Возрастные и индивидуально-типологические особенности адаптации организма школьниц к скоростно-силовой мышечной деятельности
На правах рукописи
СТЕПАНОВА ОЛЬГА ЮРЬЕВНА ВОЗРАСТНЫЕ И ИНДИВИДУАЛЬНО-ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА ШКОЛЬНИЦ К СКОРОСТНО-СИЛОВОЙ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 03.00.13 – физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Челябинск – 2008
Работа выполнена в НИИ деятельности в экстремальных усло виях, ФГОУ ВПО «Сибирский государственный университет физиче ской культуры и спорта» Научный руководитель – доктор биологических наук, профессор Харитонова Людмила Григорьевна
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Щедрина Анна Григорьевна доктор биологических наук, профессор Попова Татьяна Владимировна Ведущая организация – ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»
Защита состоится «_» 2008 г., в ч. на заседании диссертационного совета Д 212.295.03 при ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу: 454080, г. Че лябинск, пр. Ленина, 69, ауд.
С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библио теки ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический уни верситет».
Автореферат разослан
Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, доцент Н. В. Ефимова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. В условиях социально демографической ситуации общества, особую тревогу вызывает со стояние здоровья девочек и девушек. К концу ХХ столетия 75 % вы пускниц общеобразовательных школ имели различного рода хрони ческие заболевания, нарушения опорно-двигательного аппарата, сни жение в темпах полового созревания, низкий уровень развития базо вых двигательных качеств, психомоторных способностей, что, соот ветственно, приводило к снижению потенциала ведущих физиологи ческих систем, ответственных за целостный процесс адаптации рас тущего женского организма (Б. А. Богданова, 1992;
Н. А. Ананьева, 1995;
В.К. Бальсевич, Л. М. Лубышева, 1995;
Т. С. Соболева, 1997;
М. В. Андропова с соавт., 1997;
Л. Ф. Игнатова, 1997;
В. С. Богаты рев, 1999;
Ю. А. Ямпольская, 2000 и др.).
Известно, что повышение интенсивности физических нагрузок при занятиях спортом и оздоровительной физической культурой взаимосвязано с физическими упражнениями скоростно-силового ха рактера. При этом прослеживается двойственность воздействия уп ражнений скоростно-силового характера на женский организм, воз можен положительный и отрицательный эффект. Отрицательный эффект проявляется преимущественно при занятиях спортом, когда увеличивается в тренировочном процессе объем и интенсивность упражнений скоростно-силового характера (Л. Г. Харитонова, 1999;
В. К. Бальсевич, 2000;
Л. Г. Шахлина, 2001 и др.).
Проблема состоит в том, что до настоящего времени в органи зации физического воспитания и в тренировочном процессе юных спортсменок дозирование физических нагрузок скоростно-силового характера осуществляется преимущественно по среднестатистиче ской величине (объему, интенсивности, количеству повторений, пульсовой стоимости и т. д.). Возрастные индивидуально типологические особенности практически не учитываются, что за трудняет понимание физических воздействий на процесс срочной, долговременной адаптации и здоровье школьниц.
Цель исследования: теоретическое обоснование и выявление ин дивидуально-типологических особенностей процесса срочной и долго временной адаптации организма школьниц к скоростно-силовым нагрузкам при физическом воспитании (от 7 и до 16 лет) и занятиях спортом (от 9 до 16 лет).
Для ее решения были поставлены следующие задачи:
1. Изучить и выявить возрастные особенности развития морфо функциональных показателей и скоростно-силовой подготовленно сти, формирующихся в процессе физического воспитания у школь ниц 7–16 лет с различным соматотипом.
2. Определить возрастную структуру межсистемных взаимосвя зей между морфофункциональными показателями и показателями физической подготовленности у школьниц 7–16 лет с различным со матотипом.
3. Выявить возрастные особенности развития общей (аэробной) и скоростно-силовой (анаэробной) выносливости, обосновать физио логические и биоэнергетические механизмы адаптации к различным видам выносливости организма школьниц 9–16 лет, занимающихся спортом.
4. Разработать дифференцированные шкалы оценки физического состояния школьниц 7–16 лет с различным соматотипом. Обосновать методику комплексного этапного контроля за тренировочным процес сом и адаптацией организма спортсменок 9–16 лет к физическим нагруз кам скоростно-силового характера.
Научная новизна работы: впервые - выявлены возрастные фенотипические особенности в морфо функциональном развитии, характере и темпах адаптации организма школьниц 7–16 лет с различным соматотипом к скоростно-силовым физическим нагрузкам;
- выявлена значимость уровня соматической зрелости в развитии скоростно-силовой физической подготовленности школьниц 7–16 лет с различным соматотипом: высокий уровень соматической зрелости и скоростно-силовых качеств прослеживается у школьниц гиперстениче ского соматотипа, средний уровень – у нормостенического соматотипа, низкий уровень – у астенического соматотипа;
- установлено, что на каждом этапе возрастного развития у школь ниц 7–16 лет с различным соматотипом формируется специфическая структура межсистемных взаимосвязей между скоростно-силовыми и морфофункциональными параметрами, на основании которых прояв ляются различия в темпах приспособления организма к физическим нагрузкам;
- обосновано, что сенситивным периодом в развитии скоростно силовой выносливости у спортсменок циклических видов спорта являет ся возрастной диапазон 15–16 лет. Развитие скоростно-силовой (ана эробной) выносливости сопряжено с аэробной производительностью (МПК) и анаэробной емкостью, индексом эффективности работы сердца в разных пульсовых режимах, показателями центральной гемодинамики (покой-работа-восстановление), исходным уровнем функциональной ак тивности отделов вегетативной нервной системы и типом метаболизма.
