CC BY
47
Перспективы Науки и Образования
Международный электронный научный журнал ISSN 2307-2334 (Онлайн)
Адрес выпуска: https://pnojoumal.wordpress.com/2022-2/22-01/ Дата публикации: 28.02.2022 УДК 77.03.15 +612.821
И. А. КриволАпчук, Д. А. Раевский, Г. А. Зайцева, М. Б. Чернова, С. А. Баранцев, Н. И. Орлова
Особенности физической работоспособности подростков в различных зонах мощности и их учет в процессе физического воспитания в школе
Введение. Актуальность исследования обусловлена необходимостью совершенствования процесса физического воспитания школьников-подростков на основе учета специфики физической работоспособности в широком диапазоне доступных нагрузок и степени половой зрелости.
Цель статьи - выявить особенности физической работоспособности и двигательной подготовленности школьников 13-15 лет с разными стадиями полового созревания (СПС), проявляющиеся в разных зонах относительной мощности.
Материалы и методы. В исследовании участвовали школьники-подростки 13-15 лет (n=168), отнесенные по состоянию здоровья к основной медицинской группе. Для оценки физической работоспособности и двигательной подготовленности использовали комплекс функциональных проб и моторных тестов. Различия, определяемые посредством t-критерия Стьюдента, считались значимыми при p <0.05.
Результаты. Анализ изменений работоспособности в зоне максимальной мощности, показал, что она значительно увеличивается в процессе полового созревания: по мере перехода от I к V СПС наблюдалось возрастание (t=3.09-13.06; ps<0.01-0.001) всех используемых показателей.
Сходная картина наблюдалась при работе в зоне субмаксимальной мощности. С увеличением уровня половой зрелости происходило общее улучшение (t=2,81-9,14; ps<0.05-0.001) работоспособности.
В зоне большой мощности различия между I и V СПС выявлены только в отношение PWC170 (t=10,29; p<0.001) и шестиминутного бега (t=4,25; p<0.001). В зоне умеренной мощности улучшились результаты теста Купера (t=7,92; p<0.001) и ватт-пульс - ВтП (t=2,64; p<0.05), уменьшился показатель аэробной ёмкости - коэффициент b уравнения Мюллера (t=5,48; p<0.001). В зонах максимальной и субмаксимальной мощности отмечался поступательный прирост интегральных оценок работоспособности от I к V СПС, тогда как в зонах большой и умеренной мощности максимальный уровень функциональных возможностей наблюдался на III СПС.
Заключение. Полученные результаты дают основание считать, что на уроках физической культуры в школе, при использовании внеклассных и внешкольных форм занятий физическими упражнениями, необходимо объединять подростков с одинаковыми показателями биологической зрелости в одну подгруппу и с учетом этого подбирать средства и методы повышения физической работоспособности, развития кондиционных двигательных способностей и параметры физических нагрузок различной метаболической направленности. Нормативы оценки физической работоспособности и двигательной подготовленности школьников-подростков одного паспортного возраста должны также разрабатываться отдельно для начальных и завершающих стадий полового созревания.
Ключевые слова: физическое воспитание, зоны мощности, физическая работоспособность и двигательная подготовленность, стадии полового созревания, развитие двигательных способностей, обучение двигательным действиям
Ссылка для цитирования:
Криволапчук И. А., Раевский Д. А., Зайцева Г. А., Чернова М. Б., Баранцев С. А., Орлова Н. И. Особенности физической работоспособности подростков в различных зонах мощности и их учет в процессе физического воспитания в школе // Перспективы науки и образования. 2022. № 1 (55). С. 329-344. doi: 10.32744Zpse.2022.121
Perspectives of Science & Education
International Scientific Electronic Journal ISSN 2307-2334 (Online)
Available: https://pnojournal.wordpress.com/2022-2/22-01/ Accepted: 8 October 2021 Published: 28 February 2022
I. A. Krivolapchuk, D. A. Raevsky, G. A. Zaitseva, M. B. Chernova, S. A. Barantsev, N. I. Orlova
Features of teenagers' physical performance in different power zones and their consideration in the process of physical education at school
Introduction. The research relevance is due to the need to improve the process of physical education of school teenagers by taking into account the specifics of physical performance in a wide range of available loads and the degree of puberty.
The research purpose is to reveal the features of physical performance and motor fitness of schoolchildren aged 13-15 at different puberty stages (PSs), manifested in different relative power zones.
Materials and methods. The study involved school teenagers aged 13-15 (n = 168), assigned to the main medical group for health reasons. A complex of functional and motor tests was used to assess physical performance and motor fitness. Differences determined by Student's t-test were considered significant at p<0.05.
Results. An analysis of changes in physical performance in the maximum power zone showed that it significantly increases during puberty: when moving from PS I to V, an increase (t=3.09-13.06; ps<0.01-0.001) of all indicators used was observed.
A similar situation was observed when working in the submaximal power zone. With an increase in the level of puberty, there was a general improvement in performance (t=2.81-9.14; ps<0.05-0.001).
In the high power zone, differences between PSs I and V were revealed only in relation to PWC170 (t=10.29; p<0.001) and six-minute run (t=4.25; p<0.001). In the moderate power zone, the results of the Cooper test (t=7.92; p<0.001) and watt-pulse - WP (t=2.64; p<0.05) improved, the indicator of aerobic capacity decreased - coefficient b of Muller's equation (t=5.48; p<0.001). In the maximum and submaximal power zones, there was a progressive increase in the integral performance ratings from PS I to V, while in the high and moderate power zones, the maximum level of functionality was observed at PS III.
Conclusion. The results obtained give grounds to assume that in physical education lessons at school, when using extra-curricular and out-of-school forms of physical exercise, it is necessary to combine teenagers with the same indicators of biological maturity into one subgroup and, taking this into account, select means and methods for increasing physical performance, developing physical condition and parameters of various metabolic physical activities. The standards for assessing the physical performance and motor fitness of school teenagers of the same passport age should also be developed separately for the initial and final puberty stages.
Keywords: physical education; power zones; physical performance and motor fitness; puberty stages; development of motor abilities and training in motor actions
For Reference:
Krivolapchuk, I. A., Raevsky, D. A., Zaitseva, G. A., Chernova, M. B., Barantsev, S. A., Orlova, N. I. (2022). Features of teenagers' physical performance in different power zones and their consideration in the process of physical education at schools. Perspektivy nauki i obrazovania - Perspectives of Science and Education, 55 (1), 329-344. doi: 10.32744/pse.2022.1.21
_Введение
Сегодня в глобальном масштабе наблюдается тревожная тенденция снижения уровня здоровья и ухудшения физического состояния детей и подростков школьного возраста [20]. Это делает актуальными исследования, направленные на выявление особенностей двигательной подготовленности [33], а также аэробной [14] и анаэробной работоспособности [23] современных школьников на различных этапах возрастного развития. В ходе школьного онтогенеза физическая работоспособность и двигательная подготовленность меняются не только количественно, но и качественно, что находит отражение в трансформации состава факторов, определяющих величину выполненной физической работы, изменении соотношений различных зон мощности и характера энергообеспечения мышечной деятельности одинаковой относительной мощности.
Ключевые факторы энергообеспечения мышечной деятельности и механизмы регуляции физиологических функций, определяющие физическую работоспособность в разных зонах мощности, существенно отличаются [2]. Поэтому анализ изменений физической работоспособности в широком диапазоне доступных нагрузок важен для понимания закономерностей адаптации к мышечной деятельности в процессе занятий по физическому воспитанию и выбора адекватных возрастным и индивидуальным особенностям детей средств и методов развития двигательных способностей и обучения двигательным действиям.
