CC BY
13
правильно. Данное функциональное состояние позволяет тренеру применять различные средства для развития скоростно-силовых качеств спортсмена.
Спортсменам с высокой симпатической регуляцией и автономным вариантом реакции механизмов кардиорегуляции в ответ на ортостатическое тестирование требуется больше времени для адаптации к физическим нагрузкам. Наряду с этим, важно обращать внимание на вероятность высокого мышечного тонуса в покое, наличие асимметрии и дисбаланса, различные функциональные возможности мышц-сгибателей и разгибателей, мышц верхних и нижних конечностей. Для таких спортсменов нагрузка планируется с учетом коррекции «слабых звеньев» нервно-мышечного аппарата. Если в состоянии покоя выявлено выраженное преобладание парасимпатического влияния на ритм сердца и автономно-центральный вариант реакции механизмов кардиорегуляции в ответ на орто-статическое тестирование, то спортсмену рекомендовано применять физические нагрузки низкой интенсивности со снижением объема. В основной части занятия рекомендованы физические нагрузки в чередовании с активным отдыхом и увеличение пауз отдыха между упражнениями.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ворошин И.Н. Современные научные исследования сектора развития адаптивной физической культуры и спорта инвалидов в ФГБУ СПбНИИФК / И.Н. Ворошин, Т.В. Красноперова, Е.А. Киселева // Адаптивная физическая культура. -2018. - №3 (75). - С. 6-7.
2. Красноперова Т.В. Результаты применения электромиографических измерений мышечного тонуса у легкоатлетов-паралимпийцев с поражением ОДА. / Т.В. Красноперова, И.Н. Ворошин, Е.А. Киселева // «Инновационные технологии в системе спортивной подготовки, массовой физической культуры и спорта». Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт физической культуры, 2019. - C. 79-82.
3. Матвеев Л.П. Общая теория спорта и ее прикладные аспекты / Л.П. Матвеев. - Москва : Советский спорт, 2010. - 340 с.
4. Меерсон Ф.З. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам / Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова. - Москва : Медицина, 1988. - 256 с.
REFERENCES
1. Voroshin, I.N., Krasnoperova, T.V. and Kiseleva, E.A. (2018), "Modern scientific research of the sector for the development of adaptive physical culture and sports for disabled people in the FGBU SPbNIIFK", Adaptive physical culture, No. 3 (75), pp. 6-7.
2. Krasnoperova, T.V., Voroshin, I.N. and Kiseleva, E.A. (2019), "The results of using electromyographic measurements of muscle tone in Paralympic athletes with lesions of the musculoskeletal system", Innovative technologies in the system of sports training, mass physical culture and sports, Collection of materials of the All-Russian scientific and practical conference with international participation, St. Petersburg Scientific Research Institute of Physical Culture, St. Petersburg, pp. 79-82.
3. Matveev, L.P. (2010), General theory of sports and its applied aspects, Soviet sport, Moscow.
4. Meerson, F.Z. and Pshennikova, M.G. (1988), Adaptation to stressful situations and physical activity, Medicine, Moscow.
Контактная информация: tvkbox@gmail.com
Статья поступила в редакцию 21.11.2020
УДК 612+796+373
ФАКТОР «ФИЗИЧЕСКАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ» В СТРУКТУРЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА И ЕГО СОСТАВ У ШКОЛЬНИКОВ 15-16 ЛЕТ
Игорь Альлерович Криволапчук, доктор биологических наук, заведующий лабораторией, Институт возрастной физиологии Российской академии образования, Москва, Государ-
ственный университет управления, Москва, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва; Сергей Анатольевич Баранцев, доктор педагогических наук, профессор, Институт возрастной физиологии Российской академии образования, Москва, Государственный университет управления, Москва; Мария Борисовна Чернова, кандидат педагогических наук, старший научный сотрудник, Марк Максимович Герасимов, научный сотрудник, Институт возрастной физиологии Российской академии образования, Москва
Аннотация
В процессе исследования установлено, что показатели, характеризующие физическую работоспособность в различных зонах мощности, а также разные стороны двигательной подготовленности школьников 15-16 лет, объединились в фактор «общая физическая работоспособность». Результаты проведенного исследования позволяют сделать заключение, что понятие «физическая работоспособность» носит более общий характер по отношению к термину «двигательная подготовленность», по крайней мере, применительно к оценке уровня развития кондиционных двигательных способностей. В свою очередь понятие «функциональное состояние организма» является более общим по отношению к понятию «физическая работоспособность».