Форсирование развития скоростно-силовой (анаэробной) выносливости, при снижении аэробной выносливости формирует отрицательный куму лятивный тренировочный эффект, т. е. процесс дезадаптации.
Теоретическая и практическая значимость исследования.
Результаты исследования существенно дополняют раздел «Возрастной физиологии» новыми сведениями о - формировании генофенотипических особенностей в процессе долговременной адаптации организма школьниц 7–16 лет с различным соматотипом к силовым и скоростно-силовым физическим нагрузкам в процессе физического воспитания;
- возрастной динамике развития общей (аэробной) и скоростно силовой (анаэробной) выносливости и механизмах долговременной адаптации к ним организма школьниц 9–16 лет, занимающихся спортом.
На основании полученных данных разработаны шкалы дифферен цированной оценки морфофункционального развития и физической под готовленности школьниц 7–16 лет с различным соматотипом. Результа ты настоящего исследования можно использовать в процессе монито ринга физического состояния и оценки здоровья школьниц, занимаю щихся и не занимающихся спортом. А также для организации диффе ренцированного подхода к дозированию физических нагрузок в процес се физического воспитания в школах общеобразовательного и спортив ного профиля.
Разработанная методика этапного контроля за скоростно-силовой подготовкой юных спортсменок может использоваться в циклических и ациклических видах спорта на разных этапах подготовки. В настоящее время она внедрена в практику работы СДЮСШОР № 7 по легкой ат летике г. Омска, в областном центре лыжной подготовки и подготовки биатлонисток, входящих в состав сборной страны.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Скоростно-силовые возможности организма школьниц с раз личным соматотипом можно прогнозировать на основе учета индекса соматической зрелости, который, в свою очередь, может служить ос новой для дифференцированного подхода к дозированию физических нагрузок в процессе физического воспитания девочек 7–16 лет и при занятиях спортом.
2. Организм школьниц 7–16 лет с различным соматотипом ха рактеризуется генофенотипическими особенностями к восприятию физических нагрузок: гиперстенический – наиболее восприимчив к физическим нагрузкам силовой, скоростно-силовой направленности и менее восприимчив к развитию общей (аэробной) выносливости и гибкости;
астенический – к развитию быстроты, прыгучести, общей (аэробной) выносливости и гибкости, но менее восприимчив к разви тию силы и скоростно-силовой (анаэробной) выносливости;
нормо стенический соматотип характеризуется гармоничным восприятием физических нагрузок различных по направленности воздействия.
Выявленные закономерности могут служить основой для про гнозирования спортивных способностей и отбора девочек в различ ные виды спорта.
3. Форсирование интенсивных скоростно-силовых тренировоч ных нагрузок, за счет механизмов анаэробного гликолиза на фоне снижения аэробной производительности (МПК) способствует разви тию у спортсменок десинхроноза в процессе срочного восстановле ния показателей гемодинамики и метаболизма. Десинхроноз снижает уровень эффективности работы сердца в разных пульсовых режимах, работоспособность и сохранность здоровья юных спортсменок. Вне дрение методики комплексного этапного контроля за тренировочным процессом юных спортсменок позволяет оценить кумулятивный тре нировочный эффект и своевременно внести педагогическую коррек цию в тренировочный процесс.
Апробация работы. Основные результаты исследования и ма териалы диссертации опубликованы и доложены на межрегиональ ных научно-практических конференциях молодых ученых и студен тов (Омск, 1998);
«Проблемы совершенствования олимпийского дви жения, физической культуры и спорта в Сибири» (Омск, 2002);
меж региональной научно-практической конференции «Физическая куль тура и спорт в формировании здорового образа жизни (Кызыл, 2003);
международной научно-практической конференции «Человек, здоро вье, физическая культура и спорт в изменяющемся мире (Коломна, 2003);
VI Всероссийской научно-практической конференции «Про блемы развития физической культуры и спорта в новом тысячелетии» (Кемерово, 2008);
VI Всероссийской научно-практической конферен ции «Стратегия формирования здорового образа жизни населения» (Тюмень, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе две в рецензируемом ВАК РФ издании, и одно учебно-методическое пособие.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, трех приложений. Список литературы содержит 256 источников, из которых 32 иностранных авторов. Работа содер жит 16 таблиц и 13 рисунков. Объем диссертации 152 страницы пе чатного текста.