Проблема совершенствования физического воспитания школьников на основе оптимизации их физической работоспособности и двигательной подготовленности приобретает особое значение в подростковом возрасте - критическом периоде онтогенеза [31], характеризующемся связанными с процессом полового созревания качественными изменениями морфофункционального [11] и психического развития [4]. Результаты исследований, проводимых в России [6], Германии [28], Франции [38], Швеции [25], Португалии [35], Испании [32], Канаде [29], США [34] и других странах показывают, что этой проблеме уделяется большое внимание. Несмотря на имеющиеся данные, вопросы оценки физического состояния подростков, отличающихся по стадиям полового созревания, остаются до настоящего времени недостаточно изученными [18]. Отсутствуют сведения о физической работоспособности и двигательной подготовленности школьников одного паспортного возраста, характеризующихся различными темпами полового созревания во всем доступном диапазоне нагрузок. Вместе с тем успешность развития двигательных способностей и обучения двигательным действиям в процессе физического воспитания во-многом зависит от исходных функциональных возможностей организма занимающихся, проявляющихся в разных зонах относительной мощности. Опираясь на результаты опубликованных исследований, можно полагать, что у подростков с разными стадиями полового созревания, сходные нагрузки одной относительной мощности, применяемые на занятиях по физическому воспитанию, могут приводить к различным результатам. Однако сегодня существует дефицит строго выверенной научной информации о специфике физической работоспособности и двигательной подготовленности школьников-подростков с разным уровнем биологической зрелости. В этой связи очевидна необходимость изучения функциональных возможностей подростков при выполнении физической работы в разных зонах относительной мощности с учетом стадий полового созревания (СПС).
Цель статьи - выявить особенности физической работоспособности и двигательной подготовленности школьников 13-15 лет с разными стадиями полового созревания, проявляющиеся в разных зонах относительной мощности.
_Материалы и методы
В исследовании участвовали школьники-подростки 13-15 лет (n=168), отнесенные к основной медицинской группе для занятий физическими упражнениями.
Степень полового созревания оценивали по методике Tanner J.M. в модификации Д.В. Колесова и Н.Б. Сельверовой [3] Выделяли пять стадий полового созревания: препубертат (I стадия); этап активации гипофиза (II стадия); этап активации гонад (III стадия); этап активного стероидогенеза (IV стадия); завершение пубертата (V стадия).
Для оценки физической работоспособности и двигательной подготовленности в разных зонах мощности использовался комплекс функциональных проб и моторных тестов [5]:
• зона максимальной мощности - (максимальная анаэробная мощность (МАМ) по тесту Маргариа, мощность нагрузки, предельное время выполнения которой составляет 1 с (W ), прыжок в длину, бег 20 метров, максимальная сила);
• зона субмаксимальной мощности - время выполнения «до отказа» нагрузки 5 Вт/кг ^5Вт/кг), интенсивность накопления пульсового долга после нагрузки 5 Вт/кг (ИНПД 5Вт/кг), индекс Гарвардского степ-теста (ИГСТ), мощность нагрузки, предельное время выполнения которой составляет 40 с - W40);
• зона большой мощности (время выполнения нагрузки 3 Вт/кг ^3Вт/кг), интенсивность накопления пульсового долга (ИНПД после нагрузки 3 Вт/кг, показатель мощности нагрузки при пульсе 170 уд/мин (PWC170), максимальное потребление кислорода (МПК), мощность нагрузки, предельное время выполнения которой составляет 240 с (W 240), шестиминутный бег);
• зона умеренной мощности (мощность нагрузки, предельное время выполнения которой составляет 900 с (W900), ватт-пульс (ВтП), коэффициент B уравнения Muller, характеризующий аэробную емкость, тест К. Купера) [7].
На основе результатов выполнения отдельных тестов рассчитывались интегральные показатели, характеризующие физическую работоспособность в зонах максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной мощности. Величины интегральной оценки, полученные на I СПС, принимались за 100 %, интегральные оценки на всех других СПС выражались в % от I СПС.
Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета статистических программ. Результаты обработки представлены в виде средних значений показателей и средней ошибки (M±m). Различия определялись посредством применения t-критерия Стьюдента. Они считались значимыми при p <0.05.
_Результаты исследования
Анализ изменений физической работоспособности, проявляемой в зоне максимальной мощности, показал, что она значительно увеличивается в процессе полового созревания (см. табл., рис. 1).
Так, по мере перехода от I к V стадии полового созревания наблюдалось статистически значимое возрастание средних величин МАМ (t=9,0; p<0.001), Wmax (t=5,3; p<0.001), МС (t=3,09; p<0.01), прыжка в длину (t=7,95; p<0.001), бега 20 м (t=13,06; p<0.001). Интегральная оценка работоспособности в зоне максимальной мощности у подростков со II, III, IV, V СПС выше, чем у школьников с I СПС на 3,2 %, 6,5 %, 16,5 %, 22,6 % соответственно (см. рис. 1).
Сходная картина наблюдалась в отношение динамики работоспособности в зоне субмаксимальной мощности. С увеличением уровня половой зрелости отмечалось статистически значимое возрастание средних величин t5B^r (t=2,81; p<0.05), ИНПД5Вт/ кг (t=2,86; p<0.01), W40 (t=6,75; p<0.001), ИГСТ (t=9,14; p<0.001). Интегральная оценка работоспособности в зоне субмаксимальной мощности у подростков со II, III, IV, V СПС выше, чем у школьников с I СПС на 1,6 %, 4,8 %, 11,1 %, 10,6 % соответственно (см. рис. 1).
Показатели работоспособности в зоне умеренной мощности от I к V СПС также изменялись неоднонаправленно. Статистически значимо увеличились средние значения результатов выполнения теста Купера (t=7,92; p<0.001) и ВтП (t=2,64; p<0.05), существенно уменьшился коэффициент b уравнения Мюллера (t=5,48; p<0.001), осталась без изменений величина W900. Интегральная оценка работоспособности в зоне умеренной мощности у подростков со II, III, IV, V СПС изменялась по сравнению с I СПС на 3,1 %, 5,6 %, -1,35 %, 1,4 % соответственно (см. рис. 1). Как и в предыдущем случае максимальный прирост данного показателя отмечался на III СПС, затем наблюдалась тенденция его снижения (см. рис. 1).
Таблица
Физическая работоспособность подростков 13-15 лет с первой (I) и пятой (V) стадиями полового созревания в разных зонах относительной мощности
Показатели СПС t-критерий Стьюдента p
I (M±m) V (M±m)
Зона максимальной мощности
МАМ, м/с 1.04±0.03 1.49±0.04 9.0 <0.001
Wmax, Вт/кг 12.4±0.3 15.5±0.5 5.3 <0.001
МС, кг/кг 1.44±0.07 1.69±0.04 3.09 <0.01
Прыжок, см 172.0±2.3 195.2±1.8 7.95 <0.001
Бег 20 м, с 3.86±0.02 3.39±0.03 13.06 <0.001
Зона субмаксимальной мощности
t5 Вт/кг, с 35.17±2.61 48.53±3.97 2.81 <0.05
ИНПД5Вт/кг, уд/с 3.57±0.28 4.26±0.19 2.86 <0.01
W40, Вт/кг 5.16±0.09 5.93±0.07 6.75 <0.001
ИГСТ, отн.ед. 60.8±1.2 75.7±1.1 9.14 <0.001
Зона большой мощности
VO2 max, мл/мин*кг 45.5±2.0 42.9±2.1 -0.90 >0.05
t3 Вт/кг, с 786.2±44.4 849.2±75.8 0.72 >0.05
PWC170, кгм/мин*кг 12.8±0.5 18.8±0.3 10.29 <0.001
W240, Вт/кг 3.43±0.08 3.59±0.04 0.63 >0.05
ИНПДЗВт/кг, уд/с 0.52±0.05 0.61±0.06 1.15 >0.05
Бег 6 мин, м 1246±16 1348±18 4.25 <0.001
Зона умеренной мощности
Тест Купера, м 2186.1±25.3 2438±19.2 7.92 <0.001
ВтП, кгм/уд*кг 0.182±0.004 0.201±0.006 2.64 <0.05
W900, Вт/кг 2.65±0.11 2.61±0.08 -0.29 >0.05
B, отн.ед 12.83±0.25 10.93±0.24 -5.48 <0.001
Иная динамика работоспособности наблюдалась в зоне большой мощности при переходе от I к V стадии полового созревания (см. табл., рис. 1). Статистически значимые изменения наблюдались только в отношение средних величин PWC170 (t=10,29; p<0.001) и шестиминутного бега (t=4,25; p<0.001). По уровню VO2max, t3Вт/кг, W240, ИНПД3Вт/кг различия между школьниками с I и V СПС были несущественными. Соответственно изменялась и интегральная оценка работоспособности в данной зоне мощности: на II СПС увеличение составило - 2,9 %; III СПС - 11,2 %; IV СПС - 5,2 %; V СПС - 8,4 %. Как видно в данном случае интегральная оценка работоспособности наибольшего увеличения достигала на III СПС.
