CC BY
61
ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ДВИГАТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ПОДРОСТКОВ С РАЗНЫМИ СТАДИЯМИ ПОЛОВОГО СОЗРЕВАНИЯ
М.Б. Чернова*, И.А. Криволапчук 1, В.К. Сухецкий ФГБНУ «Институт возрастной физиологии Российской академии
образования», Москва
Гродненский государственный университет имени Янки Купалы, Гродно
В работе получены результаты, свидетельствующие о том, что мальчики 13-14 лет с разными стадиями полового созревания (СПС), значительно отличаются по уровню физической работоспособности, проявляемой в различных зонах относительной мощности. Выделены три группы показателей физической работоспособности и двигательной подготовленности, характеризующиеся спецификой их изменений в зависимости от степени половой зрелости. Первая группа включает физиологические переменные, наивысшие уровни которых наблюдаются у детей с IV СПС. Все они относятся к анаэробным алактатным и анаэробным гликолитическим компонентам системы энергообеспечения мышечной деятельности и характеризуют функциональные возможности организма при работе в зонах максимальной и субмаксимальной мощности. Вторая группа объединяет физиологические переменные, высокие уровни которых отмечаются у подростков с III СПС, а наименьшие - у детей с IV СПС. Эти показатели характеризуют, главным образом, совокупность аэробных возможностей организма и отражают работоспособность в зонах умеренной и большой мощности. Третья группа включает показатели, наиболее высокие значения, которых отмечаются у подростков со II СПС, а наименьшие - у детей с IV СПС. Они характеризуют максимальную аэробную мощность и силовую выносливость.
Ключевые слова: подростки, стадии полового созревания, зоны относительной мощности, энергетическое обеспечение мышечной деятельности, особенности работоспособности и двигательной подготовленности.
Physical health and motor fitness in adolescents at different stages of puberty. The analysis of results shows that 13-14-year-old boys at different puberty stages (PS) differ significantly in the level of physical work capacity, demonstrated in different zones of relative power. There are distinguished three groups ofphysical work capacity and motor readiness depending on their changes at different puberty stages. The first group includes physiological variables, the highest levels of which are observed among the children with IV PS. All of them are related to anaerobic alactant and anaerobic glicolic components of the muscle energy supply system and characterize the organism's functional abilities at work in different maximal and submaximal power zones. The second group unites physiological variables, the high levels of which are marked among adolescents with III PS, and the lowest are demonstrated by the children with IV PS. Mainly, these indexes characterize the whole organism's aerobic abilities and reflect work capacity in the zones of reasonable and large power. The third group in-
Контакты:1 Криволапчук И.А. - E-mail: <i.krivolapchuk@mail.ru>
cludes indexes, which are the highest values, and are noticed among the adolescents with II PS. They characterize the maximal aerobic power and stamina.
Key words: adolescents, puberty stages, zones of relative power, energy supply of muscle activity, work capacity and motor readiness.
Происходящая в период полового созревания значительная перестройка нейроэндокринной регуляции, характеризующаяся резким усилением активности гипоталамо-гипофизарной системы, обусловливает интенсификацию деятельности эндокринных желез и преобразование функционирования всех физиологических систем и органов [1, 10, 16, 18]. Одним из важнейших вопросов, связанных с процессом полового созревания, является несоответствие между паспортным и биологическим возрастом подростков. Результаты исследований показывают, что подростки одного календарного, но разного биологического возраста, значительно отличаются по морфологическим признакам, особенностям адаптивных реакций систем вегетативного и энергетического обеспечения мышечной деятельности, психофизиологической реактивности [2, 9, 11, 20, 24]. Существенное расхождение паспортного и биологического возрастов в пубертатном периоде ставит ряд вопросов, связанных с необходимостью учета индивидуальных особенностей полового созревания при нормировании нагрузок в занятиях по физическому воспитанию и направленном развитии физических кондиций. Поскольку изменения физиологических и биохимических процессов в организме зависят от мощности выполняемой мышечной работы и ее продолжительности, большой интерес представляет изучение особенностей физической работоспособности и двигательной подготовленности, проявляющихся в различных зонах относительной мощности, у подростков одного паспортного возраста с разными стадиями полового созревания.
В связи с выше изложенным целью настоящего исследования явилось выявление специфики физической работоспособности и двигательной подготовленности подростков 13-14 лет с учетом стадий полового созревания в широком диапазоне доступных нагрузок.
ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
В исследовании приняли участие мальчики 13-14 лет (n=162), отнесенные по состоянию здоровья к основной медицинской группе.
Степень полового созревания оценивали по методике, предложенной J.M. Tanner, в модификации Д.В. Колесова и Н.Б. Сельверовой [4]. По совокупности вторичных признаков выделяли пять стадий полового созревания (СПС): I стадия - препубертатный этап; II стадия - этап активации гипофиза; III стадия -этап активации гонад; IV стадия - этап активного стероидогенеза; V стадия - завершение пубертата [20, 11, 19, 18].
В процессе исследования использовали гетерогенную батарею функциональных и эргометрических тестов, позволяющих оценить адаптационные возможности организма при работе в различных зонах относительной мощности. Определяли мощность нагрузки при пульсе 170 уд/мин (PWC170) [3], максимальное потребление кислорода (МПК), интенсивность накопления пульсового долга (ИНПД) [13], ватт-пульс (ВтП), максимальную силу (МС) и предельное время
работы (t3, t5) при выполнении «до отказа» нагрузок большой (3 Вт/кг) и субмаксимальной (5 Вт/кг) мощности.
По данным выполнения работы «до отказа» на основе уравнения Muller определялись величины мощности нагрузок, максимальное время реализации которых составляло 1 (W1), 40 (W40), 240 (W240), 900 с (W900), коэффициенты, отражающие емкость аэробного (b) и соотношение возможностей аэробного и анаэробно-гликолитического источников (а) [5, 13]. Физическая нагрузка задавалась с помощью велоэргометра «РИТМ» ВЭ-05.
Комплекс контрольных упражнений состоял из показателей, характеризующих уровень развития кондиционных физических качеств: 1) бег 20 метров с хода; 2) прыжок в длину с места; 3) подтягивание из виса на перекладине; 4) шестиминутный бег; 5) поднимание туловища из положения «лёжа на спине» за 1 минуту.
Полученный фактический материал обработан общепринятыми методами статистического анализа. Определялись статистические характеристики ряда измерений и проводилась проверка статистических гипотез. Достоверность различий оценивали с помощью параметрических и непараметрических критериев для корреляционно несвязанных выборок. В процессе работы анализировались данные обследования детей со II, III и IV СПС. Из-за малых объемов выборок мальчиков 13-14 лет с I и V СПС, результаты их тестирования не рассматривались.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты, представленные в таблице, свидетельствуют о существенных различиях в уровне физической работоспособности и двигательной подготовленности подростков 13-14 лет, характеризующихся разными стадиями полового созревания. Мы анализировали показатели физической работоспособности и двигательной подготовленности в зависимости от особенностей каждой их четырех зон относительной мощности.
Как известно, основной особенностью кратковременной и весьма интенсивной работы в зоне максимальной мощности является то, что энергообеспечение мышечной деятельности происходит в основном за счет анаэробного алактатного источника, и лишь частично - за счет гликолиза. При сопоставлении параметров физического состояния, характеризующих приспособительные возможности организма подростков в зоне максимальной мощности, было установлено, что по мере перехода от II к IV СПС наблюдаются статистически значимые их изменения (p<0,05-0,001). Так, мощность циклической нагрузки, которую человек способен поддерживать в течение 1 секунды (W1) возрастает, причем различия между III и IV СПС достигают статистически значимой величины (p<0,05). Показатель максимальной силы, результаты бега на 20 метров и прыжка в длину также улучшаются с увеличением степени половой зрелости, при этом мальчики с IV СПС существенно (p<0,05-0,001) превосходят сверстников со II и III СПС.
Важно отметить, что, несмотря на выявленную тенденцию к улучшению рассматриваемых показателей, различия между подростками со II и III СПС отсутствуют.