Организация и методы исследования. Предварительные ис следования проводились автором до поступления в аспирантуру на базе НИИ ДЭУ СибГУФК. Основные исследования при обучении в аспирантуре в четыре этапа. В процессе исследований для раскрытия поставленных задач и цели нами проведена серия научных экспери ментов, в которых приняли участие школьницы 7-16 лет не зани мающиеся спортом (764 человека) и спортсменки 9-16 лет цикличе ских видов спорта (263 человека), спортивный стаж от 2-х до 6-7 лет.
В работе использовались следующие методы:
Теоретический анализ и обобщение научно-методической лите ратуры по изучаемой проблеме. Антропометрические измерения и расчетные индексы проведены по общепринятым методам, определе ние соматотипа проведено по методике Р.Н. Дорохова и В.Г. Пет рухина (1990), с учетом габаритного компонента. Физиологические методы исследования: у школьниц не занимающихся спортом изуча лось состояние сердечно-сосудистой, дыхательной систем по обще принятым методикам (измерение АД, ЧСС, ЖЕЛ, экскурсии грудной клетки, гипоксические пробы, расчет индексов). Расчет индекса сома тической зрелости осуществлялся по методике Л.С. Дворкина (1999).
Контрольное педагогическое тестирование уровня физической рабо тоспособности у школьниц не занимающихся спортом осуществлено по тестам учебной программы по физическому воспитанию. В экспе риментах, в которых приняли участие юные спортсменки 9-16 лет, изучали физическое развитие по общепринятым методикам, состоя ние сердечно-сосудистой системы на приборно-аппаратном ком плексе «Ритм», состояние статических характеристик сердечного ритма с помощью приборно-аппаратурного комплекса «Полиспектр» по методике Р. М. Баевского (1985). Показатели биоэнергетики оце нивались по абсолютным и относительным величинам МПК, ана эробной емкости по методике E. L. Fox (1973). Для оценки уровня физической работоспособности с разной интенсивностью использо вана 3-х ступенчатая нагрузка на велоэргометре. Методы математи ческой статистики: для каждого из исследуемых показателей опреде лялось среднее арифметическое значение (Х). Показателем варьиро вания служило среднее квадратичное отклонение (). Оценка досто верности различий осуществлялась по t-критерию Стьюдента при уровне значимости P0,05. Для изучения взаимосвязей показателей был применен корреляционный анализ. Результаты были обработаны на компьютере (программа Excel v.4).
Результаты исследования и их обсуждение Особенности морфофункционального развития и адаптации организма девочек 7-16 лет с различным соматотипом к физическим нагрузкам Одним из маркеров, отражающего темпы физического развития человека является соматотип (форма телосложения), который отражает специфическую индивидуальную анатомическую изменчивость в про цессе жизнедеятельности, и рассматривается как частная анатомическая конституция (Б. А. Никитюк, 2000;
Л. П. Додонова, 2006 и др.).
В наших исследованиях системообразующим фактором для изучения и выявления особенностей адаптации организма школьниц 7–16 лет к физическим нагрузкам скоростно-силового характера в процессе естественного развития явился соматотип организма дево чек. В процессе исследований в каждом возрастном диапазоне раз вития среди контингента школьниц 7–16 лет было выявлено три со матотипа: гиперстенический (ГСТ), нормостенический (НСТ) и ас тенический (АСТ).
Выявлено, что уровень физического развития у школьниц с раз личным соматотипом неоднороден. Школьницы гиперстенического соматотипа имели выше уровень в развитии длины, массы тела, об хватных размеров, названные параметры были достоверно ниже у школьниц астенического соматотипа. Промежуточное положение между двумя типами занимают школьницы нормостенического типа.
Анализ возрастного развития показателей гемодинамики в усло виях относительного покоя показал, что кроме ударного объема, сре ди школьниц с различным соматотипом не было достоверных разли чий в показателях ССС. Оценивая в целостном единстве кардиорес пираторную систему, т.е. функциональную активность двух систем (ССС и дыхательной), определенный интерес вызвали полученные результаты по интегральному показателю адаптации двух систем, в частности, индексу Скибински, который по абсолютным среднегруп повым значениям имел преимущество в развитии на каждом возрас тном этапе у школьниц гиперстенического типа. Вместе с тем жиз ненный индекс, у девочек гиперстенического соматотипа, был досто верно ниже (P 0,05). Однако, при введении в формулу расчета вме сто абсолютных значений ЖЕЛ значение жизненного индекса были получены данные, которые показали, что уровень интегрального по казателя, отражающего функциональную активность двух систем достоверно выше у школьниц с астеническим соматотипом, а самый низкий уровень отмечался у гиперстенического соматотипа.
В процессе исследований во всех возрастных группах проведена оценка индекса соматической зрелости. Выявлено, что у школьниц гиперстенического типа во всех возрастных группах этот показатель был выше по сравнению с другими, низкий уровень – у астенического типа, промежуточное положение по уровню развития индекса сома тической отмечен у школьниц нормостенического соматотипа..