Ключевые слова: общая физическая работоспособность, функциональное состояние, двигательная подготовленность, структура, факторы, состав показателей.
DOI: 10.34835/issn.2308-1961.2020.11.p274-280
FACTOR "PHYSICAL PERFORMANCE" IN THE STRUCTURE OF THE FUNCTIONAL STATE OF THE BODY AND ITS COMPOSITION IN SCHOOLCHILDREN 15-16 YEARS OLD
Igor Allerovich Krivolapch.uk, the doctor of biological sciences, head of the laboratory, Institute of Developmental Physiology of the Russian Academy of Education, Moscow, State University of Management, Moscow, National Research Technological University "MISiS", Moscow; Sergey Anatolyevich Barantsev, the doctor ofpedagogical sciences, professor, Institute of Developmental Physiology of the Russian Academy of Education, Moscow, State University of Management, Moscow; Maria Borisovna Chernova, the candidate of pedagogical sciences, senior researcher, Mark Maksimovich Gerasimov, the researcher, Institute of Developmental Physiology of the Russian Academy of Education, Moscow
Abstract
In the course of the study, it was found that the indicators characterizing physical performance in different power zones, as well as different aspects of the motor fitness of 15-16 year old schoolchildren, were combined into the factor "general physical performance". The results of the study allow us to conclude that the concept of "physical working capacity" is more general in relation to the term "motor readiness", at least in relation to the assessment of the level of development of conditioned motor abilities. In turn, the concept of "functional state of the body" is more general in relation to the concept of "physical performance".
Keywords: general physical performance, functional state, motor fitness, structure, factors, composition of indicators.
Термином физическая работоспособность обычно обозначается способность человека проявлять максимум физического усилия в статической, динамической или смешанной работе [1]. Уровень мышечной работоспособности может служить важным количе -ственным показателем соматического здоровья, отражающим приспособительные возможности организма на разных этапах возрастного развития [7, 9, 8 и др.]. Несмотря на то, что сегодня проблема физической работоспособности занимает одно из центральных мест в физической культуре, спортивной и космической физиологии, физиологии труда, профилактической медицине само понятие «физическая работоспособность» не имеет единой общепринятой трактовки и однозначного понимания. В частности, оно не
соотнесено с такими понятиями как «функциональное состояние» и «двигательная подготовленность». В большом количестве физиологических, гигиенических, педагогических исследований понятие «физическая работоспособность» нередко используется в качестве синонима понятия «функциональное состояние организма» несмотря на то, что круг явлений, изучаемых в рамках последнего феномена, значительно шире. В свою очередь, физическая работоспособность характеризуется большим количеством показателей, относящихся к разным факторам [6, 1, 3]. В связи с этим возникает задача определения состава показателей, связанных с фактором «общая физическая работоспособность» и выявления места данного фактора в структуре функционального состояния (ФС) организма на различных этапах возрастного развития.
Цель исследования - определить состав показателей, коррелирующих с фактором «общая физическая работоспособность», выявить его вклад в общую дисперсию выборки и установить место в структуре функционального состояния организма у школьников 1516 лет.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В исследовании приняли участие практически здоровые школьники 15-16 лет (п=193). Они не имели каких-либо противопоказаний для выполнения тестовых нагрузок, исследование проходило в соответствии с требованиями Хельсинской декларации.
