CC BY
15УДК 373+612.776.1
ФИЗИЧЕСКАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ПОДРОСТКОВ В ЗОНЕ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ
Раевский Дмитрий Александрович, кандидат педагогических наук, доцент;
Государственный университет управления, Москва, Российская Федерация Зайцева Галина Алексеевна, кандидат педагогических наук, доцент;
НИТУ «МИСиС», Москва, Российская Федерация
Аннотация: Цель работы - выявить особенности физической работоспособности и двигательной подготовленности подростков, проявляемой в зоне максимальной мощности, с учетом стадий полового созревания. Полученные результаты показывают, что мальчики 13-15 лет, находящиеся на разных стадиях полового созревания, отличаются по уровню физической работоспособности в зоне максимальной мощности. В целом с увеличением стадии полового созревания наблюдался существенный поступательный прирост рассматриваемых показателей физической работоспособности. Наиболее выраженные различия наблюдаются между подростками, находящимися на первой и пятой стадиях полового созревания. Результаты исследования подтверждают точку зрения, что дефинитивный уровень параметров анаэробного алактат-ного энергообеспечения мышечной деятельности поступательно формируется в ходе пубертатного периода по мере перехода от начальных к завершающим стадиям полового созревания.
Ключевые слова: зона максимальной мощности; работоспособность; половое созревание; анаэробный алактатный источник
PHYSICAL WORKING CAPACITY ADOLESCENTS IN THE ZONE OF
MAXIMUM POWER
Raevsky Dmitry Alexandrovich, Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor;
SUM, Moscow, Russia Zaytseva Galina Alekseevna, Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor;
MISiS, Moscow, Russia
Abstract: The purpose of the work is to reveal the peculiarities of physical working capacity and motor fitness of adolescents, manifested in the zone of maximum power, taking into account the stages of puberty. The results obtained show that boys aged 13-15, who are at different stages of puberty, differ in the level of physical performance in the zone of maximum power. In general, with an increase in the stage of puberty there was a significant progressive increase in the considered indicators of physical performance. The most pronounced differences are observed between adolescents who are in the first and fifth stages of puberty. The results of the study confirm the point of view that the definitive level of the parameters of anaerobic alactate energy supply of muscle activity is progressively formed during puberty as the transition from the initial to the final stages of puberty Keywords: zone of maximum power; working capacity; puberty; anaerobic alactate mechanism.
Для цитирования: Раевский, Д. А. Физическая работоспособность подростков в зоне максимальной мощности / Д. А. Раевский, Г. А. Зайцева. - Текст : электронный // Наука без границ. - 2020. - № 11 (51). - С. 29-34. - URL: https://nauka-bez-gramc.ru/№-11-51-2020/11-51-2020/
For citation: Raevsky D.A., Zaitseva G.A. Physical working capacity adolescents in the zone of maximum power // Scince without borders, 2020, no. 11 (51), pp. 29-34.
По данным отечественных и зарубежных авторов, процесс полового созревания оказывает большое влияние на развитие физической работоспособности в разных зонах относительной мощности [1, 4, 5, 11, 10, 8, 7]. Известно, что аэробная и анаэробная работоспособность по-разному связаны с пубертатными процессами. Показатели аэробного энергообеспечения, определяющие у подростков работоспособность в зонах умеренной и, в меньшей степени, большой мощности, зависят преимущественно от паспортного возраста, тогда как показатели анаэробных возможностей, определяющие работоспособность в зонах максимальной и субмаксимальной мощности, наоборот, существенно зависят от процессов полового созревания [9, 4, 5, 6]. Вместе с тем вопрос о физической работоспособности подростков в разных зонах относительной мощности остается в настоящее время открытым. В частности, имеется недостаточно информации об особенностях работоспособности подростков в зоне максимальной мощности с учетом стадий полового созревания.
Цель работы - выявить особенности физической работоспособности подростков, проявляемой в зоне максимальной мощности, с учетом стадий полового созревания.
Методика
В исследовании участвовали практически здоровые подростки 13-15 лет (п=168).