Установлено, что уровень развития скоростных, силовых, ско ростно-силовых упражнений достоверно взаимосвязан во всех воз растных группах с индексом соматической зрелости девочек (коэф фициенты корреляции колеблются от 0,72 до 0,86). Школьницы ГСТ имели значительное преимущество в развитии скоростных и скорост но-силовых упражнениях (тестах). Низкий уровень развития по ряду изучаемых скоростно-силовых показателей отмечен у школьниц АСТ, вместе с тем девочки с данной типологией имели преимущество в развитии аэробной выносливости. Промежуточное положение по развитию скоростно-силовых способностей занимали между «край ними» соматотипами школьницы с НСТ.
Для решения второй задачи исследования был проведен корре ляционный анализ для выявления взаимосвязей между морфофунк циональными показателями и показателями физической подготов ленности у школьниц с учетом возраста и соматотипа. Использован подход разработанный И.И. Шмальгаузеном (1982), который автор использовал для обоснования критических периодов, т. е. наиболее чувствительных для организмов к воздействию среды. По мнению И.И. Шмальгаузена увеличения числа корреляционных связей отра жает чувствительность организма к воздействию среды. Нами была подсчитана общая сумма достоверных корреляционных связей между тестами физической подготовленности и морфофункциональными показателями, с учетом всех возрастных групп, соматотипа девочек и тестов, отражающих двигательные качества (табл. 1).
Таблица Суммарное количество корреляционных связей между двигательными качествами и морфофункциональными показателями у школьниц 7–16 лет с различным соматотипом Число связей и место Двигательные Гипер- Нормо- Асте качества Место Место Место стенический стенический нический 1. Сила мышц 53 І 38 IІІ 31 ІІІ кисти, спины 2. Взрывная сила ног 40 ІІІ 40 ІІ 45 І (прыгучесть) 3. Скоростно силовая (ана 46 II 40 ІІ 32 ІІІ эробная) вы носливость 4. Общая (аэробная) 36 ІV 53 І 46 І выносливость 5. Гибкость 16 V 28 ІV 41 IІ ГСТ 15-16 ле т НСТ 13-14 ле т 11-12 ле т АСТ 9-10 ле т 7-8 ле т Рис. 1. Возрастная динамика количества достоверных связей между статической силой ведущей руки с другими изучаемыми показателями у школьниц 7–16 лет с различным соматотипом.
7-8 лет АСТ 9-10 лет ГСТ 11-12 лет 13-14 лет НСТ 15-16 лет Рис. 2. Возрастная динамика количества достоверных связей между взрывной силой ног с другими изучаемыми показателями у школьниц 7–16 лет с различным соматотипом.
7-8 лет 9-10 лет ГСТ 11-12 НСТ 13- лет АСТ лет 15- лет Рис. 3. Возрастная динамика количества достоверных связей между скоростно силовой (анаэробной) выносливостью с другими изучаемыми показателями у школьниц 7–16 лет с различным соматотипом.
Обобщая значимость процесса физического воспитания для ор ганизма девочек, установлено, что процесс долговременной адапта ции организма школьниц с разным соматотипом в каждом возрас тном диапазоне развития имеет генофенотипические особенности в восприятии физических нагрузок. Данное заключение подтверждает ся формированием специфической структуры сопряженности между двигательными тестами с показателями физического и функциональ ного развития девочек с различным соматотипом на этапах онтогене за. Установлено, что школьницы с гиперстеническими типом наибо лее восприимчивы к физическим нагрузкам силовой, скоростно силовой направленности, но менее восприимчивы к развитию аэроб ной выносливости и гибкости;
астенический тип к развитию прыгу чести, быстроты, общей аэробной выносливости, ниже уровень адап тации к развитию силы, скоростно-силовой выносливости;
нормосте нический тип гармоничным восприятием физических нагрузок раз личной направленности (рис. 1–3).
Полученные результаты свидетельствуют о том, что школьный возраст должен рассматриваться как жизненно важный период, во время которого под воздействием учебной программы по физиче скому воспитанию закладываются и развиваются основные двига тельные качества, базирующиеся на основе генотипических осо бенностей организма девочек с различным соматотипом. В процес се долговременной адаптации эти закономерности проявляются в виде генофенотипических особенностях в восприятии физических нагрузок. Выявленные особенности могут служить основой для дифференцирования физических нагрузок у школьниц в процессе физического воспитания и при занятиях спортом, а также при отбо ре в различные виды спорта.
Адаптация организма юных спортсменок 9–16 лет к физическим скоростно-силовым нагрузкам В процессе естественного и интенсивного развития двигатель ной функции у школьниц могут быть использованы одни и те же контрольные педагогические тесты, отражающие уровень развития физических качеств. При проведении исследований, в которых при няли участие юные спортсменки 9-16 лет мы не изучали уровень раз вития всех физических качеств, так как в каждом виде спорта имеет свои нормативные критерии, которые отражены в учебно методических программах (Л. Г. Шахлина, 2001;
Т. С. Тимакова, и др.). Частной целью исследования явилось изучение и выявление возрастных закономерностей в развитии скоростно-силовой выносли вости и адаптации организма спортсменок к данным нагрузкам В на учно-методической литературе возрастные особенности формирова ния скоростно-силовой выносливости и адаптации организма спорт сменок к ним отражены фрагментарно. В исследовании приняли уча стие 190 спортсменок циклических видов спорта. Спортсменки вы полняли 3-х ступенчатую нагрузку на велоэргометре. Результаты об работаны с учетом 4-х возрастных групп.