Таблица
Показатели физической работоспособности и двигательной подготовленности подростков 13-14 лет в разных зонах относительной мощности (М±т)
Показатель Стадии полового созревания
II III IV
Работоспособность в зоне максимальной мощности
W1, Вт/кг 10,33±0,39 10,51±0,30 11,45±0,37х
МС, кг/кг 1,60±0,03** 1,61±0,03 1,74±0,04х
Бег 20 м, с 3,78±0,03*** 3,74±0,04 3,47±0,02ххх
Прыжок в длину, см 173,00±1,92*** 176,70±2,75 190,90±1,56ххх
Подтягивание, раз 2,17±0,42 2,22±0,47 2,60±0,38
Работоспособность в зоне субмаксимальной мощности
W40, Вт/кг 5,01±0,06 5,07±0,07 5,09±0,07
t5 Вт/кг, с 42,43±2,33 46,70±2,80 46,30±3,57
ИНПД5вт/кг, уд/с 3,72±0,27* 3,75±0,26 4,59±0,27х
Подн. туловища, раз 45,43±0,99** 44,59±1,22 40,20±1,48х
Работоспособность в зоне большой мощности
W240, Вт/кг 3,55±0,05 3,83±0,07++ 3,46±0,07xxx
t3 Вт/кг, с 838,51±46,75* 988,32±53,95+ 628,50±80,30х
ИНПДзвт/кг, уд/с 0,44±0,05** 0,47±0,09 0,65±0,06
PWC170, кгм/мин*кг 13,52±0,46 12,76±0,34 13,19±0,51
МПК, мл/мин*кг 51,20±0,95*** 47,13±0,93++ 44,35±0,85
Бег 6 мин, м 1261,9±17,8* 1275,3±18,7 1319,0±13,9
Работоспособность в зоне умеренной мощности
W900, Вт/кг 2,76±0,06 2,84±0,08 2,61±0,07х
Коэффициент «Ь», 12,50±0,30** 12,67±0,33 11,51±0,27х
отн.ед.
ВтП, кгм/уд*кг 0,195±0,004 0,212±0,004++ 0,187±0,005ххх
Примечание: *, **, ***, - достоверность различий между II и IV СПС; +, ++, +++, - достоверность различий между II и III СПС; х, ххх, - достоверность различий между III и IV СПС при р < 0,05, 0,01, 0,001 соответственно.
Расшифровку аббревиатур см. в разделе «Методика».
Полученные результаты указывает на то, что подростки с IV СПС обладают более высоким уровнем развития анаэробного алактатного компонента физической работоспособности и двигательной подготовленности по сравнению со сверстниками со II и III СПС.
При работе в зоне субмаксимальной мощности энергообеспечение мышечной деятельности осуществляется в основном за счет анаэробного гликолиза, играющего ключевую роль в условиях неадекватного снабжения тканей кислородом. Уровень показателей физической работоспособности и двигательной подготовленности, отражающих способность организма к выполнению мышечной работы субмаксимальной мощности, с увеличением стадии полового созревания изменялся менее значительно, чем физиологические переменные в зоне максимальной мощности. Вместе с тем выявлены статистически значимые (р<0,05-0,01) разли-
чия в отношении средних значений ИНПД5Вт/кг - показателя характеризующего экономичность выполнения работы анаэробного гликолитического характера, и результатов теста «поднимание туловища». Первый показатель улучшался с увеличением стадии полового созревания, при этом подростки с IV СПС существенно (р<0,05-0,001) превосходили мальчиков со II и III СПС, тогда как различия между школьниками со II и III СПС не обнаружены. Величина второго показателя, наоборот, была наибольшей у мальчиков со II СПС, а наименьшей у подростков с IV СПС (р<0,05-0,01).
При работе в зоне большой мощности, как известно, основную роль играют аэробные источники энергии на фоне значительной доли анаэробного гликолиза, которая быстро уменьшается по мере увеличения продолжительности нагрузки. Анализ показателей, характеризующих физическую работоспособность подростков 13-14 лет при выполнении работы большой мощности, позволил установить их разнонаправленное изменение с увеличением степени половой зрелости. Изменения ИНПД3Вт/кг - показателя характеризующего функциональные возможности организма при выполнении работы смешанного характера, и времени шестиминутного бега, нарастали по мере перехода от II к IV СПС. По этим показателям различия между школьниками со II и IV СПС достигали статистически существенных (р<0,05-0,01) величин. По-другому изменялись время удержания «до отказа» нагрузки мощностью 3 Вт/кг ^3 Вт/кг) и мощность циклической работы, которую человек способен поддерживать в течение 240 секунд ^240 - соответствует верхней границе зоны большой мощности). Наивысшие значения этих физиологических переменных установлены у мальчиков с III СПС, а наименьшие -IV СПС, при этом подростки с III стадией половой зрелости превосходят сверстников и IV и со II СПС.