Установлено, что параллельно с увеличением стадии полового созревания у школьников 13-15 лет происходят изменения физической работоспособности в рассматриваемых зонах относительной мощности. Наименьшие величины показателей работоспособности в зонах максимальной и субмаксимальной мощности приходятся на I СПС. К IV и V СПС работоспособность в этих зонах мощности значительно увеличивается. При нагрузках субмаксимальной мощности стабилизация показателей физического состояния отмечается на IV СПС, тогда как при нагрузках максимальной мощности функциональные возможности нарастают вплоть до V СПС.
■ I ■ II ■ III ■ IV bV
rN ш гч гч
МАКСИМАЛЬНАЯ CV Б М А КСИ М Л Ь Н АЯ БОЛ Ь ШАЯ М О ЩНОСТ Ь УМЕРЕННАЯ
МОЩНОСТЬ МОЩНОСТЬ МОЩНОСТЬ
Рисунок 1 Интегральные показатели физической работоспособности в разных зонах относительной мощности у подростков 13-15 лет, отличающихся по уровню половой
зрелости.
Примечание. I, II, III, IV, V - первая, вторая, третья, четвертая, пятая стадии полового созревания, соответственно.
При работе большой и умеренной мощности наиболее высокая физическая работоспособность наблюдается у подростков на начальных (I, II, III) СПС. К IV и V СПС работоспособность в данных зонах мощности мало изменяются, при этом отдельные показатели проявляют статистически подтвержденную тенденцию снижения.
Полученные результаты показывают, что подростки 13-15 лет с разными стадиями полового созревания различаются по уровню физической работоспособности в широком диапазоне доступных нагрузок. В целом с увеличением степени половой зрелости наблюдается существенный прирост работоспособности в зонах максимальной и субмаксимальной мощности. Имеющиеся данные дают основание считать, что это связано преимущественно с повышением по мере полового созревания анаэробной производительности организма. В то же время установлено, что подростки с разными стадиями полового созревания меньше различаются по уровню аэробной производительности организма. На этом фоне с увеличением стадии полового созревания наблюдается существенный прирост функциональных возможностей в диапазоне смешанного аэробно-анаэробного энергообеспечения. Можно полагать, что увеличение работоспособности подростков при выполнении физических упражнений смешанного характера происходит по мере полового созревания преимущественно за счет нарастания относительного вклада анаэробных источников и уменьшения доли аэробного механизма. Это заключение находит подтверждение в динамике интегральных показателей аэробных и анаэробных возможностей организма по мере перехода от I к V СПС (см. рис. 2).
■ АНАЭРОБНЫЕ И АЭРОБНЫЕ
Рисунок 2 Интегральные показатели аэробных и анаэробных возможностей у подростков 13-15 лет, отличающихся по уровню половой зрелости
Примечание. I, II, III, IV, V - первая, вторая, третья, четвертая, пятая стадии полового созревания, соответственно.
_Обсуждение результатов
В условиях современной школы повышенное внимание уделяется вопросам разработки способов нормирования нагрузки с учетом уровня физической работоспособности и двигательной подготовленности подростков. Это обусловлено тем, что оздоровительная эффективность физических упражнений во многом определяется соответствием основных компонентов нагрузки приспособительным возможностям занимающихся, находящихся на разных стадиях полового созревания. Поэтому содержание программного материала должно учитывать биологические и педагогические
принципы управления физическим состоянием школьника в процессе занятий по физическому воспитанию, базирующиеся в значительной степени на закономерностях адаптации организма к мышечной деятельности и закономерностях роста и развития человека в онтогенезе.
Как известно, зависимость мощности физической работы от её продолжительности, представленная в логарифмической шкале, имеет вид ломаной линии, включающей четыре отрезка, соответствующих зонам максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной мощности [10]. Физическая работоспособность в этих зонах мощности определяется структурными и функциональными резервами организма, механизмы мобилизации и использования которых существенно отличаются. Несмотря на то, что резервы организма при нагрузке максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной мощности зависят, прежде всего, от функциональных
V V V I V /""
возможностей систем нейро-эндокринной регуляции функций и вегетативного обеспечения деятельности, метаболических и биоэнергетических процессов, степень участия этих систем в поддержании высокой работоспособности в каждой из рассматриваемых зон мощности различна [2].
В нашем исследовании выявлено, что у подростков в процессе полового созревания происходит гетерохронное и неравномерное расширение функционального диапазона зон максимальной, субмаксимальной и большой мощности на фоне мало изменяющейся зоны умеренной мощности. Выявлено, что наиболее значительные изменения работоспособности в зонах большой и умеренной мощности происходят на начальных стадиях полового созревания, тогда как в зонах максимальной и субмаксимальной мощности наиболее высокая работоспособность наблюдается на завершающих стадиях пубертатного периода. Полученные результаты хорошо согласуются с выводами других исследований, показавших, что у подростков с разными СПС имеются значительные отличия по параметрам энергетического и вегетативного обеспечения мышечной деятельности. Наши материалы косвенно подтверждают данные физиологических и биохимических исследований, продемонстрировавших, что в препубертат-ный период (I СПС) содержание и активность окислительных ферментов в скелетных мышцах достигает максимума, тогда как ферменты анаэробного гликолиза характеризуются низкой активностью [27]. На препубертатной стадии полового развития, ещё до достижения максимальной скорости роста, дети, как правило, характеризуются относительно невысокими анаэробными возможностями в сочетании с хорошо развитой системой аэробного энергообеспечения [19]. Метаболический ответ на физическую нагрузку в этот период отличается большей скоростью окисления жиров [37] и низкой выработкой молочной кислоты после упражнений субмаксимальной мощности [16]. Незрелость анаэробного метаболизма у детей препубертатного возраста связана с относительно высокой долей медленно сокращающихся (тип I) волокон в структуре скелетных мышц и сниженной активностью ключевых ферментов гликолиза - фосфофруктокиназы и лактатдегидрогеназы [17]. Этим объясняется более низкая гликолитическая способность и ограниченная продукция мышечного лактата [17]. Показано, что дети препубертатного возраста по метаболическому статусу сопоставимы с хорошо тренированными взрослыми спортсменами на выносливость. Они более устойчивы к утомлению при выполнении интенсивных упражнений, чем нетренированные взрослые [18].