Рассматривая ФС как системное явление, изучали его физиологические, поведенческие и субъективные аспекты. Анализировались изменения более 80 физиологических, поведенческих и субъективных показателей. Методика исследования ФС детально представлена в ряде наших работ [5]. Оценку мышечной работоспособности и её метаболического обеспечения проводили на основе гетерогенной батареи функциональных и эрго-метрических тестов, при этом использовали такие показатели как интенсивность накопления пульсового долга (ИНПД), мощность нагрузки при ЧСС 170 уд/мин (PWC170), максимальная сила (МС), ватт-пульс (ВтП), максимальное потребление кислорода (МПК) по Добельну. Определяли также предельное время работы (13, 15) при выполнении двух нагрузок большой - 3 Вт/кг, и субмаксимальной - 5 Вт/кг, мощности. С помощью уравнения Мюллера рассчитывали коэффициенты, отражающие емкость аэробного (Ь) и соотношение возможностей аэробного и анаэробно-гликолитического источников (а), а также мощность работы, предельное время реализации которой составляло 1 ^1), 40 ^40), 240 ^240), 900 с ^900). Комплекс тестов двигательной подготовленности включал: 1) бег 20 метров с хода; 2) прыжок в длину с места; 3) челночный бег 4х9 м; 4) шестиминутный бег; 5) поднимание туловища из положения «лёжа на спине» за 1 минуту; 6) наклон вперёд. Определяли также общую оценку двигательной подготовленности (ОДП) [4, 3]. Детально методика исследования физической работоспособности раскрыта в наших ранее опубликованных работах [4, 3].
Для выявления ведущих факторов, характеризующих структуру ФС, применяли факторный анализ - метод главных компонент с вращением референтных осей по Вари-макс-критерию. В целях получения воспроизводимых результатов факторного анализа обследовалась выборка испытуемых по объёму, более чем 2,5 раза превышающая количе -ство изучаемых переменных. Возможность проведения факторного анализа оценивалась с помощью критерия Кайзера-Мейера-Олкина. Выборка рассматривалась как приемлемая, если величина критерия превышала 0,6.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Факторному анализу были подвергнуты многочисленные параметры, характеризующие функциональные возможности центральной нервной системы, систем вегетативного обеспечения деятельности, продуктивность выполнения когнитивных заданий, аэробную и анаэробную работоспособность, физическое развитие, двигательную
подготовленность, острую заболеваемость. Использование многомерного статистического анализ позволило определить несколько относительно независимых факторов в структуре ФС, характеризующих основные аспекты психофизиологического статуса школьников 15-16 лет. По данным, полученным в результате статистической обработки переменных, отражающих разные стороны ФС, определены шесть ортогональных факторов, вклад которых в общую дисперсию выборки превышал 65%.
Были идентифицированы следующие факторы: «эффективность когнитивной деятельности»; «симпатическая регуляция ФС»; «парасимпатическая регуляция ФС»; «неспецифическая устойчивость к простудным заболеваниям»; «гемодинамическое обеспечение когнитивной деятельности»; «физическая работоспособность и двигательная подготовленность». Аналогичные факторы выявлены нами и в других возрастных группах.
Последний фактор с вкладом более 13,2% занимал четвертую позицию среди выделенных факторов. Факторные коэффициенты, отражающие степень корреляции отдельных показателей мышечной работоспособности, биоэнергетических возможностей и двигательных способностей школьников 15-16 лет с выделенными факторами характеризовались сильной (г=0,99-0,7) и иногда средней (г=0,69-05) степенью тесноты взаимосвязи.
Фактор физической работоспособности объединял почти все используемые функциональные и эргометрические показатели, характеризующие приспособительные возможности школьников в различных зонах мощности и параметры двигательной подготовленности, отражающие развитие двигательных способностей. Однако в структуру данного фактора не вошли несколько показателей: ИНПД после беговой нагрузки максимальной мощности; ВтП после нагрузки большой мощности; наклон вперед.
Остальные из исследуемых показателей физической работоспособности и двигательной подготовленности объединились в данном факторе с высокими и средними факторными коэффициентами. В него вошли: PWC170, МПК, ИНПД, МС, W40, W240, W900, коэффициенты А и В уравнения Мюллера, время работы «до отказа» в зоне большой ОзвтУи-) и субмаксимальной (15Вт/кг) мощности, общая оценка двигательной подготовленности, прыжок в длину с места, бег 20 м с хода, шестиминутный бег, челночный бег 4^9 м, поднимание туловища. Кроме того, в состав данного фактора вошли ЧСС и ИМ в состоянии покоя - показатели, характеризующие уровень активации и вегетативный баланс.