Абсолютные показатели МПК, PWC170 с увеличением стадии полового созревания нарастают. Различия между II, III, IV СПС носят достоверный характер ф<0,05-0,001). В то же время величины МПК, отнесенные к весу тела, отражают противоположную тенденцию, при этом различия между II и III, II и IV СПС также являются статистически существенными (р<0,01-0,001). Относительные значения PWC170 не отличались у детей всех сопоставляемых групп.
Продолжительная циклическая работа умеренной мощности отличается аэробным характером энергетического обеспечения мышечной деятельности. При сравнении показателей физической работоспособности, отражающих способность организма подростков к выполнению работы в зоне умеренной мощности, выявлены значимые различия, обусловленные степенью половой зрелости. Показатель интенсивности нагрузки, соответствующей верхней границе зоны умеренной мощности - W900, коэффициент «Ь» уравнения Muller, характеризующий емкость аэробного источника энергии, показатель ВтП, отражающий экономичность аэробного механизма энергообеспечения, были наивысшими у мальчиков с III СПС. Подростки этой группы значимо (р<0,05-0,001) превосходили мальчиков с IV СПС по средним величинам W900, коэффициента Ь и ВтП, а школьников со II СПС - по значениям коэффициента ВтП (р<0,01).
Анализ полученных результатов свидетельствует о зависимости работоспособности в различных зонах относительной мощности от степени половой зрелости подростков 13-14 лет. Установлено, что показатели физического состояния мальчиков с различными вариантами индивидуального развития имеют ряд спе-
цифических особенностей. Результаты поперечного исследования дают основание утверждать, что подростки с IV СПС, характеризуются меньшей аэробной производительностью организма на фоне более высоких анаэробных алактатных и анаэробных гликолитических возможностей по сравнению с детьми со II и III стадиями полового созревания.
Полученные результаты согласуются с представлением о том, что в пубертатный период изменяются соотношения аэробных и анаэробных источников энергии при мышечной деятельности [17, 6, 5, 13]. Считается, что общая направленность формирования мышечной энергетики и физической работоспособности подростков состоит в том, что аэробные механизмы энергетического обеспечения мышечной деятельности в значительной степени зависят от календарного возраста детей и достигают высокого уровня развития еще до начала периода полового созревания. Анаэробные механизмы, наоборот, разворачиваются в процессе полового созревания, достигая дефинитивного уровня развития на завершающей стадии полового созревания [13, 22]. Гетерохронность и нелинейность развития отдельных элементов системы энергетического обеспечения мышечной деятельности подростков во многом обусловлена соответствующей динамикой развития структурных элементов скелетных мышц, трансформацией активности ряда тканевых ферментов, изменениями деятельности системы транспорта и утилизации кислорода, а также нейроэндокринной регуляции физиологических функций [28, 29, 32, 18, 22].
В целом анализ полученных результатов позволил выделить различные соотношения показателей физического состояния, характеризующие особенности структуры энергетического обеспечения мышечной деятельности мальчиков со II, III и IV стадиями полового созревания. На этой основе определены три группы физиологических переменных, отражающих специфику физической работоспособности у подростков 13-14 лет, отличающихся по степени половой зрелости. Первая группа включает показатели функциональных возможностей организма при работе в зоне максимальной и субмаксимальной мощности. В эту группу входят такие переменные, как: W1; МС; W40; ИНПД3Вт/кг; ИНПД5Вт/кг; бег 20 м; прыжок в длину; подтягивания; бег 6 мин. Величины этих физиологических показателей нарастают по мере увеличения стадии полового созревания. Все они, за исключением шестиминутного бега, характеризуют анаэробные алактатные и анаэробные гликолитические возможности организма, развитие которых контролируется половыми гормонами, оказывающими колоссальное влияние на процессы созревания энергетических систем и метаболические возможности скелетных мышц []. Считается, что становление анаэробной производительности организма в значительной степени синхронизировано с динамикой базальных концентраций половых гормонов. Не случайно изменения уровня рассматриваемых показателей анаэробной работоспособности совпадают с описанной в ряде работ динамикой содержания в плазме крови соматотропина, лютропина, фоллитропина и тестостерона в зависимости от СПС [11, 19, 18]. При этом концентрация соматотропи-на в плазме крови на всех СПС положительно коррелирует с фоновым содержанием тестостерона [31]. Важно подчеркнуть, что при переходе от II-III к IV СПС у мальчиков отмечается не только нарастание в плазме крови содержания му ж-ских половых гормонов [11, 27, 18], но и под их влиянием происходит увеличение толщины быстрых гликолитических волокон (II -В подтип) и повышение
активности ферментов анаэробного гликолиза [28, 29, 32], на фоне относительно неизменного количества медленных окислительных волокон (I тип) в составе смешанных скелетных мышц [33, 19, 15, 30]. На IV СПС происходит максимальное увеличение концентрации половых стероидов [18]. Можно констатировать, что наиболее низкие значения рассматриваемых показателей наблюдались у подростков со II СПС, а наиболее высокие - с IV СПС. В большинстве случаев различия были статистически значимыми.
