CC BY
29УДК 796+612.776.1
КЛАСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ФИЗИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДЕВОЧЕК 6-7 ЛЕТ
Криволапчук Игорь Альлерович, доктор биологических наук, профессор, Чернова Мария Борисовна, кандидат педагогических наук, доцент, Герасимова Анастасия Альлеровна, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт возрастной физиологии» Российской академии образования, Москва, Россия Мышъяков Владимир Васильевич, старший преподаватель, Учреждение образования «Гродненский государственный университет имени Янки Купалы», Гродно, Беларусь
Использование кластерного анализа позволило выявить наиболее типичные сочетания уровней развития различных компонентов физической работоспособности и двигательной подготовленности у девочек 6-7лет.
Ключевые слова: физическое состояние; типологическая характеристика; кластерный анализ; девочки.
CLUSTER ANALYSIS OF THE PHYSICAL STATE GIRLS 6-7-YEAR-OLD
Krivolapchuk Igor Allerovich, PhD (Doc. Biol. Sci.), professor, Chernova Maria Borisovna, PhD (Cand. Ped. Sci.), assistant professor, Gerasimova Anastasia Allerovna, PhD (Cand. Med. Sci.), senior research officer, The Federal State Budget Scientific Institution «Institute of Developmental Physiology of the Russian Academy of Education», Moscow, Russia Mysh'yakov Vladimir Vasil'yevich, senior lecturer, Yanka Kupala State University of Grodno, Belarus
Cluster analysis usage allows to find out the most typical level combinations of different components of physical working capability and motor readiness among 6-7 aged girls. Keywords: physical state; typological characteristics; cluster analysis; girls.
В настоящее время для выявления типологических особенностей детей широко используется кластерный анализ, позволяющий разделять исходную выборку испытуемых на относительно однородные группы [1-7 и др.]. На этой основе получены новые данные о становлении ряда типологических характеристик у мальчиков и девочек школьного возраста на различных этапах онтогенеза. Однако, несмотря на имеющиеся сведения, рассматриваемая проблема по-прежнему остается открытой. Для ее решения необходимо дальнейшее проведение исследований, ориентированных на выявление типологических
особенностей физического состояния детей младшего школьного возраста.
Цель исследования - выявить типологические особенности физического состояния девочек 6-7 лет на основе кластерного анализа комплекса показателей физической работоспособности и двигательной подготовленности.
Методика
В исследовании приняли девочки (п = 92) 6-7 лет, отнесенные по состоянию здоровья к основной медицинской группе.
Для выявления типологических особенностей физической работоспособности и двигательной подготовленности приме-
нялся метод кластерного анализа, позволяющий распознавать и объединять объекты со сходной структурой безотносительно к характеру распределения экспериментальных данных, а также получать информацию о том, какие факторы обуславливают группировку объектов [8]. Использовали интеративный метод группировки к-сред-них (к-теаш dastering).
Для оценки физической работоспособности использовали: индекс накопления пульсового долга (ИНПД); мощность нагрузки при пульсе 170 уд/мин (РЖС170); ватт-пульс (ВтП); максимальное потребление кислорода (МПК) по Добельну; максимальную силу (МС); время работы t4) при выполнении «до отказа» нагрузок большой (2 Вт/кг) и субмаксимальной (4 Вт/кг) мощности [9, 10].
Двигательная подготовленность оценивалась по общепринятой методике. В программу ее изучения входили 6 моторных тестов: бег 6 мин; прыжок в длину с места; челночный бег 3х9 м; бег 20 м; поднимание туловища из положения «лежа на спине» за 1 мин; наклон вперед. На основании результатов выполнения отдельных двигательных тестов рассчитывали общую оценку физической подготовленности (далее - ОФП).
Кластерный анализ проводили на основе результатов выполнения описанных выше функциональных проб и моторных тестов. В ходе исследования определялись также основные статистические характеристики ряда измерений, проводилась проверка статистических гипотез.
Результаты исследования
В ходе статистической обработки собранного эмпирического материала методом кластерного анализа последовательно выделялись от двух до шести кластеров. Результаты исследования показали, что у девочек 6-7 лет трехкластерная структура физического состояния обеспечивает максимальный относительный прирост ста-
тистически значимых попарных различий между разными типологическими группами физической работоспособности и двигательной подготовленности (табл. 1).