Для изучения и выявления адаптации ССС организма спортсме нок циклических видов спорта в процессе исследования использована трехступенчатая скоростно-силовая нагрузка на велоэргометре, вы полняемая с разной интенсивностью, критерием интенсивности слу жили величины ЧСС. Физическая нагрузка для всех испытуемых по технологии тестирования совершенно одинакова: разминка – ЧСС 120–130 уд./мин, рассматривалась как скоростно-силовая нагрузка малой интенсивности, 2-я нагрузка – умеренной интенсивности – ЧСС 150–170 уд./мин, 3-я нагрузка – высокой интенсивности – ЧСС свыше 180 уд./мин. Длительность нагрузок первой и второй по минуты, третьей – 1 минута, при этом 30 сек врабатывание и 30 сек вращение педалей с максимальной скоростью. Интервалы отдыха между ступенями – 2 минуты.
Для выявления особенностей долговременной адаптации основ ных гемодинамических параметров или в целом ССС у юных спорт сменок от возраста к возрасту был проведен анализ по трем суммар ным показателям сердечно-сосудистой системы. Сумма трех величин гемодинамических показателей состояла из значений полученных, например, по величинам ЧСС: в покое (ЧСС1), величины ЧСС2 на фи зическую нагрузку (ФР150-170) и на ФРсуб. (ЧСС3). Динамика гемоди намических показателей представлена в таблице 2.
Таблица Динамика темпов прироста гемодинамических и биоэнергетических показателей у спортсменок от 9–10 лет до 15–16 лет (по сумме 3-х величин: покой + ФР150-170 + ФРсубм.) Группы ка По те за ли 9–10 лет 11–12 лет 13–14 лет 15–16 лет Сумма 3 Сумма 3 3-х вели 3-х вели Прирост, Прирост, Прирост, Прирост, х вели х вели Сумма Сумма чин чин чин чин % % % % ЧСС, 427,0 - 438,0 5 438,0 0 442 2, уд/мин СО, мл 181,3 - 187,7 2,0 221,9 20,0 236,2 6, МОК, л 29,7 - 30,2 0,5 34,4 11,5 39,0 13, ПД, 213,0 - 227,0 6,5 269 26,2 295,4 38, мм рт.ст.
АДср.
119,5 - 127,6 6,7 135,0 12,9 140,8 мм.рт.ст.
ДП, ус.ед. 567,3 - 567,2 0 625,0 10,2 651,0 14, Индекс 165,0 - 169,6 2,7 175,4 6,3 179,0 8, Кердо, % КВ 71,0 - 59,4 -16,4 51,6 -13,0 47,2 -8, Следует отметить, что значительный прирост адаптации ССС и уровня развития гемодинамических показателей выявлен от 11–12 к 13–14 годам). Темпы прироста ударного объема в ответ на дозирован ные физические нагрузки возросли до 20 %, МОК – на 11,5 %, пре имущественно за счет увеличения ударного объема, а не за счет уровня величин ЧСС на физические нагрузки, т.е. прослеживается положительный эффект воздействия тренировочных нагрузок на про цесс долговременной адаптации ССС организма спортсменок при за нятиях спортом. Подобная положительная динамика прослеживается по другим показателям гемодинамики.
Сравнительный анализ уровня развития физической работоспо собности с разной интенсивностью показал, что темпы прироста аб солютных и относительных величин уровня ФР с разной интенсивно стью, т. е. при расчете на кг массы тела спортсменок неоднозначны (рис. 4–5). Также неодинаковые уровни прослеживаются по величи нам биоэнергетики (табл. 3).
0 ФРсубм, кгм/мин ФР150-170, кгм/мин 9-10 11- 13- лет 15- лет лет лет Ф Р150-170, кгм/мин Ф Рсубм, кгм/мин Рис.4. Показатели физической работоспособности у спортсменок 9–16 лет (абсолютные значения).
ФРсубм, кгм/мин/кг ФР150-170, кгм/мин/кг 9-10 лет 11- 13- 15- лет лет лет Ф Р150-170, кгм/мин/кг Ф Рсубм, кгм/мин/кг Рис.5. Показатели физической работоспособности у спортсменок 9–16 лет (относительные значения).
4, 4, 3, 3, 2, 2, 1, 1, 0, 0,0 И ЭРСсубм, усл.ед.
И ЭРС150-170, усл.ед.
9- 11- 13- лет 15- лет лет лет ИЭРС150-170, усл.ед. ИЭРСсубм, усл.ед.
Рис.6.Индекс эффективности работы сердца у спортсменок 9–16 лет Таблица Показатели биоэнергетики у спортсменок при выполнении нагрузок скоростно-силовой направленности Группы 9–10 лет 11–12 лет 13–14 лет 15–16 лет Показатели Прирост, % Прирост, % Прирост, % Прирост, % Х± Х± Х± Х± МПК абс., 1894± 2260± 2975± 3265± 0 21 26,0 13, мл/мин 143 301 900 МПК отн., 58,3±7, 58,9±8, 59,9± 59,7± 0 1,6 1,4 0, мл/мин/кг 9 3 10,0 4, Анаэр. ем 21,7±3, 24,9± 28,0± 34,7± кость, 0 14,7 16,0 23, 0 10,3 17,4 5, мМ/л/кг Так, например, к 13–14 годам совершенствуется работоспособ ность организма девочек выполнять физическую нагрузку умеренной интенсивности, т.е. при ЧСС до 170 уд./мин, темпы прироста по абсо лютным величинам (ФР150-170 абс.) возрастают к 13–14 годам на 81 %.