Вторая группа объединяет физиологические переменные, наивысшие значения которых отмечаются у подростков с III СПС, а наименьшие - у детей с IV СПС. В эту группу входят такие показатели, как: коэффициент «b» уравнения Muller; ВтП; W900; W240, t3BT/Kr. Все эти переменные, связанные с аэробным или смешанным аэробно-анаэробным энергообеспечением мышечной деятельности, характеризуют функциональные возможности организма при работе в зонах большой и умеренной мощности.
Полученная информация находится в соответствии с данными о том, что на III СПС у мальчиков отмечается временное повышение мощности аэробного порога [12, 13], означающее расширение зоны аэробного энергообеспечения и увеличение возможностей системы утилизации кислорода при мышечной деятельности. Причины этого явления, по-видимому, связаны с особенностями гормонального баланса, спецификой организации тканевой энергетики и кислородного снабжения мышц на III СПС. Резкое увеличение показателей, характеризующих аэробную емкость, может быть обусловлено активацией в этот период окислительных систем мышц под влиянием гормонов щитовидной железы, которая испытывает регуляторные воздействия со стороны гипофиза и гонад [5]. В поддержку подобной точки зрения выступают сведения о том, что исходный уровень концентраций тироксина и трийодтиронина у лиц с высокой работоспособностью выше в сравнении с нетренированными испытуемыми. При этом между уровнем тиреотропного гормона гипофиза и длительностью работы до отказа выявляется положительная взаимосвязь [8]. В ряде работ показано, что на III СПС резко возрастает концентрация соматотропина в плазме крови и уменьшается базальный уровень кортизола. Во время выполнения стандартной аэробной нагрузки отмечается наиболее выраженное повышение продукции соматотропина и наименее существенное увеличение секреции кортизола [31, 35]. На этой СПС у детей наблюдается синхронизм в проявлении функциональной активности симпато-адреналовой системы и коры надпочечников [21], что отражает увеличение адаптационных возможностей организма подростков. Наряду с этим под влиянием суммирующего эффекта андрогенов и соматотропина у мальчиков наблюдается интенсивное ускорение роста [18].
Наступление III СПС сопряжено и с увеличением возможностей кардиореспираторной системы. Обусловленные ростовыми процессами морфофункциональные изменения кислородтранспортной системы в этот период, создают благоприятные условия для снабжения тканей и органов кислородом при напряженной работе [18]. Улучшению кислородного обеспечения сократительной активности скелетных мышц способствуют и изменения их энергетического метаболизма. Как было отмечено выше, на III СПС мышцы вступают в первую фазу пубертатных дифференцировок, вследствие чего значительно повышается окислительный потенциал всех мышечных структур и возрастает относительное
количество волокон I типа. В этот период в большинстве мышечных волокон увеличиваются размер и количество митохондрий, растет активность окислительных ферментов.
Таким образом, подростки 13-14 лет с III СПС, характеризуются адекватными перестройками системы нейроэндокринной регуляции функций, а также систем транспорта и утилизации кислорода, способствующими увеличению предельной продолжительности работы в зонах большой и умеренной мощности.