Сопоставление физической работоспособности и двигательной подготовленности школьниц показало, что выделенные типологические группы существенно различаются по ряду показателей физического состояния. Так, у девочек, вошедших в первый кластер (п = 57), средние результаты по тестам аэробной работоспособности, общей и силовой выносливости, гибкости, а также средний уровень интегральной оценки физической подготовленности сочетались с низким уровнем силовой, скоростной и скоростно-силовой подготовленности (табл. 1). В этой группе отмечены также средние значения ИНПД. Представительницы второго кластера (п = 15) отличались высоким уровнем ряда параметров аэробной производительности организма (РЖС170, ^Вт/кг), интегральной оценки физической подготовленности, общей и силовой выносливости, сочетающимися со средним уровнем анаэробной работоспособности, максимальной силы, скоростно-силовых качеств и гибкости. У школьниц этой группы отмечены также средний уровень аэробной мощности (МПК) и эффективности (ВтП), а также низкий уровень развития быстроты (табл. 1).
Третий кластер (п = 18) объединил девочек, у которых низкий уровень параметров, характеризующих аэробную мощность, емкость и эффективность, а также общую выносливость и гибкость, сочетался со средним уровнем показателей анаэробной гликолитической работоспособности и высоким уровнем силы, быстроты, скоростно-силовых способностей, силовой выносливости и общей оценки физической подготовленности (табл. 1).
Выявленные типологические особенности физической работоспособности и
В - высокий уровень; С - средний уровень; Н - низкий уровень
Таблица 1
Кластерная структура физического состояния девочек 6-7 лет
Показатель Кластеры
I II III
РЖС170, кгм/мин/ кг С В Н
t с 2Вт/кг С В Н
/ с 4Вт/кг Н С С
ВтП, кгм/уд*кг С С Н
ИН^Вт/к, уд/с С С С
МПК, мл/мин*кг С С Н
МС, кг/кг Н С В
Бег 20 м, с Н Н В
Бег 6 мин, м С В С
Наклон, см С С С
Подн. туловища, раз С В В
Прыжок в длину, см Н С В
Челн. бег 4х9 м, с Н С С
ОФП, балл С В В
двигательной подготовленности девочек 6-7 лет указывают на то, что одни и те же дети могут иметь относительно высокое развитие одних и среднее или даже низкое развитие других показателей физического состояния. Часто, встречалось сочетание высоких уровней со средними, а средних - с низкими. Важно отметить, что типологические различия между детьми, объединенными в разные кластеры, в целом сводятся к различиям в уровне развития аэробных и анаэробных возможностей организма и связанных с ними кондиционных двигательных способностей.
Анализ результатов исследования позволил предположить, что выявленным типологическим группам девочек 6-7 лет могут быть присущи различные стратегии адаптивного поведения [11]. Так, девочки, объединенные в третий кластер, обладают способностью хорошо выдерживать воз-
действие кратковременных и сильных нагрузок на фоне низкой устойчивости к длительно действующим низкоинтенсивным нагрузкам на выносливость, что характерно для такого вида индивидуального реагирования, как «спринтер». Школьницы, выделившиеся во второй кластер, по-видимому, отличаются способностью сохранять высокий уровень устойчивости при длительном воздействии слабых раздражителей, на фоне неустойчивости перед сильными кратковременными раздражителями, что характерно для такого вида индивидуального реагирования, как «стайер». Девочки, объединенные в первый кластер, по-видимому, характеризуются способностью сочетать в своих реакциях черты адаптивного поведения, присущие первому и второму видам реагирования. Эта их особенность в наибольшей мере соответствуют стратегии адаптивного по-
ведения, называемой «микст» [11]. Вероятно за обнаруженными типологическими особенностями физической работоспособности и двигательной подготовленности девочек 6-7 лет, скрываются глубинные конституциональные различия по многим формирующимся в ходе индивидуального развития морфологическим, физиологическим и метаболическим признакам.
Заключение
Полученные данные свидетельствуют о том, что девочки 6-7 лет характеризуются тремя различными типологическими сочетаниями уровней показателей физического состояния. Результаты исследования указывают на то, что одни и те же школьницы могут иметь относительно высокое раз-
витие одних и среднее, или даже низкое, развитие других показателей физического состояния. В целом типологические различия между девочками, объединенными в разные кластеры, сводятся к различиям в уровне развития аэробных и анаэробных возможностей организма, а также связанных с ними кондиционных двигательных способностей. Выявленные типологические особенности необходимо учитывать при организации занятий по физическому воспитанию и оздоровительной тренировке в школе.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 16-06-00211а.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Усов А. В. Типологическая характеристика физической подготовленности и методика совершенствования двигательных качеств у учащихся младшего школьного возраста: авто-реф. дис. ... канд. пед. наук. М., 1989. 16 с.
2. Zhu W., Wirth J. C. Cluster analysis of levels of body fatness in children // Percept Mot Skills. 1995. 80 (3 Pt 1). P. 803-808.
3. Андреева А. М., Акимов Е. Б. Кластерная структура психомоторной и координационной сфер детей младшего школьного возраста // Физиология человека. 2011. Т. 37, № 4. С. 4454.