Однако при пересчете на кг веса спортсменок темпы прироста соста вили всего 16,7 %. Подобная динамика изменений отмечена и по аб солютным величинам ФРсуб. – 42,7 %, при пересчете на вес – 17,6 %.
Анализируя индекс эффективности работы сердца в физических скоростно-силовых нагрузках разной интенсивности (рис. 6) выявлено, что к 13–14 годам ИЭРС170 тесно взаимосвязан с аэробной произво дительностью организма и в определенной мере с подключением меха низмов анаэробного гликолиза (рис.6), т.к. рост аэробной производи тельности организма спортсменок в 13–14 и 15–16 лет очень низкий (до 2 % к 15–16 годам).
Полученные данные согласуются с исследованиями, проведен ными на девочках А. З. Колчинской (1973), по мнению известного специалиста в области внешнего дыхания с возрастом уменьшается аэробная производительность, т.е. МПК. Отсутствие прироста гене тически обусловлено и, возможно, отмечается биологический предел его развития.
В процессе исследований получены данные, анализ которых по зволил выявить, что сенситивным периодом в развитии скоростно силовой выносливости является возрастной диапазон 15-16 лет. Уро вень развития у юных спортсменок достоверно взаимосвязан с уров нем развития эффективности работы сердца в разных пульсовых ре жимах, аэробной производительностью (МПК), с основными показа телями центральной гемодинамики и, соответственно, с уровнем раз вития механизмов анаэробного гликолиза. Выявлено, что чем выше уровень развития названных показателей, тем выше уровень развития скоростно-силовой выносливости во всех возрастных группах.
В процессе длительных наблюдений выявлено, что раннее фор сирование анаэробной скоростно-силовой выносливости у юных спортсменок на фоне снижения аэробной производительности разви вает десинхроноз в процессе срочного восстановления между показа телями ССС и динамике молочной кислоты из мышц в кровь и устра нении ее из крови.
В процессе научных исследований проведены длительные на блюдения за тренировочным процессом спортсменок 15–16 лет, за нимающихся циклическими видами спорта. Частной целью одного из экспериментов явилось выявление особенностей долговременной и срочной адаптации к физическим нагрузкам организма спортсменок с различным типом метаболизма. Был использован методический под ход, разработанный Л. Г. Харитоновой (1992, 1997), по мнению кото рой системообразующим фактором обоснования типа метаболизма при мышечной деятельности может служить конечный продукт ана эробного обмена углеводов – молочная кислота.
Анализ полученных данных показал, что ответная реакция по количеству лактата в крови при выполнении физической ступенчато возрастающей нагрузки у спортсменок неоднозначна. У отдельных спортсменок уровень лактата был в пределах ПАНО (порог анаэроб ного обмена), т. е. около 4 мМоль/л, у других количество лактата не превышало 8,0 мМоль/л, у третьей группы количество лактата было свыше 8,1 мМоль/л. Таким образом спортсменки выполнили физиче скую нагрузку в разных условиях энергообеспечения: первая группа – в аэробных, «стайерский» тип метаболизма, вторая группа – в аэроб но-анаэробном режиме, смешанный тип метаболизма, третья группа выполнила физическую нагрузку с преобладанием механизмов ана эробного гликолиза, «спринтерский» тип метаболизма, что согласует ся с данными Л. Г. Харитоновой (1991), полученных на спортсменах мужского пола.
Выявлено, что уровень скоростно-силовой выносливости был достоверно выше у спортсменок «спринтерского» типа, низкий – у «стайерского» типа и промежуточное положение по уровню данного показателя у лиц со смешанным типом метаболизма. Спортсменки «спринтерского» типа медленнее восстанавливались после нагрузки.
В процессе длительных наблюдений было выявлено, что у спортсменок 15-16 лет со «спринтерским» типом метаболизма наи более часто отмечается в процессе срочной адаптации формирование десинхроноза в динамике показателей ССС и динамики лактата из мышц в кровь. Показатели ССС восстанавливаются быстрее, а коли чество лактата после нагрузки у отдельных спортсменок увеличива ется до 10-й и даже до 20-й минуты отдыха, т.е. наблюдается гетеро хронность в процессе восстановления. Данная группа спортсменок требует постоянного контроля со стороны врача и тренера, так как при повторных нагрузках в период восстановления величины ЧСС не могут служить критерием готовности организма к повторной работе.