Третья группа объединяет физиологические переменные, наивысшие уровни которых отмечаются у подростков со II СПС, а наименьшие - у детей с IV СПС. В эту группу входят МПК и тест «поднимание туловища». Следует подчеркнуть, что изменения этих показателей отрицательно коррелируют с изменениями массы тела: самые существенные различия (p<0,05-0,001) относительно показателя массы тела отмечены между детьми с III и IV СПС. В литературе имеются сведения о том, что при отсутствии специальных тренировок относительные показатели МПК могут проявлять тенденцию к снижению или стабилизации на фоне неуклонного возрастания абсолютных величин по мере увеличения темпов роста в ходе полового созревания [15, 23, 26, 30, 34, 36]. Более низкие величины МПК у подростков 13-14 лет на IV СПС, по-видимому, отражают сниженную пропускную способность механизмов транспорта кислорода у детей с ускоренным темпом развития [17, 19, 20], которое, компенсируется совершенствованием вегетативной регуляции функций при физической нагрузке. Выявленные особенности обусловлены и рядом перестроек в деятельности физиологических систем, происходящих у подростков на IV СПС. Так, резкие изменения длины, массы тела, увеличение массы миокарда и длины сосудов, продолжающееся формирование сократительной функции сердца и другие морфофункциональные преобразования, могут вызывать у детей 13-14 лет с ускоренным темпом созревания неадекватное напряжение кис-лородтранспортной системы и временное ухудшение адаптационных возможностей при выполнении объемных физических нагрузок аэробной направленности [7, 9, 14, 18]. Это согласуется с данными о том, что адаптивные изменения функционального состояния подростков-спортсменов с различными вариантами индивидуального развития имеют ряд выраженных особенностей: многие подростки с высокими темпами созревания характеризуются низкими возможностями кисло-родтранспортной системы и проявляют высокую работоспособность при физических упражнениях анаэробного характера, требующих максимальных усилий [2, 23, 33, 34].
Различия в результатах выполнения теста «поднимание туловища», вероятно, связаны не только с изменением соотношения быстрых и медленных волокон в структуре скелетных мышц, но и с опережающим ростом костей в длину, по отношению к росту других тканевых компонентов во время пубертатного скачка интенсивности ростовых процессов. Как известно, скачок в увеличении мышечной массы происходит через 3 месяца, а скачок веса - через 6 месяцев после начала роста длины тела. Важно подчеркнуть, что скачок роста длины тела происходит главным образом за счет роста туловища, а не конечностей [20]. В результате не только возрастает масса туловища, но и увеличивается плечо рычага действия мышечной тяги. Это приводит возрастанию сопротивления, которое необходимо преодолеть при выполнении контрольного упражнения «поднимание туловища».
Отдельного обсуждения требует выявленные нами более высокие уровни общей выносливости у мальчиков с IV СПС на фоне тенденции уменьшения аэробной производительности организма. В значительной степени это связано с тем, что шестиминутный бег, используемый для оценки общей выносливости, реализуется в смешанном аэробно-анаэробном режиме энергообеспечения. Поэтому некоторое снижение аэробной производительности в данном случае может компенсироваться за счет высоких анаэробных возможностей подростков с IV СПС. По мере роста у детей увеличивается длина ног, улучшается техника бега и экономичность работы. Это также способствует росту скорости бега на длинные дистанции, при относительно постоянном МПК [25].
В целом полученные данные свидетельствуют о том, что мальчики 13 -14 лет с III СПС, характеризуются по сравнению с детьми с IV СПС более высокими показателями мощности и емкости аэробной системы энергообеспечения, а в сопоставлении с подростками со II СПС - более низкой максимальной аэробной мощностью на фоне более высокой емкости и экономичности функционирования аэробной системы. В свою очередь мальчики с IV СПС отличаются от школьников со II и III СПС высокой анаэробной производительностью.
Таким образом, полученные данные подтверждают точку зрения о том, что в период полового созревания становление механизмов энергообеспечения мышечной деятельности происходит гетерохронно и нелинейно. При этом подростки 13 -14 лет с различными стадиями полового созревания существенно отличаются по уровню работоспособности, проявляемой в зонах умеренной, большой, субмаксимальной и максимальной мощности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные результаты свидетельствуют о том, что мальчики 13 -14 лет, находящиеся на разных стадиях полового созревания, значительно отличаются по уровню физической работоспособности, проявляемой в различных зонах относительной мощности. Выделены три группы показателей физической работоспособности и двигательной подготовленности, характеризующиеся спецификой их изменений в зависимости от степени половой зрелости. Первая группа включает физиологические переменные, наивысшие уровни которых наблюдаются у детей с IV СПС. Все они относятся к анаэробным алактатным и анаэробным гликолитическим компонентам системы энергообеспечения мышечной деятельности и характеризуют функциональные возможности организма при работе в зонах максимальной и субмаксимальной мощности. Вторая группа объединяет физиологические переменные, высокие уровни которых отмечаются у подростков с III СПС, а наименьшие - у детей с IV СПС. Эти показатели характеризуют, главным образом, совокупность аэробных возможностей организма и отражают работоспособность в зонах умеренной и большой мощности. Третья группа включает показатели, наиболее высокие значения которых отмечаются у подростков со II СПС, а наименьшие - у детей с IV СПС. Они характеризуют максимальную аэробную мощность и силовую выносливость.