Максимальную анаэробную мощность (МАМ) определяли с помощью
теста Margaria на специально оборудованном участке лестницы с соответствующим углом наклона. К началу лестничного марша примыкал участок для разбега длиной 6 метров. Испытуемый после преодоления этого участка должен с максимальной скоростью вбежать по ступенькам. С помощью электронного секундомера и специальных «контактных» ступеней фиксировалось время, затраченное на преодоление измеренного заранее участка пути [2]. Выполнялись три попытки с интервалом отдыха 5 минут. Расчет величины максимальной анаэробной мощности проводился на основании результатов лучшей попытки. На основе эргометрического подхода, базирующегося на анализе зависимости «мощность-время», рассчитывали показатель, характеризующий мощность анаэробной фосфгенной системы (Wmax) [1]. Максимальную силу (МС) мышц разгибателей спины определяли с помощью динамометров соответствующей конструкции по традиционной методике. Для оценки работоспособности в зоне максимальной мощности использовали также моторные тесты: бег на 20 метров с хода и прыжок в длину с места.
Определение стадий полового созревания (СПС) проводилось по методике Д. Таннера, усовершенствованной Д.В. Колесовым и Н.Б.Сельверовой: I стадия - препубертат; II стадия - этап активации гипофиза; III стадия - этап активации гонад; IV стадия - этап активного стероидогенеза; V стадия - завершение пубертата.
Результаты исследования и их обсуждение
В исследовании выявлена высокая вариативность индивидуальных особенностей полового созревания и работоспособности мальчиков 13-15 лет. Это связано с тем, что бурные изменения эндокринных функций в пубертатный период обусловливает особенности развития ведущих функциональных систем организма, уровень и структуру физической работоспособности на разных стадиях полового созревания.
Полученные результаты (табл.) указывают на выраженные различия в уровне работоспособности, проявляемой в зоне максимальной мощности, у мальчиков 13—5 лет с разными стадиями полового созревания (СПС). Так, на первой СПС величина Wmax составила в среднем 12,4±0,3 Вт/кг, МАМ - 1,04±0,03 м/с, МС - 1,44±0,07 кг/ кг (см. табл.). Результаты выполнения бега на 20 метров и прыжка в длину составили соответственно - 3,86±0,02 с и 172,0±2,3 см.
На второй СПС величина Wmax была равна 12,8±0,4 Вт/кг, МАМ -1,12±0,04 м/с, МС - 1,46±0,04 кг/кг (см. табл.). Результаты бега на 20 метров и прыжка составили - 3,78±0,03 с и 175,0±1,6 см. Между подростками с первой и второй СПС выявлены статистически значимые различия (p<0,05) в отношении бега на 20 метров с хода.
На третьей СПС величина Wmax составляла 13,1±0,3 Вт/кг, МАМ -1,21±0,03 м/с, МС - 1,49±0,03 кг/кг (см. табл.). Результаты бега на 20 метров и прыжка в длину составили - 3,74±0,04 с и 178,3±2,1 см. "
Между мальчиками с первой и третьей СПС выявлены статистически значимые различия (p<0,05-0,001) по величине МАМ, результатам бега на
20 метров и прыжка в длину.
На четвертой СПС величина Wmax в среднем была равна 14,3±0,4 Вт/кг, МАМ - 1,37±0,03 м/с, МС - 1,64±0,04 кг/ кг (см. табл.). Результаты бега на 20 метров и прыжка составили - 3,47±0,02 с и 189,5±1,8 см.
Между подростками с первой и четвертой СПС выявлены различия (р<0,05-0,001) по величине Wmax, МАМ, МС, результатам бега на 20 метров и прыжка в длину.
На пятой СПС величина Wmax достигала 15,5±0,5 Вт/кг, МАМ - 1,49±0,04 м/с, МС - 1,69±0,04 кг/кг (см. табл.). Результаты бега на 20 метров и прыжка в длину составили соответственно -3,39±0,03 с и 195,2±1,8 см.
Между подростками с первой и пятой СПС выявлены различия (р<0,05-0,001) в отношении всех рассматриваемых показателей работоспособности. Статистически значимые различия выявлены и между подростками, имеющими вторую, третью и четвертую СПС (см. табл.).