Сходная структура работоспособности выявлена нами ранее и у детей 5-6, 7-8 и 910 лет на основе одного и того же комплекса тестов и показателей. Существенное совпадение состава показателей, объединенных в факторе физической работоспособности, у детей и подростков разных возрастных групп [4, 3] свидетельствует, что выделенные аспекты могут рассматриваться в качестве наиболее общих параметров работоспособности, формирующихся ходе онтогенеза. Мы полагаем, что фактор физической работоспособности отражает способность человека к выполнению любой мышечной работы, базирующуюся на механизмах положительной перекрестной адаптации. Вместе с тем необходимо отметить, что наибольшие факторные нагрузки у школьников рассматриваемого возраста имеют показатели, характеризующие биоэнергетические возможности организма при мышечной деятельности.
Таблица 1 - Состав фактора «физическая работоспособность и двигательная подготовленной_
Показатель Факторный коэффициент
МПК, л/мин* кг 0,42
PWC170, кгм/мин 0,45
PWC170, кгм/мин*кг 0,53
^Вт/оь с 0,61
^Вт/кг^ с 0,79
ИНВДдакг, уд/с -0,70
ИНПДзВт/кг, уд/с -0,84
^^40, Вт/кг 0,65
W240, Вт/кг 0,92
^^900, Вт/кг 0,87
Коэффициент В, отн.ед 0,76
Коэффициент А, отн.ед. 0,55
ОДП, балл 0,76
Прыжок, см 0,61
Бег 20 м, с -0,54
Бег 6 мин, м 0,78
Челночный бег 4х9 м, с -0,54
Поднимание туловища за 1 минуту, раз 0,50
ЧСС, уд/мин -0,45
ИМ, отн.ед. -0,49
Полученные результаты показывают, что общая мышечная работоспособность не может быть диагностирована посредством применения какого-либо одного моторного теста, одной функциональной или эргометрической пробы. Результаты выполнения отдельных тестовых физических нагрузок, как известно, отражают либо мощность, либо ёмкости, либо экономичность энергетических источников. С помощью одного теста нельзя получить информацию о функциональных возможностях испытуемого во всём диапазоне доступных физических нагрузок разной направленности, интенсивности и продолжительности и т.д. Поэтому для диагностики отдельных сторон мышечной работоспособности необходимо применять комплекс тестов, включающий добротные показатели, выявленные на основе методов многомерной статистики. Для диагностики общей физической работоспособности школьников 15-16 лет был сформирован комплекс тестов, включающий наиболее информативные показатели, выявленные в результате факторного анализа. В него вошли: 13Вт/кг, PWC17o, ИНПД3Вт/кг, W24o, W9oo, бег 6 мин. Далее, при статистической обработке полученных данных, была осуществлена градация всей выборки испытуемых по трем уровням физического состояния с помощью сигмальной шкалы. Значения показателя, находящиеся в диапазоне средняя ±0,67сигмы, рассматривались как средний уровень. Величины, выходящие за границу этого диапазона в сторону увеличения или уменьшения, относились к высокому и низкому уровням (таблица 2). Высокий уровень оценивался в 3 балла, средний - 2 балла, низкий - 1 балл. Обобщенная оценка физической работоспособности определялась по сумме баллов, полученных по каждой из 6-ти переменных.