Установлено, что подростки 13-14 лет с III СПС характеризуются по сравнению с детьми с IV СПС более высокими показателями мощности и емкости
аэробной системы энергообеспечения, а в сопоставлении с подростками со II СПС - более низкой максимальной аэробной мощностью на фоне более высокой емкости и экономичности функционирования аэробной системы. В свою очередь мальчики 13-14 лет с IV СПС отличаются от школьников с III СПС и II СПС высокой анаэробной производительностью организма, относительно низкими аэробными возможностями.
Материалы исследования дают основание считать, что в занятиях с мальчиками 13 -14 лет, отличающимися по степени половой зрелости, необходимо регулировать параметры мышечных нагрузок исходя из учета особенностей их физической работоспособности в различных зонах относительной мощности. Данное обстоятельство целесообразно принимать во внимание при осуществлении дифференцированного подхода к нормированию нагрузок в процессе физического воспитания и спортивной тренировки подростков.
Работа выполнена при поддержке Российского гуманитарного научного фонда (грант № 16-06-00285а).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баранов А.А., Кучма В.Р., Сухарева Л.М. Медицинские и социальные аспекты адаптации современных подростков к условиям воспитания, обучения и трудовой деятельности: Руководство для врачей. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. -350 с.
2. Детская спортивная медицина/ под ред. С.Б. Тихвинского, С.В. Хрущева.- М.: Медицина, 1991.- 560 с.
3. Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине.- М.: Физкультура и спорт, 1988.- 208 с.
4. Колесов Д.В., Сельверова Н.Б. Физиолого-педагогические аспекты полового созревания. - М.: Педагогика, 1978. - 224 с.
5. Корниенко И.А., Сонькин В.Д., Тамбовцева Р.В. Возрастное развитие энергетики мышечной деятельности: Итоги 30-летнего исследования. Сообщение I. Структурно-функциональные перестройки // Физиология человека.- 2005.-Т.31, N4. - С. 42-46.
6. Король В.М. Физиологическая оценка комплексной системы развития двигательных качеств у подростков и юношей // Нормирование нагрузок в физическом воспитании школьников/ Под ред. Л.Е. Любомирского. - М.: Педагогика, 1989.- С. 145-159.
7. Любомирский Л.Е, Букреева Д.П., Васильева Р.М. Функциональные возможности двигательной системы детей и подростков с разным уровнем тренированности// Физиология человека.- 1997.- Т. 23, № 6.- С 69-76.
8. Осипова Н.В. Сравнительная характеристика влияния низкоинтенсивного лазерного излучения на уровень физической работоспособности студентов различных специализаций спортивного вуза: автореф. дис. ... канд. биол. наук. -СПб., 2008. - 18 с.
9. Подростковая медицина. Руководство / Под.ред. Л.И. Левиной, А.М. Куликова.- СПб: Питер, 2006.- 544 с.
10. Развитие мозга и формирование познавательной деятельности ребенка / Под ред. Д.А. Фарбер, М.М. Безруких. - М.: Изд-во Московского психолого-социального института, 2009. - 432 с.
11. Ремшмидт Х. Подростковый и юношеский возраст: проблемы становления личности.- М.: Мир, 1994.- 320 с.
12. Сонькин В.Д. Физическая работоспособность и энергообеспечение мышечной функции в постнатальном онтогенезе человека // Физиология человека.-2007.- Т.33, №3. - С. 81-99.
13. Сонькин В.Д., Тамбовцева Р.В. Развитие мышечной энергетики и работоспособности в онтогенезе. - М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2011. - 368 с.