4. Krivolapchuk I. A., Chernova M. B. Physical performance and psychophysiological reactivity of 7-8 year-old children to different types of exercise // Medicina dello Sport. 2012. № 65 (2). P. 173-185.
5. Modifiable lifestyle behavior patterns, sedentary time and physical activity contexts: a cluster analysis among middle school boys and girls in the SALTA study / E. A. Marques, A. N. Pizarro, P. Figueiredo, J. Mota, M. P. Santos // Prev Med. 2013. № 56 (6). P. 413-415.
6. Factors associated with low fitness in adolescents - a mixed methods study / R. Charlton, M. B. Gravenor, A. Rees, G. Knox, R. Hill, M. A. Rahman, K. Jones, D. Christian, J. S. Baker, G. Stratton, S. Brophy // BMC Public Health. 2014. Vol. 14, № 1. P. 764.
7. The adiposity of children is associated with their lifestyle behaviours: A cluster analysis of school-aged children from 12 nations / Dumuid D., Olds T., Lewis L. K., Martin-Fernandez J. A. et al. // Pediatric Obesity. 2016. DOI: 10.1111/ijpo.12196.
8. Боровиков В. П. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. СПб. : Издательский дом «Питер», 2003. 344 с.
9. Карпман В. Л., Белоцерковский З. Б., Гудков И. А. Тестирование в спортивной медицине. М. : Физкультура и спорт, 1988. 208 с.
10. Сонькин В. Д., Тамбовцева Р. В. Развитие мышечной энергетики и работоспособности в онтогенезе. М. : Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2011. 368 с.
11. Казначеев В. П., Казначеев С. В. Адаптация и конституция человека. Новосибирск : Наука, 1986. 120 с.
REFERENCES
1. Usov A. V. Tipologicheskaja harakteristika fizicheskoj podgotovlennosti i metodika sovershenstvovanija dvigatel'nyh kachestv u uchashhihsja mladshego shkol'nogo vozrasta [Typological characteristics of physical fitness and methods of improvement of motor abilities in students of primary school age]. Abstract of Ph. D thesis. Moscow, 1989, 16 p.
2. Zhu W., Wirth J. C. Cluster analysis of levels of body fatness in children. Percept Mot Skills, 1995, no. 80 (3 Pt 1). pp. 803-808.
3. Andreeva A. M., Akimov E. B. Klasternaja struktura psihomotornoj i koordinacionnoj sfer detej mladshego shkol'nogo vozrasta [Cluster structure of the psychomotor and coordination spheres in younger schoolchildren]. Human Physiology, 2011, vol. 37, no. 4, pp. 44-54.
4. Krivolapchuk I. A., Chernova M. B. Physical performance and psychophysiological reactivity of 7-8 year-old children to different types of exercise. Medicina dello Sport, 2012, no. 65 (2), pp. 173-185.
5. Marques E. A., Pizarro A. N., Figueiredo P., Mota J., Santos M. P. Modifiable lifestyle behavior patterns, sedentary time and physical activity contexts: a cluster analysis among middle school boys and girls in the SALTA study. PrevMed, 2013, no. 56 (6), pp. 413-415.
6. Charlton R., Gravenor M. B., Rees A., Knox G., Hill R., Rahman M. A., Jones K., Christian D., Baker J. S., Stratton G., Brophy S. Factors associated with low fitness in adolescents - a mixed methods study. BMC Public Health, 2014, vol. 14, no. 1, pp. 764.
7. Dumuid D., Olds T., Lewis L. K., Martin-Fernandez J. A. et al. The adiposity of children is associated with their lifestyle behaviours: A cluster analysis of school-aged children from 12 nations. Pediatric Obesity, 2016. doi: 10.1111/ijpo.12196.
8. Borovikov V. P. STATISTICA. Iskusstvo analiza dannyh na komp'jutere [STATISTICA. The art of data analysis on the computer]. Saint-Petersburg, Piter, 2003, 344 p.
9. Karpman V. L., Belocerkovskij Z. B., Gudkov I. A. Testirovanie v sportivnoj medicine [Testing in sports medicine]. Moscow, Fizkul'tura i sport, 1988, 208 p.
10. Son'kin V. D., Tambovceva R. V. Razvitie myshechnoj jenergetiki i rabotosposobnosti v ontogeneze [The development of muscle for energy and health in ontogenesis]. Moscow, Librokom, 2011, 368 p.
11. Kaznacheev V. P., Kaznacheev S. V. Adaptacija i konstitucija cheloveka [Adaptation and human Constitution]. Novosibirsk, Nauka, 1986, 120 p.
Материал поступил в редакцию 06.07.2017 © Криволапчук И. И., Чернова М. Б. Герасимова А. А., Мышъяков В. В., 2017