Таблица 2 - Оценка наиболее информативных показателей, характеризующих фактор физической работоспособности и двигательной подготовленности у школьников 15-16 лет
Показатель Уровень
низкий средний высокий
13Вт/кг, с Меньше 400 400-960 Больше 960
PWC170, кгм/мин*кг Меньше 11,0 11,0-16,0 Больше 16,0
ИНПДзВт/кг, уд/с Больше 0,55 0,55-0,25 Меньше 0,25
Вт/кг Меньше 3,3 3,3-4,0 Больше 4,0
W900, Вт/кг Меньше 2,5 2,5-3,2 Больше 3,2
Бег 6 мин, м Меньше 130 1300-1420 Больше 1420
Полученные данные об особенностях общей физической работоспособности школьников 15-16 лет могут найти применение при решении практических задач по контролю физического состояния, нормированию физических нагрузок различной направленности и дифференцированному использованию средств, методов и технологий физической подготовки с учетом индивидуальных функциональных возможностей занимающихся. На основе полученных экспериментальных материалов, можно высказать предположение о существовании единого фактора физической работоспособности, проявляющегося при любом виде мышечной деятельности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Установлено, что большинство показателей, характеризующих физическую работоспособность в различных зонах мощности, а также разные стороны двигательной подготовленности школьников 15-16 лет, объединились в один фактор, интерпретируемый как «общая физическая работоспособность». Материалы исследования выступают в поддержку представления о существовании как специальной, так и общей работоспособности, определяющей возможности человека к выполнению любых видов физической работы.
Результаты проведенного исследования позволяют сделать заключение, что понятие «физическая работоспособность» носит более общий характер по отношению к термину «двигательная подготовленность», по крайней мере, применительно к оценке уровня развития кондиционных двигательных способностей. В свою очередь понятие «функциональное состояние организма» является более общим по отношению к понятию «физическая работоспособность».
Работа поддержана грантом РФФИ (проект № 20-013-00134).
ЛИТЕРАТУРА
1. Аулик И.В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. / И.В. Аулик. - Москва : Медицина, 1991. - 192 с.
2. Волков Н.И. Биоэнергетика спорта : монография / Н.И. Волков, В.И. Олейников. -Москва : Советский спорт, 2011. - 160 с.
3. Криволапчук, И. А. Особенности факторной структуры физической работоспособности мальчиков и девочек 9-10 лет / И.А. Криволапчук, В.В. Мышьяков // Гигиена и санитария, 2017. -№ 8. - С. 759-765.
4. Криволапчук И.А. Факторная структура физической работоспособности детей 7-8 лет / И.А. Криволапчук, М.Б. Чернова, Н.В. Полянская // Гигиена и санитария. - 2016. - №7 (95). - С. 636-642.
5. Криволапчук И.А. Функциональное состояние детей 9-10 лет при напряженной информационной нагрузке и физическая работоспособность / И.А. Криволапчук // Физиология человека. - 2009.- Т.35, № 6. - С. 1-11.
6. Мохан Р. Биохимия мышечной деятельности и физической тренировки/ Р. Мохан, М. Глессон, П.Л. Гринхафф. - Киев : Олимпийская литература, 2001. - 295 с.
7. Сухарев А.Г. Формирование адаптационных возможностей организма детей и подростков / А.Г. Сухарев // Вестник Российской Академии медицинских наук. 2006. - № 8. - С.15-18.
8. Armstrong N. Muscle metabolism changes with age and maturation: How do they relate to youth sport performance? / N. Armstrong, A.R. Barker, A.M. McManus // Br J Sports Med. 2015. - Vol. 49, № 13. - P. 860-864.
9. Anaerobic and aerobic enzyme activities in human skeletal muscle from children and adults / J.J. Kaczor, W. Ziolkowski, J. Popinigis, M.A. Tarnopolsky // Pediatr Res. - 2005. - Vol. 57, № 3. - P. 331-335.
REFERENCES
1. Aulik, I.V. (1992), Determination of physical performance in the clinic and in sports, Medicine, Moscow.
2. Volkov, N.I., Oleinikov, V.I. (2011), Bioenergetics of sport: Monograph, Soviet sport, Moscow.
3. Krivolapchuk, I.A. (2009), "The functional state of children aged 9-10 years under intense information load and physical performance", Human Physiology, Vol. 35, No. 6, pp. 1-11.
4. Krivolapchuk, I.A., Chernova, M.B., Polyanskaya, N.V. (2016), "Factor structure of physical working capacity of children 7-8 years old", Hygiene and Sanitation, No. 7 (95), pp. 636-642.
5. Krivolapchuk, I.A., Myshyakov, V.V. (2017), "Features of the factorial structure of physical performance in boys and girls 9-10 years old", Hygiene and Sanitation, No. 8, pp. 759-765.