Известно, что при интенсивной работе максимальной мощности резервы работоспособности человека лежат на клеточном и тканевом уровнях. Они преимущественно зависят от скорости ресинтеза АТФ за счет креатинфосфа-та и анаэробного расщепления углеводов. В этих условиях ни нервные, ни гуморальные механизмы не имеют существенного значения в мобилизации клеточных и тканевых резервов работоспособности [9, 10]. Это свидетельствует, что при выполнении максимальной по мощности физической работы АТФ, креатинфосфат и, частично, углеводы расходуются без доступа кислорода из окружающей среды, а в период восстановления наблюдается увеличение потребления кислорода
V(n=11) o" -H СЭ o" -H 4 СЭ o" -H vo m сэ o" -H m" HH ГЧ <У\
О ^ II V > s> 1 1 *
(n > а o" -H m СЭ o" £ 4 сэ o" -H 4 vo <N СЭ o" ¡ti en 00 HH 00
> I w w w w w w w w w
V
III (п=69) Oí > 1 w w w w w w * *
I o" -H m" m сэ o" -H <N m сэ o" -H ^4 4 ©o -H 4 en <N -H rrl, 00 O
Й и U о о > I w w w w w w W W W
2 о и о н о с m = > 1 w w w w w W W * * * *
$ О (n 1 1 1 1 1 1
1 ^ o" -H 00 es 4 сэ o" -H <N 4 СЭ o" -H \D m СЭ -H 00 en HH C^o O
> I w w w w w w
> 1 w w w w w w W *
II (n 1 1 w w 1 * *
1 1 1 1 * 1
a ro o" -H CS m сэ o" -H 4 o СЭ o" -H 4 <N -H ЧО 00 en m $ ГЧ
Показатель Wmax, Вт/кг МАМ, м/с МС, кг/кг Бег 20 M"C Прыжок, см
о о
для ликвидации образовавшегося кислородного долга (главным образом, алактатного компонента этого долга). При работе максимальной мощности анаэробный компонент составляет бо-о лее 85 % суммарной энергопродукции и его доля возрастает по мере полового Ь созревания [1, 5].
« Результаты исследования подтвер-§ ждают точку зрения, что дефинитивный уровень параметров анаэробного алактатного энергообеспечения мы-^ шечной деятельности поступательно формируется в ходе пубертатного периода по мере перехода от начальных ^ к завершающим стадиям полового з созревания [1, 5]. В препубертатный и с пубертатный периоды изменяются со-С отношения аэробных и анаэробных ^ возможностей в структуре физической работоспособности [1, 7, 3], что является следствием модификаций нейроэн-докринной регуляции процессов роста ^ и развития, происходящих в мышеч-« ных волокнах, изменений композиции о мышц и активности ряда ферментов [9,
! 5 6].
^ Заключение
о
LO
о о
X
п CS
О,
си
Полученные результаты показывают, что мальчики 13-15 лет, находящиеся '! на разных стадиях полового созревания, з отличаются по уровню физической гр работоспособности в зоне максималь-л ной мощности. В целом с увеличением о стадии полового созревания наблю-¡з дался существенный поступательный | прирост рассматриваемых показателей физической работоспособности. £ Наиболее выраженные различия на* блюдаются между подростками, находящимися на первой и пятой стадиях д полового созревания. Работа поддержа-
£ на РФФИ (грант № 20-013-00111а). р
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Корниенко, И. А. Возрастное развитие энергетики мышечной деятельной: итоги 30-летнего исследования. Сообщение III. Эндогенные и экзогенные факторы, влияющие на развитие энергетики скелетных мышц / И. А. Корниенко, В. Д. Сонькин, Р. В. Тамбовцева - Текст : непосредственный // Физиология человека. - 2007. - Т. 33. - № 5. - С. 1-7.
2. Криволапчук, И. А. Максимальная анаэробная мощность детей 11-15 лет / И. А. Криволапчук - Текст : непосредственный // Новые исследования в психологии и возрастной физиологии. - 1991. - №1.-С. 81-85.
3. Криволапчук, И. А. Особенности факторной структуры физической работоспособности мальчиков и девочек 9-10 лет / И. А. Криволапчук, В. В. Мышьяков - Текст : непосредственный // Гигиена и санитария. - 2017. - № 8. - С. 759-765.
4. Криволапчук, И. А. Энергообеспечение мышечной деятельности у мальчиков 13-14 лет в зависимости от темпов полового созревания / И.А.Криволапчук - Текст : непосредственный // Физиология человека. - 2011.- Т.37. - №1. - С. 85-96.
5. Сонькин, В. Д. Развитие мышечной энергетики и работоспособности в онтогенезе / В. Д. Сонькин, Р. В. Тамбовцева. - М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2011. - 368 с. -Текст : непосредственный.
6. Тамбовцева, Р. В. Ферментативные преобразования мышечной ткани в постнаталь-ном онтогенезе / Р. В. Тамбовцева - Текст : непосредственный // Международный журнал экспериментального образования. - 2016. - № 12. - С. 124-127.
