п.н., доцент [Alexandr A. Anishenko, PhD]; https://orcid.org/0000-0002-7924-8505; eLibrarySPIN: 4824-9416; e-mail: alxanichenko@gmail.com

Архангельская Анна Николаевна, ассистент [Anna N. Arkhangelskaia]; http://orcid.org/0000-0002-0792-6194; eLibrarySPIN: 4434-5712; e-mail: cattiva@list.ru

Карганов Михаил Юрьевич, д.б.н., профессор [Mikhail Yu. Karganov, Dr.Sc. (Biology), PhD, Professor]; https://orcid.org/0000-0002-5862-8090; eLibrarySPIN: 9149-6257; e-mail: mkarganov@mail.ru

Алчинова Ирина Борисовна, к.б.н. [Irina B. Alchinova]; https://orcid.org/0000-0001-5294-7317;<b> eLibrarySPIN: 1935-0418; e-mail: alchinova@yandex.ru

Полякова Маргарита Вячеславовна[Margarita V. Polyakova]; https://orcid.org/0000-0002-0517-630X; eLibrarySPIN: 7234-5577; e-mail: nedzumy@bk.ru

Медведева Юлия Сергеевна, к.б.н. [Yulia S. Medvedeva, PhD]; https://orcid.org/0000-0003-0414-8427; eLibrarySPIN: 8286-3360; e-mail: uliamed89@gmail.com

Яковенко Елена Николаевна, к.б.н. [Elena N. Yakovenko, PhD]; https://orcid.org/0000-0002-8829-4036; eLibrarySPIN: 9273-7711; e-mail: hippova@gmail.com

Никитюк Дмитрий Борисович, д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН [Dmitry B. Nikityuk, MD, PhD, Professor]; https://orcid.org/0000-0002-4968-4517; eLibrarySPIN: 1236-8210; e-mail: dimitrynik@mail.ru

Гуревич Константин Георгиевич, д.м.н., профессор, профессор РАН [Konstantin G. Gurevich, MD, PhD, Professor]; https://orcid.org/0000-0002-7603-6064; eLibrarySPIN: 4344-3045; e-mail: kgurevich@mail.ru