6. Mohan, R., Glesson, M., Greenhuff, P.L. (2001), Biochemistry of muscle activity and physical training, Olympic Literature, Kiev.
7. Sukharev, A.G. (2006), "Formation of adaptive capacities of the organism of children and adolescents", Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences, No. 8, pp.15-18.
8. Armstrong, N., Barker, A.R. and McManus, A.M. (2015), "Muscle metabolism changes with age and maturation: How do they relate to youth sport performance", Br J Sports Med, Vol. 49, No. 13, pp. 860-864.
9. Kaczor, J.J., Ziolkowski, W., Popinigis, J., Tarnopolsky M.A. (2005), "Anaerobic and aerobic enzyme activities in human skeletal muscle from children and adults", Pediatr Res., Vol. 57, No. 3, pp. 331-335.
Контактная информация: i.krivolapchuk@mail.ru
Статья поступила в редакцию 22.11.2020
УДК 796.422.1
ПОЛЕВЫЕ ТЕСТЫ ОЦЕНКИ МАКСИМАЛЬНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА И КРИТИЧЕСКОЙ СКОРОСТИ БЕГА
Валерий Дмитриевич Кряжев, доктор педагогических наук, ведущий научный сотрудник, Федеральный научный центр физической культуры и спорта, г. Москва; Вячеслав Михайлович Скуднов, кандидат педагогических наук, доцент, Пензенский государственный университет; Наталья Николаевна Маринина, старший преподаватель, Российский государственный социальный университет, г. Москва; Людмила Юрьевна
Климова, старший преподаватель, Московский государственный психолого-педагогический университет
Аннотация
Введение. Максимальное потребление кислорода (VO2max) и критическая скорость бега (Vcrit), определяемая как наименьшая скорость, при которой наблюдается VO2max являются важными детерминантами спортивной результативности в беге на средние и длинные дистанции. Известно несколько полевых тестов для оценки VO2max и Vcrit. Однако эти оценки не сопоставлены с теоретическими данными, полученными на основе логарифмической модели Peronnet-Thibault, обеспечивающей точное прогнозирование спортивных результатов на основе этих показателей. Цель исследования - оценить соотношение значений критической скорости и максимального потребления кислорода, полученных в полевом тесте (Track 1:1) и с помощью логарифмической модели, построенной по результатам в беге на дистанциях 1000 и 3000 м. Методика и организация исследования. В эксперименте приняли участие 9 студентов вузов - бегунов на средние дистанции возрасте 18-21 год (рост 178,2±2,4 кг, вес 67,1±2,1см), имеющие результаты в беге на 800 м в среднем 2.04,3±3,6 и в беге на 1500 м 4.16,7±6,4. Проведены забеги на дистанциях 1000 м и 3000 м, а так же короткий полевой тест (Track 1:1), в котором скорость бега, начиная с 13км/час увеличивалась на 1 км/час каждую минуту. На основе уравнений Peronnet-Thibault и Leger-Boucher рассчитаны исследуемые показатели и проведено сравнение между ними. Результаты исследования. В тесте (1:1) получены несколько завышенные значения Vcrit на 0,17 м/с или на 3% (P<0.05), что обусловлено недостаточной длительностью работы на каждой ступени теста. Различия в значениях VO2max незначительны (1,04 или 1,8%, P>0.05). При этом энергетическая стоимость метра пути была принята на уровне 3,72 Дж/кг/м, характерной для тренированных бегунов-студентов. Выявлены высокие корреляционные связи между средней скоростью бега на дистанции 3 км и полученными оценками Vcrit (смещения 0,19±0,05м/с). Это позволяет использовать простой тест-бег на дистанцию 3км для оценки Vcrit. Выводы. Короткий полевой тест (Track1 : 1) дает завышенные оценки критической скорости бега, по сравнению с теоретическими значениями, вычисленными с помощью логарифмической моделью Peronnet-Thibault, но может использоваться для оценки VO2max.
Ключевые слова: Полевой беговой тест, максимальное потребление кислорода, критическая скорость, бег на средние дистанции.