Выявлена взаимосвязь степени полового созревания с функциональным состоянием кардиореспираторной системы подростков. Более ранний возраст, при котором
наблюдалась максимальная скорость роста, связан с большей кардиореспираторной подготовленностью [40]. В недавно проведенных исследованиях с использованием многоуровневого регрессионного анализа оценивалось влияние пола, возраста, статуса зрелости, размера и состава тела на пиковое потребление кислорода у подростков. Установлено, что при контролируемой массе тела пик потребления кислорода увеличивается с возрастом, при этом длина тела не является значимой ковариатой. Добавление в модель данных о степени половой зрелости (по Таннеру) показало, что каждая стадия оказывает незначительное положительное влияние на пик потребления кислорода независимо от массы тела и возраста. Учет в этой модели сведений о безжировой массе тела, выявил отсутствие эффектов статуса зрелости, при этом возраст оставался значимой независимой переменной [14]. Все это хорошо согласуется с представлением, что параметры аэробного энергообеспечения определяются, прежде всего, возрастом испытуемых и мало зависят от полового созревания [15].
В противоположность этому анаэробные возможности скелетных мышц у подростков связаны не только с возрастом, но и темпами полового созревания [30].
Г1 v» V»
В целом в рассматриваемый возрастной период у мальчиков ускоряется развитие анаэробного алактатного и анаэробного гликолитического источников [26], на этом фоне отмечается существенное изменение характера взаимосвязей рассматриваемых показателей анаэробной производительности организма по сравнению с пре-пубертатным периодом [5]. Вследствие этого в ходе полового созревания отмечается существенное изменение места показателей аэробной и анаэробной производительности организма в структуре энергообеспечения мышечной деятельности [17]. Все эти изменения, как известно, во-многом зависят от активности половых гормонов [13]. В период полового созревания под влиянием половых гормонов, прежде всего тестостерона (у мальчиков), анаэробные механизмы энергообеспечения начинают значительно развиваться одновременно с увеличением мышечной массы, при этом, как было отмечено выше, аэробный метаболизм остается относительно неизменным [24]. Установлено, что концентрация соматотропина в плазме крови на всех СПС положительно коррелирует с фоновым содержанием тестостерона [36]. Важно подчеркнуть, что при переходе от начальных к завершающим стадиям полового созревания у подростков отмечается не только нарастание в плазме крови содержания мужских половых гормонов [21], но и под их влиянием происходит увеличение толщины быстрых гликолитических волокон (II-B подтип) и повышение активности ключевых ферментов анаэробного гликолиза [24], на фоне относительно неизменного количества медленных окислительных волокон (I тип) в составе смешанных скелетных мышц [9]. Показано, что школьники пубертатного возраста демонстрируют более высокие концентрации тестостерона, большую мышечную массу и лучшие нервно-мышечные характеристики верхних и нижних конечностей, чем дети пре-пубертатного возраста [13]. При этом повышение стадии полового созревания напрямую связано с лучшими нервно-мышечными характеристиками подростков [13]. Выявлено, что у здоровых подростков площадь мышц руки значительно увеличивается от I к V СПС по Таннеру и положительно коррелирует с весом, ростом, индексом массы тела, окружностью руки, толщиной кожной складки [22].
Отдельного обсуждения требуют полученные нами данные, что на начальных этапах пубертатного периода, включая и III СПС, отмечается увеличение интегральных показателей физической работоспособности во всех зонах мощности по мере перехода от одной стадии к другой (см. рис. 1).
Имеются сведения, что на III СПС наблюдается повышение мощности аэробного порога, указывающее на расширение диапазона аэробного энергообеспечения и увеличение возможностей системы утилизации кислорода [11]. Все это связано с особенностями протекания процессов роста и развития, организации тканевой энергетики, кислородного снабжения мышц и эндокринного баланса на рассматриваемой СПС. В частности, отмечается, что на III СПС существенно увеличивается концентрация со-матотропина и уменьшается базальный уровень кортизола. При стандартной нагрузке аэробного характера происходит выраженное повышение продукции соматотро-пина, сочетающееся с относительно невысоким увеличение секреции кортизола [39]. Вследствие этого на стадии III СПС начинает увеличиваться скорость линейного роста [41]. Наблюдается синхронизм в проявлении функциональной активности симпато-адреналовой системы и коры надпочечников [12], что в целом отражает увеличение адаптационных возможностей организма подростков. Наступление III СПС сопровождается увеличением возможностей кислородтранспортной системы [11]. Улучшению кислородного обеспечения мышечной деятельности способствуют и изменения энергетического метаболизма скелетных мышц. На III СПС значительно повышается окислительный потенциал всех мышечных структур и возрастает относительное количество выносливых волокон I типа. В этот период в большинстве мышечных волокон увеличиваются размер и количество митохондрий, растет активность окислительных ферментов [9]. Одновременно на этой стадии полового созревания в структуре общего кислородного долга отмечается относительное увеличение доли быстрой фракции кислородного долга [8]. В совокупности все эти изменения на рассматриваемой СПС могут приводить к увеличению работоспособности как в зонах большой и умеренной мощности, связанных с аэробным энергообеспечением, так и максимальной и субмаксимальной мощности, связанных с анаэробным энергообеспечением.
Таким образом, в нашем исследовании обнаружена высокая зависимость физической работоспособности и двигательной подготовленности подростков в широком диапазоне доступных нагрузок от степени полового созревания. Результаты исследования свидетельствуют, что школьники одной возрастной группы, различающиеся по стадиям полового созревания, характеризуются особенностями физической работоспособности во всех зонах относительной мощности. Между подростками одного паспортного возраста с I и V стадиями полового созревания существуют колоссальные различия в уровне и структуре функциональных возможностей организма. Наиболее выраженные различия обнаружены в отношение работоспособности в зонах максимальной и субмаксимальной мощности. Энергообеспечение мышечной деятельности в данных зонах мощности осуществляется преимущественно за счет анаэробных механизмов, причем при работе максимальной мощности превалирует анаэробный алактатный процесс, а субмаксимальной - анаэробный гликолитический.
Л w V»
С практической точки зрения это означает, что при выполнении упражнений скоростного, силового и скоростно-силового характера на уроках физической культуры и во внеурочное время, одна и та же нагрузка максимальной мощности для школьников с IV и V стадиями полового созревания, обучающихся в одном классе, может быть недостаточной для получения заметного педагогического эффекта, тогда как для их сверстников с I и II СПС она может быть чрезмерно высокой, не соответствующей адаптационным возможностям их организма.
Менее четкая зависимость от стадий полового созревания обнаруживается в отношение показателей работоспособности в зонах большой и умеренной мощно-
сти. Вместе с тем на III СПС отмечается существенный прирост интегральной оценки работоспособности в данных зонах мощности, а затем на IV и V происходит её некоторое снижение. Энергообеспечение мышечной деятельности в этих условиях осуществляется главным образом за счет аэробного механизма, при этом работа большой мощности носит смешанный аэробно-анаэробный, а умеренной мощности
- аэробный характер.
Гетерохронное и неравномерное развитие работоспособности в разных зонах относительной мощности, происходящее в процессе полового созревания, указывает на то, что одни и те же физические нагрузки, применяемые в рамках урочных или внеурочных форм занятий по физическому воспитанию с подростками одного паспортного возраста, могут приводить к совершенно различным результатам.