7. Armstrong, N. Top 10 Research Questions Related to Youth Aerobic Fitness /N. Armstrong // Res Q Exerc Sport. 2017. vol. 88(2), pp. 130-148. doi: 10.1080/02701367.2017.1303298.
8. Asadi, A. Influence of Maturation Stage on Agility Performance Gains After Plyometric Training: A Systematic Review and Meta-analysis / A. Asadi, H. Arazi, R. Ramirez-Campillo, J. Moran, M. Izquierdo // J Strength Cond Res. 2017. vol. 31(9), pp. 2609-2617. doi: 10.1519/JSC.0000000000001994.
9. Kaczor, J.J. 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, pp. 331-335.
10. Kenney, W.L. Physiology of Sport and Exercise / W.L. Kenney, J. Wilmore, D. Costill. Published by Champaign, IL; Human Kinetics. 2015. 640 p.
11. Lloyd, R.S. Chronological age vs. biological maturation: implications for exercise programming in youth / R.S. Lloyd, J.L. Oliver, A.D. Faigenbaum, G.D. Myer, M.B. De Ste Croix // J Strength Cond Res. 2014. vol. 28(5), pp. 1454-1464. doi: 10.1519/ JSC.0000000000000391.
REFERENCES
1. Kornienko I.A., Son'kin V.D., Tambovceva R.V. Vozrastnoe razvitie energetiki myshechnoj deyatel'noj: itogi 30-letnego issledovaniya. Soobshchenie III. Endogennye i ekzogennye faktory, vliyayushchie na razvitie energetiki skeletnyh myshc [Age-related development of muscular active energy: results of a 30-year study. Communication III. Endogenous and exogenous factors affecting the development of energy in skeletal muscles]. Fiziologiya cheloveka. 2007. vol. 33. no. 5, pp. 1-7.
2. Krivolapchuk I.A. Maksimal'naya anaerobnaya moshchnost' detej 11-15 let [Maximum anaerobic capacity in children 11-15 years old]. Novye issledovaniya v psihologii i vozrastnoj fiziologii. 1991, no. 1, pp. 81-85.
3. Krivolapchuk I.A., Mysh'yakov V.V. Osobennosti faktornoj struktury fizicheskoj rabotosposobnosti mal'chikov i devochek 9-10 let [Features of the factorial structure of
physical performance in boys and girls 9-10 years old]. Gigiena i sanitariya. 2017, no. 8, pp. 759-765.
4. Krivolapchuk I.A. Energoobespechenie myshechnoj deyatel'nosti u mal'chikov 13-14 let v zavisimosti ot tempov polovogo sozrevaniya [Energy supply of muscular activity in boys 13-14 years old, depending on the rate of puberty]. Fiziologiya cheloveka. 2011. vol. 37. no. 1, pp. 85-96.
5. Son'kin V.D., Tambovceva R.V. Razvitie myshechnoj energetiki i rabotosposobnosti v ontogeneze. M.: Knizhnyj dom «LIBROKOM», 2011, 368 p.
6. Tambovceva R.V. Fermentativnye preobrazovaniya myshechnoj tkani v postnatal'nom ontogeneze [Enzymatic transformations of muscle tissue in postnatal ontogenesis]. Mezhdunarodnyj zhurnal eksperimental'nogo obrazovaniya. 2016, no. 12, pp. 124-127.
7. Armstrong N. Top 10 Research Questions Related to Youth Aerobic Fitness// Res Q Exerc Sport. 2017. vol. 88(2), pp. 130-148. doi: 10.1080/02701367.2017.1303298.
8. Asadi A., Arazi H., Ramirez-Campillo R., Moran J., Izquierdo M. Influence of Maturation Stage on Agility Performance Gains After Plyometric Training: A Systematic Review and Meta-analysis // J Strength Cond Res. 2017. vol. 31(9), pp. 2609-2617. doi: 10.1519/ JSC.0000000000001994.
9. Kaczor, J.J. 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, pp. 331-335.
10. Kenney W.L., Wilmore J., Costill D. Physiology of Sport and Exercise. Published by Champaign, IL; Human Kinetics. 2015. 640 p.
11. Lloyd R.S., Oliver J.L., Faigenbaum A.D., Myer G.D., De Ste Croix M.B. Chronological age vs. biological maturation: implications for exercise programming in youth // J Strength Cond Res. 2014. vol. 28(5), pp. 1454-1464. doi: 10.1519/JSC.0000000000000391.
Материал поступил в редакцию 30.10.2020 © Раевский Д.А., Зайцева Г.А., 2020