14. Тупицын И.О. Возрастная динамика и адаптационные изменения сердечно-сосудистой системы школьников.- М.: Педагогика, 1985. - 88 с.
15. Уилмор Дж., Костилл Д. Физиология спорта и двигательной активности.-Киев: Олимпийская литература, 1997.- 504 с.
16. Фарбер Д.А., Безруких М.М. Методологические аспекты изучения физиологии развития ребенка // Физиология человека.- 2001.- Т. 27, № 5.- С. 8-16.
17. Физиология подростка/ Под ред. Д.А. Фарбер.- М.: Педагогика, 1988.208 с.
18. Физиология развития ребенка: Руководство по возрастной физиологии / Под ред. М.М. Безруких, Д.А. Фарбер. - М.: Изд-во Московского психолого-социального института, 2010. - 768 с.
19. Физиология развития ребенка: теоретические и прикладные аспекты / Под ред. М.М. Безруких, Д.А. Фарбер. - М.: Образование от А до Я, 2000. - 319 с.
20. Харрисон Дж., Уайнер Дж., Тэннер Дж. и др. Биология человека. - М.: Мир, 1979.- 611 с.
21. Шайхелисламова М.В. Возрастно-половые особенности и механизмы адаптационных реакций у детей 7-15 лет: автореф. дис. ... д-ра. биол. наук: 03.00.13. - Казань, 2007. - 41 с.
22. Armstrong N., Barker A.R., McManus AM. Muscle metabolism changes with age and maturation: How do they relate to youth sport performance? // Br J Sports Med.2015, 49(13), 860-864.
23. Bar-Or O. New and old in pediatric exercise physiology // Int. J. Sports Med. 2000. - Suppl. 2: P. 113-116.
24. Berk L.E. Child Development. Published by Pearson, 2012. - 816 pp.
25. Daniels J., Oldridge N., Nagle F., White B. Differences and changes in VO2 among young runners 10 to 18 years of age // Medicine and Science in Sports and Exercise.- 1978. - № 10.- Р. 200-203.
26. Danis A., Kyriazis A., Klissouras Y. The effect of training in male prepubertal and pubertal monozygotic twins // The effect of training in male prepubertal and pubertal monozygotic twins // Eur. J. Appl. Physiol., 2003.- Vol.89, № 3-4.- P. 309-318.
27. Dehennin L., Delgado A., Peres G. Urinary profile of androgen metabolites at different stages of pubertal development in a population of sporting male subjects // Eur. J. Endocrinol., 1994.- Vol. 130. № 1.- P. 53-59.
28. Eriksson B. O. Physical training, oxygen supply and muscle metabolism in 11 -13-year old boys // Acta Physiologica Scandinavica. Suppl. - 1972.- Vol. 384.- Р. 548.
29. Fellmann N., Coudert J. Physiology of muscular exercise in children / Arch Pediatr. - 1994. - Vol. 1, № 9. - P. 827-840.
30. Kenney W.L., Wilmore J., Costill D. Physiology of Sport and Exercise. - Published by Champaign, IL; Human Kinetics, 2011. - 640 p.
31. Pomerants T., Tillmann V., Karelson K. et al. Impact of acute exercise on bone turnover and growth hormone/insulin-like growth factor axis in boys//J Sports Med Phys Fitness. - 2008. - Vol. 48, № 2. - P. 266-271.
32. Ratel S., Bedu M., Hennegrave A. et al. Effects of age and recovery duration on peak power output during repeated cycling sprints // Int. J Sports. Med. - 2002. -Vol.23, - №6. - P. 397-402.
33. Rowland T. W. Aerobic response to endurance training in prepubescent children: A critical analysis // Medicine and Science in Sports and Exercise. - 1985. -№ 17. - P. 493-497.
34. Rowland T. W. Oxygen uptake and endurance fitness in children: A developmental perspective // Pediatric Exercise Science. - 1989. - № 1. - P. 313-328.
35. Viru A., Laaneots L., Karelson K. et al. Exercise-induced hormone responses in girls at different stages of sexual maturation // Eur. J. Appl. Physiol. - 1998. -Vol. 77, № 5. - P. 401-408.
36. Welsman J.R. Armstrong N. Longitudinal changes in submaximal oxygen uptake in 11- to 13-year-olds // J Sports Sci. 2000, 18 (3), 183-189.