Процесс обучения подростков двигательным действиям в значительной степени зависит от наличия необходимого уровня физической работоспособности и двигательной подготовленности. Поэтому принцип доступности в сфере обучения двигательным действиям может быть реализован только тогда, когда физическая работоспособность и двигательная подготовленность подростков одного паспортного возраста, различающихся по степени полового созревания, соответствуют особенностям решаемой двигательной задачи. Так, обучение двигательным действиям, предполагающим проявление скоростных, силовых и скоростно-силовых способностей требуют высокой работоспособности в зоне максимальной мощности; двигательным, действиям, базирующимся на проявлении силовой, скоростной и скоростно-силовой выносливости
- высокой работоспособности в зоне субмаксимальной мощности; обучение двигательным действиям, требующим проявления общей выносливости - высокой работоспособности в зонах большой и умеренной мощности. Очевидно, алгоритмы обучения определенному двигательному действию школьников с разными стадиями полового созревания должны отличаться. При этом школьник, находящийся на начальных стадиях полового созревания, может характеризоваться низкой работоспособностью в зонах максимальной и субмаксимальной мощности и высокой работоспособностью в зонах большой и умеренной мощности. И, наоборот, обучаемый на завершающих этапах полового созревания может отличаться высокой работоспособностью в зонах максимальной и субмаксимальной мощности.
Большое число двигательных действий может быть выполнено лишь при наличии необходимого уровня функциональной подготовленности [1]. Для того, чтобы двигательные действия могли освоить все учащиеся, необходимо проводить предварительную физическую подготовку в целях достижения требуемого уровня развития ключевых двигательных способностей. Поэтому выявленные особенности физической работоспособности и двигательной подготовленности, обусловленные темпами полового созревания, необходимо учитывать при разработке программ физического воспитания школьников подросткового возраста.
Заключение
Полученные результаты свидетельствуют, что школьники-подростки, различающиеся по стадиям полового созревания, характеризуются спецификой физической работоспособности и двигательной подготовленности в зонах максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной мощности.
Материалы исследования дают основание считать, что на уроках физической культуры в школе, при использовании внеклассных и внешкольных форм занятий физическими упражнениями, необходимо объединять подростков с одинаковыми показателями биологической зрелости в одну подгруппу и с учетом этого подбирать средства и методы повышения физической работоспособности, развития кондиционных двигательных способностей и параметры физических нагрузок различной метаболической направленности.
Нормативы оценки двигательной подготовленности и физической работоспособности школьников-подростков одного паспортного возраста должны разрабатываться отдельно для начальных и завершающих стадий полового созревания. В первую очередь это касается оценки уровня развития двигательных способностей, связанных с аэробным и анаэробным энергообеспечением мышечной деятельности - скоростных, силовых, скоростно-силовых, силовой и общей выносливости.
Учитывая эти данные, для повышения уровня развития кондиционных двигательных способностей и физической работоспособности подростков в широком диапазоне доступных нагрузок, необходимо подразделять класс на подгруппы, так чтобы школьники с начальными стадиями полового созревания находились в одной подгруппе, а с завершающими - в другой. Такая перегруппировка обучаемых позволяет оказывать дифференцированное педагогическое воздействие и целенаправленно развивать кондиционные двигательные способности и физическую работоспособность в разных зонах относительной мощности в процессе полового созревания.
Материалы исследования могут быть использованы для совершенствования процесса физической подготовки подростков при развитии ключевых двигательных способностей и обучении двигательным действиям, а также для внесения дополнений и изменений в программу физического воспитания учащихся основной школы.
_Финансирование
Работа поддержана РФФИ (грант № 20-013-00111а).
ЛИТЕРАТУРА
1. Боген М.М., Боген М.В. Обучение двигательным действиям // Детский тренер. 2008. № 4. С. 78-80.
2. Волков Н.И., Олейников В.И. Биоэнергетика спорта: Монография. М.: Советский спорт. 2011. 160 с. URL: https:// library.geotar.ru/book/ISBN9785971805250.html (дата обращения: 8.09.2021)
3. Колесов Д.В., Сельверова Н.Б. Физиолого-педагогические аспекты полового созревания. М.: Педагогика. 1978. 224 с.
4. Крайг Г. Психология развития. СПб.: Питер. 2007. 992 с.
5. Криволапчук И.А., Чернова М.Б. Факторная структура функционального состояния мальчиков 13-14 лет // Физиология человека. 2017. Том 43 (2). С. 43-55. DOI: 10.7868/S0131164617020096
6. Лях В.И., Герчук Д., Михута И.Ю. Тенденции изменений в координационно-моторной сфере в ХХ и в 2-х десятилетиях XXI века (обзор) // Новые исследования. 2020. № 4. С. 151-168. DOI: 10.46742/2072-8840-2020-644-151-168
7. Раевский Д.А., Зайцева Г.А. Аэробная работоспособность подростков с разными стадиями полового созревания // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. 2020. №9 (187). С. 307-312. DOI: 10.34835/issn.2308-1961.2020.9. p307-312
8. Тамбовцева Р.В. Возрастные и конституциональные особенности развития энергообеспечения мышечной деятельности и двигательных качеств // Сб.: Материалы I-го круглого стола научного совета по физической культуре и спорту отделения образования и культуры РАО. Материалы международной научно-практической конференции. Москва, 2018. С. 163-174.
9. Тамбовцева Р.В. Ферментативные преобразования мышечной ткани в постнатальном онтогенезе // Международный журнал экспериментального образования. 2016. № 12. С. 124-127. URL: http://www.
expeducation.ru/ru/article/view?id=10839 (дата обращения: 8.09.2021)
10. Фарфель В.С. Управление движениями в спорте. М.: Физкультура и спорт. 1975. 208 с.
11. 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.
12. Шайхелисламова М.В., Дикопольская Н.Б., Билалова Г.А., Зефиров Т.Л. Состояние адаптационных систем организма мальчиков 11-15 лет в процессе возрастного развития, полового созревания, и в динамике учебного года // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95. № 7. С. 661-665. DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-7-661-665
13. Almeida-Neto P.F., de Matos D.G., Pinto V.C.M., Dantas P.M.S., Cesario T.M., da Silva L.F., Bulhöes-Correia A., Aidar F.J., Cabral B.G.A.T. Can the Neuromuscular Performance of Young Athletes Be Influenced by Hormone Levels and Different Stages of Puberty? // Int J Environ Res Public Health. 2020. Vol. 17(16). P. 5637. doi: 10.3390/ijerph17165637
14. Armstrong N., Welsman J. Clarity and Confusion in the Development of Youth Aerobic Fitness // Front Physiol. 2019. Vol. 30;10. P. 979. doi: 10.3389/fphys.2019.00979.
15. Batista M.B., Valente-Dos-Santos J., Duarte J.P., Sousa-E-Silva P., Coelho-E-Silva M.J., Werneck A.O., Ohara D., Cyrino E.S., Ronque E.R.V. Independent and Combined Effects of Weight Status and Maturation on Aerobic Fitness in Adolescent School-Aged Males // J Strength Cond Res. 2020. Vol. 34(9). P. 2663-2671. doi: 10.1519/JSC.0000000000002363
16. Beneke R., Hütler M., Leithäuser R. M. Anaerobic performance and metabolism in boys and male adolescents // European Journal of Applied Physiology. 2007. Vol. 101(6). P. 671-677. doi: 10.1007/s00421-007-0546-0
17. Beyer K.S., Stout J.R., Redd M.J., Baker K.M., Church D.D., Bergstrom H.C., Hoffman J.R., Fukuda D.H. Effect of somatic maturity on the aerobic and anaerobic adaptations to sprint interval training // Physiol Rep. 2020. Vol. 8(9): e14426. doi: 10.14814/phy2.14426
18. Birat A., Bourdier P., Piponnier E., Blazevich A.J., Maciejewski H., Duché P., Ratel S. Metabolic and Fatigue Profiles Are Comparable Between Prepubertal Children and Well-Trained Adult Endurance Athletes // Front Physiol. 2018. Vol. 24;9. P. 387. doi: 10.3389/fphys.2018.00387.