В процессе исследований осуществлялся научный поиск для обоснования процесса десинхроноза другими методами исследова ния, т.е. минуя определения лактата у спортсменок 15-16 лет при фи зических нагрузках. Выявлено, что использование кардиоинтервало графии (методика Р.М. Баевского (1985), компьютерный вариант) в условиях относительного покоя, в частности, исходный уровень по казателей, отражающих механизмы регуляции сердечного ритма, достоверно взаимосвязаны с динамикой лактата после нагрузки. Ин декс напряжения регуляторных механизмов сердечного ритма может служить основой для прогнозирования десинхроноза (140-160 у.е. и выше). Выявленные закономерности послужили основой для разра ботки методики контроля за тренировочным процессом спортсменок, а также оценки срочной и долговременной адаптации организма де вочек к физическим нагрузкам. Разработанные практические реко мендации были внедрены в практику спорта, что подтверждается ак тами внедрения.
ВЫВОДЫ 1. На всех этапах «школьного» онтогенеза среди девочек 7– лет выявлено три соматотипа: нормостенический – 50 %, гиперстени ческий – 26 %, астенический – 24 %. Уровень физического развития испытуемых с разным соматотипом имеет достоверные различия: у ги перстенического – высокий уровень в развитии длины, массы тела, обхватных размерах;
у астенического – низкий уровень длины, массы тела, обхватных размеров;
школьницы нормостенического соматоти па занимают промежуточное положение в уровне физического разви тия. Показатели сердечно-сосудистой системы у школьниц 7–16 лет с различным соматотипом не имеют достоверных различий, однако у девочек гиперстеников достоверно выше способность переносить ги поксию, но ниже уровень величин жизненного индекса, что может снижать развитие аэробной выносливости.
2. Уровень развития скоростно-силовой физической подготов ленности девочек 7–16 лет с различным соматотипом сопряжен с уровнем соматической зрелости на всех этапах онтогенеза. Уровень соматической зрелости независимо от возрастного развития, имеет следующую зависимость: высокий – у гиперстеников, средний– у нормостеников, низкий – у школьниц астенического соматотипа.
3. На каждом этапе онтогенеза у девочек с разным соматотипом формируется специфическая структура межсистемных взаимосвя зей между скоростно-силовыми и морфофункциональными показа телями. Различия прослеживаются по тесноте взаимосвязей: периода возрастного развития, с функциональными параметрами и между со бой. Выявленные зависимости отражают генофенотипические особен ности в характере долговременной адаптации организма девочек от 7 до 16 лет к физическим нагрузкам.
4. Организм школьниц 7–16 лет с различным соматотипом ха рактеризуется фенотипическими особенностями восприятия физиче ских нагрузок. Гиперстенический – наиболее восприимчив к физиче ским нагрузкам силовой, скоростно-силовой направленности и менее восприимчив к развитию общей (аэробной) выносливости и гибкости;
астенический – к развитию быстроты, прыгучести, общей (аэробной) выносливости и гибкости, менее восприимчив к развитию силы и скоростно-силовой (анаэробной) выносливости;
нормостенический соматотип гармонично воспринимает физические нагрузки различ ные по направленности воздействия.
5. Сенситивный период в развитии скоростно-силовой выносли вости у спортсменок циклических видов спорта приходится на воз раст 15–16 лет и достоверно взаимосвязан с сенситивными периодами в развитии основных показателей центральной гемодинамики, задей ствованных при мышечной деятельности, индексом эффективности работы сердца в разных пульсовых режимах, исходным уровнем ак тивности отделов ВНС, аэробной и анаэробной производительностью в процессах энергообеспечения. Коэффициенты корреляции колеб лются от 0,65 до 0,82.
6. Установлено, что при выполнении скоростно-силовых фи зических нагрузках у спортсменок 15-16 лет выявлено три типа ана эробного обмена углеводов и три уровня выносливости: а) «стайер ский» – низкий уровень скоростно-силовой выносливости, количе ство лактата после нагрузки до 4-х мМоль/л;
б) смешанный – от 4,1 до 8,0 мМоль/л;
в)«спринтерский» – скоростью вовлечения анаэробного гликолиза в процессе мышечной деятельности – количество лактата свыше 8–12 мМоль/л, высокий уровень развития скоростно-силовой выносливости.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Для оценки физического развития школьниц проводятся ан тропометрические измерения по общепринятым методикам: длина тела, см;
масса тела, кг;
кистевая и становая динамометрия, кг;
ок ружность грудной клетки (пауза), см. Осуществляется расчет серии индексов и проводится дифференцированная оценка с учетом сома тотипа по разработанным нами шкалам.
2. Для определения соматотипа школьниц желательно использо вать методику Р. Н. Дорохова и В. Г. Петрухина (1990). Согласно ме тодике необходимо определить габаритный уровень варьирования (ГУВ).
3. Определение индекса соматической зрелости школьниц (ИСЗ) осуществляется по методике Л. С. Дворкина с соавторами (1999), ко торый определялся по следующей формуле:
КD + CD ИСЗШ = индекс Кетле, где КD – кистевая динамометрия правой руки, кг;
CD – становая ди намометрия, кг;
индекс Кетле – весоростовой индекс.
4. Для интегральной оценки кардиореспираторной системы ис пользуются общепринятые измерения.