19. Boisseau N., Delamarche P. Metabolic and hormonal responses to exercise in children and adolescents // Sports Medicine. 2000. Vol. 30(6). P. 405-422. doi: 10.2165/00007256-200030060-00003
20. Bull F.C., Al-Ansari S.S., Biddle S., Borodulin K., Buman M.P., Cardon G., Carty C., Chaput J.P., Chastin S., Chou R., Dempsey P.C., DiPietro L., Ekelund U., Firth J., Friedenreich C.M., Garcia L., Gichu M., Jago R., Katzmarzyk P.T., Lambert E., Leitzmann M., Milton K., Ortega F.B., Ranasinghe C., Stamatakis E., Tiedemann A., Troiano R.P., van der Ploeg H.P., Wari V., Willumsen J.F. World Health Organization 2020 guidelines on physical activity and sedentary behavior // Br J Sports Med. 2020. Vol. 54(24). P. 1451-1462. DOI: http://dx.doi.org/10.1136/bjsports-2020-102955
21. Dehennin L., Delgado A., Pérès 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. doi: 10.1530/eje.0.1300053
22. Derman O., Yalcin S.S., Kanbur N., Kinik E. The influence of the sexual stages of adolescent boys on the circumference of the arm, muscle area and skinfold measurements // Int J Adolesc Med Health. 2002. Vol.14(1). P. 19-26. doi: 10.1515/ IJAMH.2002.14.1.19
23. Diry A., Ratel S., Bardin J., Armstrong N., De Larochelambert Q., Thomas C., Maciejewski H. Importance of dimensional changes on glycolytic metabolism during growth // Eur J Appl Physiol. 2020. Vol. 120(10). P. 2137-2146. doi: 10.1007/ s00421-020-04436-z
24. Fellmann N., Coudert J. Physiologie de l'exercice musclaire chez l'enfant [Physiology of muscular exercise in children] // Arch Pediatr. 1994. Vol. 1(9). P. 827-840. French. PMID: 7842128.
25. Fröberg A., Raustorp A., Pagels P., Larsson C., Boldemann C. Levels of physical activity during physical education lessons in Sweden // Acta Paediatr. 2017. Vol. 106(1). P. 135-141. doi: 10.1111/apa.13551
26. Inbar O., Bar-Or O. Anaerobic characteristics in male children and adolescents // Med Sci Sports Exerc. 1986. Vol. 18(3). P. 264-269. doi: 10.1249/00005768-198606000-00002
27. Kaczor J.J., Ziolkowski W., Popinigis J., Tarnopolsky M.A. Anaerobic and aerobic enzyme activities in human skeletal muscle from children and adults // Pediatr Res. 2005. Vol. 57(3). P. 331-335. doi: 10.1203/01.PDR.0000150799.77094
28. Krug S., Worth A., Finger J.D., Damerow S., Manz K. Motorische Leistungsfähigkeit 4 bis 10 jähriger Kinder in Deutschland: Ergebnisse aus KiGGS Welle 2 und Trends [Motor fitness of 4- to 10-year-old children in Germany: Results of KiGGS Wave 2 and trends] // Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz. 2019. Vol. 62(10. P. 1242-1252. German. doi: 10.1007/s00103-019-03016-7
29. Lang J.J., Larouche R., Tremblay M.S. The association between physical fitness and health in a nationally representative sample of Canadian children and youth aged 6 to 17 years // Health Promot Chronic Dis Prev Can. 2019. Vol. 39(3). P. 104-111. doi: 10.24095/hpcdp.39.3.02
30. Lloyd R. S., Radnor J. M., Croix M. B. D. S., Cronin J. B., Oliver J. L. Changes in sprint and jump performances after traditional, plyometric, and combined resistance training in male youth pre-and post-peak height velocity // Journal of Strength and Conditioning Research. 2016. Vol. 30(5), 1239-1247. DOI: 10.1519/JSC.0000000000001216
31. Malina R.M. Top 10 research questions related to growth and maturation of relevance to physical activity, performance, and fitness // Res Q Exerc Sport. 2014. Vol. 85(2). P. 157-173. doi: 10.1080/02701367.2014.897592
32. Manzano-Carrasco S., Felipe J.L., Sanchez-Sanchez J., Hernandez-Martin A., Gallardo L., Garcia-Unanue J. Weight Status, Adherence to the Mediterranean Diet, and Physical Fitness in Spanish Children and Adolescents: The Active Health Study // Nutrients. 2020. Vol. 12(6). P. 1680. doi: 10.3390/nu12061680
33. Masanovic B., Gardasevic J., Marques A., Peralta M., Demetriou Y., Sturm D.J., Popovic S. Trends in Physical Fitness Among School-Aged Children and Adolescents: A Systematic Review // Front Pediatr. 2020. Vol. 8. 627529. P.1-11. doi: 10.3389/fped.2020.627529
34. Michael S.L., Wright C., Mays Woods A., van der Mars H., Brusseau T.A., Stodden D.F., Burson S.L., Fisher J., Killian C.M., Mulhearn S.C., Nesbitt D.R., Pfledderer C.D. Rationale for the Essential Components of Physical Education // Res Q
Exerc Sport. 2021. Vol. 92(2). P. 202-208. doi: 10.1080/02701367.2020.1854427
35. Pereira S., Katzmarzyk P.T., Hedeker D., Maia J. Change and Stability in Sibling Physical Fitness: The Portuguese Sibling Study // Med Sci Sports Exerc. 2020. Vol. 52(7). P. 1511-1517. doi: 10.1249/MSS.0000000000002280
36. Pomerants T., Tillmann V., Karelson K., Jurimae J., Jurimae T. 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. PMID: 18427424
37. Riddell M. C. The endocrine response and substrate utilization during exercise in children and adolescents // Journal of Applied Physiology. 2008. Vol. 105(2). P. 725-733. 10.1152/japplphysiol.00031.2008
38. Vanhelst J., Béghin L., Drumez E., Baudelet J.B., Labreuche J., Chapelot D., Mikulovic J., Ulmer Z. Condition physique des enfants et adolescents en France de 2009 à 2013 et prévalence du risque de maladie cardiovasculaire à l'âge adulte - le programme « Bouge... Une priorité pour ta santé » [Physical fitness levels in French adolescents: The BOUGE program] // Rev Epidemiol Sante Publique. 2016. Vol. 64(4). P. 219-228. French. doi: 10.1016/j.respe.2016.05.002
39. Viru A., Laaneots L., Karelson K., Smirnova T., Viru M. Exercise-induced hormone responses in girls at different stages of sexual maturation // Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1998. Vol. 77(5). P. 401-408. doi: 10.1007/s004210050351
40. Werneck A.O., Silva D.R., Agostinete R.R., Fernandes R.A., Valente-Dos-Santos J., Coelho-E-Silva M.J., Ronque E.R.V. Tracking of cardiorespiratory fitness from childhood to early adolescence: moderation effect of somatic maturation // Rev Paul Pediatr. 2019. Vol. 9;37(3). P. 338-344. doi: 10.1590/1984-0462/;2019;37;3;00015
41. Wheeler M.D. Physical changes of puberty // Endocrinol Metab Clin North Am. 1991. Vol. 20(1). P. 1-14. https://doi. org/10.1016/S0889-8529(18)30279-2
REFERENCES
1. Bogen M.M., Bogen M.V. Teaching motor actions. Children's trainer, 2008, no. 4, pp. 78-80. (In Russian)
2. Volkov N.I., Oleinikov V.I. Bioenergetics of Sport: Monograph. Moscow, Soviet sport Publ., 2011. 160 p. Available at: https://library.geotar.ru/book/ISBN9785971805250.html (In Russian)
3. Kolesov D.V., Selverova N.B. Physiological and pedagogical aspects of puberty. Moscow, Pedagogy Publ.. 1978. 224 p. (In Russian)
4. Craig G. Psychology of development. Saint-Petersburg, Peter publishing house. 2007. 992 p. (In Russian)
5. Krivolapchuk I.A., Chernova M.B. Factor structure of the functional state of boys 13-14 years old. Human Physiology, 2017, vol. 43(2), pp. 43-55. DOI: 10.7868/S0131164617020096 (In Russian)
6. Lyakh V.I., Gerchuk D., Mikhuta I.Yu. Trends of changes in the coordination-motor sphere in the XX and 2 decades of the XXI century (review). New research, 2020, 4, pp. 151-168. DOI: 10.46742/2072-8840-2020-64-4-151-168 (In Russian)
7. Raevsky D.A., Zaitseva G.A. Aerobic performance of adolescents with different stages of puberty. Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, 2020, no. 9(187), pp. 307-312. DOI: 10.34835/issn.2308-1961.2020.9. p307-312 (In Russian)
8. Tambovtseva R.V. Age and constitutional features of the development of energy supply of muscle activity and motor qualities. Collection: Materials of the 1st round table of the Scientific Council on Physical Culture and Sports of the Education and Culture Department of the Russian Academy of Education. Materials of the international scientific and practical conference. Moscow, 2018. pp. 163-174. (In Russian)
9. Tambovtseva R.V. Enzymatic transformations of muscle tissue in postnatal ontogenesis. International Journal of Experimental Education, 2016, no. 12. pp. 124-127. Available at: http://www.expeducation.ru/ru/article/ view?id=10839 (In Russian)
10. Farfel V.S. Motion control in sports. Moscow, Physical culture and sport Publ., 1975. 208 p. (In Russian)
11. Physiology of Child Development: A Guide to Developmental Physiology / Ed. M.M. Bezrukikh, D.A. Farber. Moscow, Publishing house of the Moscow Psychological and Social Institute, 2010. 768 p.
12. Shaikhelislamova M.V., Dikopolskaya N.B., Bilalova G.A., Zefirov T.L. The state of the adaptive systems of the body of boys aged 11-15 years in the process of age-related development, puberty, and in the dynamics of the academic year. Hygiene and Sanitation, 2016, vol. 95(7), pp. 661-665. DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-7-661-665
13. Almeida-Neto P.F., de Matos D.G., Pinto V.C.M., Dantas P.M.S., Cesario T.M., da Silva L.F., Bulhöes-Correia A., Aidar F.J., Cabral B.G.A.T. Can the Neuromuscular Performance of Young Athletes Be Influenced by Hormone Levels and Different Stages of Puberty? Int J Environ Res Public Health., 2020, vol. 17(16), pp. 5637. DOI: 10.3390/ijerph17165637
14. Armstrong N., Welsman J. Clarity and Confusion in the Development of Youth Aerobic Fitness. Front Physiol., 2019, vol. 30(10). pp. 979. DOI: 10.3389/fphys.2019.00979.
15. Batista M.B., Valente-Dos-Santos J., Duarte J.P., Sousa-E-Silva P., Coelho-E-Silva M.J., Werneck A.O., Ohara D., Cyrino E.S., Ronque E.R.V. Independent and Combined Effects of Weight Status and Maturation on Aerobic Fitness in Adolescent School-Aged Males. J Strength Cond Res., 2020, vol. 34(9), pp. 2663-2671. DOI: 10.1519/ JSC.0000000000002363
16. Beneke R., Hütler M., Leithäuser R. M. Anaerobic performance and metabolism in boys and male adolescents. European Journal of Applied Physiology, 2007, vol. 101(6), pp. 671-677. DOI: 10.1007/s00421-007-0546-0
17. Beyer K.S., Stout J.R., Redd M.J., Baker K.M., Church D.D., Bergstrom H.C., Hoffman J.R., Fukuda D.H. Effect of somatic maturity on the aerobic and anaerobic adaptations to sprint interval training. Physiol Rep., 2020. vol. 8(9): e14426. DOI: 10.14814/phy2.14426
18. Birat A., Bourdier P., Piponnier E., Blazevich A.J., Maciejewski H., Duché P., Ratel S. Metabolic and Fatigue Profiles Are Comparable Between Prepubertal Children and Well-Trained Adult Endurance Athletes. Front Physiol., 2018,
vol. 24(9), pp. 387. DOI: 10.3389/fphys.2018.00387.
19. Boisseau N., Delamarche P. Metabolic and hormonal responses to exercise in children and adolescents. Sports Medicine, 2000, vol. 30(6), pp. 405-422. DOI: 10.2165/00007256-200030060-00003
20. Bull F.C., Al-Ansari S.S., Biddle S., Borodulin K., Buman M.P., Cardon G., Carty C., Chaput J.P., Chastin S., Chou R., Dempsey P.C., DiPietro L., Ekelund U., Firth J., Friedenreich C.M., Garcia L., Gichu M., Jago R., Katzmarzyk P.T., Lambert E., Leitzmann M., Milton K., Ortega F.B., Ranasinghe C., Stamatakis E., Tiedemann A., Troiano R.P., van der Ploeg H.P., Wari V., Willumsen J.F. World Health Organization 2020 guidelines on physical activity and sedentary behavior. Br J Sports Med., 2020, vol. 54(24), pp. 1451-1462. DOI: 10.1136/bjsports-2020-102955
21. Dehennin L., Delgado A., Pérès 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), pp. 53-59. DOI: 10.1530/eje.0.1300053
22. Derman O., Yalcin S.S., Kanbur N., Kinik E. The influence of the sexual stages of adolescent boys on the circumference of the arm, muscle area and skinfold measurements. Int J Adolesc Med Health., 2002, vol. 14(1), pp. 19-26. doi: 10.1515/IJAMH.2002.14.1.19
23. Diry A., Ratel S., Bardin J., Armstrong N., De Larochelambert Q., Thomas C., Maciejewski H. Importance of dimensional changes on glycolytic metabolism during growth. Eur J Appl Physiol., 2020, vol. 120(10), pp. 2137-2146. DOI: 10.1007/s00421-020-04436-z
24. Fellmann N., Coudert J. Physiologie de l'exercice musclaire chez l'enfant [Physiology of muscular exercise in children]. Arch Pediatr., 1994, vol. 1(9), pp. 827-840. PMID: 7842128. French.
25. Fröberg A., Raustorp A., Pagels P., Larsson C., Boldemann C. Levels of physical activity during physical education lessons in Sweden. Acta Paediatr., 2017, vol. 106(1), pp. 135-141. DOI: 10.1111/apa.13551
26. Inbar O., Bar-Or O. Anaerobic characteristics in male children and adolescents. Med Sci Sports Exerc., 1986, vol. 18(3), pp. 264-269. DOI: 10.1249/00005768-198606000-00002
27. Kaczor J.J., Ziolkowski W., Popinigis J., Tarnopolsky M.A. Anaerobic and aerobic enzyme activities in human skeletal muscle from children and adults. Pediatr Res., 2005, vol. 57(3), pp. 331-335. DOI: 10.1203/01.PDR.0000150799.77094
28. Krug S., Worth A., Finger J.D., Damerow S., Manz K. Motorische Leistungsfähigkeit 4 bis 10 jähriger Kinder in Deutschland : Ergebnisse aus KiGGS Welle 2 und Trends [Motor fitness of 4- to 10-year-old children in Germany: Results of KiGGS Wave 2 and trends]. Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz., 2019, vol. 62(10), pp. 1242-1252. DOI: 10.1007/s00103-019-03016-7 (German).