5. Оценка физической подготовленности осуществляется по тес там рекомендуемым учебной программой по физическому воспита нию (В. И. Лях, 1998).
6. Определение уровня развития скоростно-силовой (анаэроб ной) и общей (аэробной) выносливости у юных спортсменок прово дится в лабораторных условиях. Функциональная ступенчато возрастающая нагрузка выполняется на велоэргометре.
7. Внедрение в практику спорта разработанных методических рекомендаций по организации этапного и оперативного контроля за подготовкой спортсменок 9–16 лет циклических видов спорта позво ляет оценить кумулятивный тренировочный эффект выявить особен ности процесса долговременной адаптации или дезадаптации орга низма спортсменок к тренировочным нагрузкам.
Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Степанова, О. Ю. Особенности срочной и долговременной адаптации организма спортсменок 15-16 лет к физическим нагрузкам скоростно-силового характера / О. Ю. Степанова // Вестник ЮУРГУ.
Серия «Образование,здравоохранение,физическая культура». Выпуск 16,№ 19.–2008.–С.138-142 (Издание, рекомендованное ВАК РФ) 2.Степанова,О.Ю. Возрастные особенности адаптации сердечно сосудистой системы и процесса энергетики организма спортсменок 9-16 лет к скоростно-силовым нагрузкам / О. Ю. Степанова // Омский научный вестник. Серия «Общество, история, современность». – № (72). – 2008. – С. 130-133 (Издание, рекомендованное ВАК РФ) 3. Шкляева, О. Ю. Оптимизация физкультурного образования девушек с учетом гигиенических и физиологических особенностей женского организма / О. Ю. Шкляева, Харитонова Л.Г., Кравцова А.П. // Проблемы совершенствования олимпийского движения, физ.культуры и спорта в Сибири: Матер. межрегиональн.науч. практ.конф. молодых ученых и студентов. – Омск: СибГАФК, 1998. – С. 63-64.
4. Шкляева, О. Ю. Морфофункциональные особенности разви тия и адаптации организма юных спортсменок с различным типом метаболизма на физическую нагрузку / О. Ю. Шкляева // Проблемы совершенствования олимпийского движения, физ.культуры и спорта в Сибири: Матер. межрегиональн.науч.-практ.конф. молодых ученых и студентов. – Омск: Изд-во СибГАФК, 2002. – 180 с.
5. Шкляева, О. Ю. Программа воспитания координационных способностей для школьников 7-14 лет с различным типом телосло жения /О.Ю. Шкляева, И. Ю. Горская, Д. А. Хозяинова // Материалы первой Всерос. научно-практич. конф. «Новые технологии оздоров ления человека».-Челябинск: УралГАФК, 18 мая 2002.-108с.
6. Шкляева, О. Ю. Индивидуально-типологические реакции ор ганизма юных спортсменок на дозированную нагрузку скоростно силового характера / О. Ю. Шкляева, Харитонова Л. Г. // Физическая культура и спорт в формировании здорового образа жизни населения России: Материалы Межрегиональной научно-практической конфе ренции 2003 г., г.Кызыл. – Омск: Изд-во СибГУФК, 2003. – С.104.
7. Шкляева, О. Ю. Влияние интенсивных тренировочных нагрузок скоростно-силового характера на физическую подготовленность и здо ровье юных спортсменок / О. Ю. Шкляева, Харитонова Л. Г., Кузнецо ва И. А. // Человек, здоровье, физическая культура и спорт в изменяю щемся мире: Материалы конференции. – Коломна: 2003. – С.371.
8. Степанова, О. Ю. Сезонные колебания в развитии скоростно силовой выносливости и адаптации к ней организма девочек 9-13 лет / О. Ю. Степанова // VI всероссийская научно-практическая конфе ренция «Проблемы развития физической культуры и спорта в новом тысячелетии», посвященная 65-летию Кемеровской области. – Кеме рово: Филиал СибГУФК, 2008. – С.220-223.
9 Степанова, О. Ю. Организация этапного контроля за адаптаци ей организма спортсменок 9-16 лет к физическим нагрузкам: методи ческое пособие / О. Ю. Степанова. – Омск: Изд-во СибГУФК, 2008. – 40 с.
10. Степанова, О. Ю. Возрастные особенности соматической зрелости и адаптации к скоростно-силовым нагрузкам организма де вочек 7-16 лет с различным соматотипом /О. Ю. Степанова, И.А.Кузнецова //VI Всероссийская научно-практическая конферен ция, г.Тюмень, 2008.- С. 225-227.
Примечание: Степанова О.Ю. до замужества Шкляева О.Ю.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ АД – артериальное давление АСТ – астенический соматотип ВНС – вегетативная нервная система ГСТ – гиперстенический соматотип ГУВ – габаритный уровень варьирования ЖЕЛ – жизненная емкость легких ИСЗ – индекс соматической зрелости МПК –максимальное потребление кислорода НСТ – нормостенический соматотип ССС – сердечно-сосудистая система ЧСС – частота сердечных сокращений Подписано в печать 25.09.08. Формат 6084 /16.
Объем 1,5 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ 157.
Издательство СибГУФК 644009, г. Омск, ул. Масленникова, 144.