29. Lang J.J., Larouche R., Tremblay M.S. The association between physical fitness and health in a nationally representative sample of Canadian children and youth aged 6 to 17 years. Health Promot Chronic Dis Prev Can., 2019, vol. 39(3), pp.104-111. DOI: 10.24095/hpcdp.39.3.02
30. Lloyd R. S., Radnor J. M., Croix M. B. D. S., Cronin J. B., Oliver J. L. Changes in sprint and jump performances after traditional, plyometric, and combined resistance training in male youth pre-and post-peak height velocity. Journal of Strength and Conditioning Research, 2016, vol. 30(5), pp. 1239-1247. DOI: 10.1519/JSC.0000000000001216
31. Malina R.M. Top 10 research questions related to growth and maturation of relevance to physical activity, performance, and fitness. Res Q Exerc Sport, 2014, vol. 85(2), pp. 157-173. DOI: 10.1080/02701367.2014.897592
32. Manzano-Carrasco S., Felipe J.L., Sanchez-Sanchez J., Hernandez-Martin A., Gallardo L., Garcia-Unanue J. Weight Status, Adherence to the Mediterranean Diet, and Physical Fitness in Spanish Children and Adolescents: The Active Health Study. Nutrients, 2020, vol. 12(6), pp. 1680. DOI: 10.3390/nu12061680
33. Masanovic B., Gardasevic J., Marques A., Peralta M., Demetriou Y., Sturm D.J., Popovic S. Trends in Physical Fitness Among School-Aged Children and Adolescents: A Systematic Review. Front Pediatr., 2020, vol. 8, 627529, pp. 1-11. DOI: 10.3389/fped.2020.627529
34. Michael S.L., Wright C., Mays Woods A., van der Mars H., Brusseau T.A., Stodden D.F., Burson S.L., Fisher J., Killian C.M., Mulhearn S.C., Nesbitt D.R., Pfledderer C.D. Rationale for the Essential Components of Physical Education. Res Q Exerc Sport, 2021, vol. 92(2), pp. 202-208. DOI: 10.1080/02701367.2020.1854427
35. Pereira S., Katzmarzyk P.T., Hedeker D., Maia J. Change and Stability in Sibling Physical Fitness: The Portuguese Sibling Study. Med Sci Sports Exerc., 2020, vol. 52(7), pp. 1511-1517. DOI: 10.1249/MSS.0000000000002280
36. Pomerants T., Tillmann V., Karelson K., Jürimäe J., Jürimäe T. 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), pp. 266-271. PMID: 18427424
37. Riddell M. C. The endocrine response and substrate utilization during exercise in children and adolescents. Journal of Applied Physiology, 2008, vol. 105(2), pp. 725-733. DOI: 10.1152/japplphysiol.00031.2008
38. Vanhelst J., Béghin L., Drumez E., Baudelet J.B., Labreuche J., Chapelot D., Mikulovic J., Ulmer Z. Condition physique des enfants et adolescents en France de 2009 à 2013 et prévalence du risque de maladie cardiovasculaire à l'âge adulte - le programme « Bouge... Une priorité pour ta santé » [Physical fitness levels in French adolescents: The BOUGE program]. Rev Epidemiol Sante Publique, 2016, vol. 64(4), pp. 219-228. DOI: 10.1016/j.respe.2016.05.002 (in French).
39. Viru A., Laaneots L., Karelson K., Smirnova T., Viru M. Exercise-induced hormone responses in girls at different stages of sexual maturation. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 1998, vol. 77(5), pp. 401-408. DOI: 10.1007/s004210050351
40. Werneck A.O., Silva D.R., Agostinete R.R., Fernandes R.A., Valente-Dos-Santos J., Coelho-E-Silva M.J., Ronque E.R.V. Tracking of cardiorespiratory fitness from childhood to early adolescence: moderation effect of somatic maturation. Rev Paul Pediatr, 2019, vol. 37(3), pp. 338-344. DOI: 10.1590/1984-0462/;2019;37;3;00015
41. Wheeler M.D. Physical changes of puberty. Endocrinol Metab Clin North Am, 1991, vol. 20(1), pp. 1-14. DOI: 10.1016/ S0889-8529(18)30279-2
Perspectives of Science & Education. 2022, Vol. 55, No. 1
Информация об авторах Information about the authors
Криволапчук Игорь Альлерович Igor A. Krivolapchuk
(Российская Федерация, Москва) (Russian Federation, Moscow)
Доктор биологических наук, заведующий Dr. Sci. (Biolog.), Head of Laboratory of Physiology
лабораторией физиологии мышечной деятельности of Muscular Activity and Physical Training, Institute
и физического воспитания of Developmental Physiology, Russian Academy of
ФГБНУ «Институт возрастной физиологии Российской Education
академии образования» ***
*** Professor
Профессор State University of Management
Государственный университет управления E-mail: [email protected]
E-mail: [email protected] ORCID ID: 0000-0001-8628-6924
ORCID ID: 0000-0001-8628-6924 Scopus Author ID: 56406490800
Scopus Author ID: 56406490800 Researcher ID: N-2363-2016
ResearcherlD: N-2363-2016
Dmitry A. Raevsky
Раевский Дмитрий Александрович (Russian Federation, Moscow)
(Российская Федерация, Москва) Cand. Sci. (Ped.), Associate Professor of the Department
Кандидат педагогических наук, доцент кафедры of Physical Education
физической культуры State University of Management
Государственный университет управления E-mail: [email protected]
E-mail: [email protected] ORCID ID: 0000-0003-2550-8110
ORCID ID: 0000-0003-2550-8110
Galina A. Zaitseva
Зайцева Галина Алексеевна (Russian Federation, Moscow)
(Российская Федерация, Москва) Cand. Sci. (Ped.), Associate Professor of the Department
Кандидат педагогических наук, доцент кафедры of Physical Culture and Health
физической культуры и здоровья National Research Technological University "MISiS"
Национальный исследовательский технологический E-mail: [email protected]
университет «МИСиС» ORCID ID: 0000-0001-9631-2110
E-mail: [email protected]
ORCID ID: 0000-0001-9631-2110 Maria B. Chernova
(Russian Federation Moscow)
Чернова Мария Борисовна Cand. Sci. (Ped.), Senior Researcher of Laboratory of
(Российская Федерация, Москва) Physiology of Muscular Activity and Physical Training
Кандидат педагогических наук, старший научный Institute of Developmental Physiology, Russian Academy
сотрудник лаборатории физиологии мышечной of Education
деятельности и физического воспитания E-mail: [email protected]
ФГБНУ «Институт возрастной физиологии Российской ORCID ID: 0000-0002-1253-9842
академии образования» Scopus Author ID: 55241336100
E-mail: [email protected]
ORCID ID: 0000-0002-1253-9842 Sergey A. Barantsev
Scopus Author ID: 55241336100 (Russian Federation, Moscow)
Dr. Sci. (Ped.), Professor, Chief Researcher, Laboratory of
Баранцев Сергей Анатольевич Physiology of Muscular Activity and Physical Education
(Российская Федерация, Москва) Institute of Developmental Physiology of the Russian
Доктор педагогических наук, профессор, главный Academy of Education
научный сотрудник лаборатории физиологии Professor, State University of Management
мышечной деятельности и физического воспитания E-mail: barancev [email protected]
ФГБНУ «Институт возрастной физиологии Российской ORCID ID: 0000-0002-7765-1755
академии образования»
*** Nina I. Orlova
Профессор (Russian Federation Moscow)
Государственный университет управления Cand. Sci. (Biolog.), Senior Researcher of Laboratory of
E-mail: barancev [email protected] Physiology of Muscular Activity and Physical Training
ORCID ID: 0000-0002-7765-1755 Institute of Developmental Physiology, Russian Academy
of Education
Орлова Нина Исааковна E-mail: [email protected]
(Российская Федерация, Москва) ORCID ID: 0000-0002-4161-8523
Кандидат биологических наук, старший научный
сотрудник лаборатории физиологии мышечной
деятельности и физического воспитания
ФГБНУ «Институт возрастной физиологии Российской
академии образования»
E-mail: [email protected]
ORCID ID: 0000-0002-4161-8523
344
