Таблица 6

Средние показатели физического развития в группе девочек 13-14 лет, занимающихся хоккеем, на первом (июнь, 2007 г.) и втором этапах

исследования (декабрь, 2007 г.)

Примечание. * - статистическая достоверность различий между показателями физического развития на первом и втором этапах исследования.

Длина тела, измеренная в июне, равняется 155,60 ± 1,39 см, а в декабре

– 158,50 ± 1,55 см. При этом критерий Стьюдента равен 1,67, т.е. можно говорить о тенденции в изменении длины тела на втором этапе исследования по сравнению с первым.

21

При оценке физического развития масса тела является одним из основных показателей. Значительный прирост массы тела отмечается в период полового созревания. Максимум прироста массы тела совпадает с наибольшим увеличением длины тела.

В своей работе мы по этому показателю не отмечали различий между первым и вторым этапом исследования в группе девочек, занимающих хоккеем с мячом (табл. 6). Средние показатели массы тела в группе девочек, занимающихся хоккеем с мячом, на первом этапе составили 51,50 ± 4,27 кг, а на втором этапе - 52,30 ± 3,42 кг, что статистически не достоверно (p>0,05

при t = 0,15).

Показатели окружности грудной клетки на вдохе, выдохе и во время паузы в группе девочек 13-14-летнего возраста увеличились на втором этапе исследования по сравнению с первым этапом. Однако такое изменение показателей окружности грудной клетки не является достоверным. В этом случае, особенно измерение проведенные во время паузы, принято считать, что наблюдалась тенденция в увеличении показателей грудной клетки (t =

1,45).

Жизненная емкость легких в группе девочек 13-14 лет, занимающихся хоккеем, увеличилась с 2972 ± 180,70 на первом этапе исследования до 3280

± 106,33 мл на втором этапе, что не является статистически достоверным (t =

1,47).

Самые значительные изменения в показателях физического развития девочек 13-14 лет, занимающихся хоккеем, произошли в динамометрии правой кисти, которая увеличилась с 21,30 ± 1,23 кг на первом этапе исследования до 27,40 ± 0,89 кг на втором этапе, что статистически достоверно (t = 4,07).

Таким образом, занятия хоккеем с мячом в группе девочек 13-14 лет положительно сказались на показателях физического развития, которые на втором этапе исследования по сравнению с первым этапом увеличились. Однако достоверные различия по изучаемым показателям наблюдались

22

только во время измерения силы правой кисти. По-видимому, та нагрузка, которую получают девочки данного возраста при занятиях хоккеем с мячом, держа клюшку в правой руке, сказывается на развитии мышц этой кисти.

23

ГЛАВА 2. ФИЗИЧЕСКАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ДЕТЕЙ, ПОДРОСТКОВ И ЮНОШЕЙ.

2.1. Значение физической работоспособности

Важным информативным показателем физического развития организма служит величина физической работоспособности. Рассмотрение физиологических основ изменения физической работоспособности, остается одной из значительных проблем в физиологии труда и спорта, а также в спортивной медицине.

Понятие «физическая работоспособность» получило широкое распространение в физиологии труда и спорта, авиационной и космической физиологии, медицине (В.Л.Карпман, 1980; Ю.С.Ванюшин, 1986; В.М.Смирнов, 2002).

Термином «физическая работоспособность» обозначают потенциальную способность человека проявлять максимальное физическое усилие в работе статического, динамического или смешанного характера (Б.С.Тихвинский, С.В.Хрущев, 1990; Ю.С.Ванюшин, 2004). Ряд других авторов (В.П.Казначеев с соавт. 1980) связывают с физической работоспособностью объем мышечной деятельности, который может быть выполнен без снижения функциональной активности организма.

Под физической работоспособностью, как правило, понимают способность человека выполнить максимум работы в определенной зоне мощности с учетом физиологической цены, которую организм платит при реализации заданной нагрузки (Аулик И.В., 1990).

Согласно современным представлениям, адаптация организма к мышечной деятельности представляет собой двуединый процесс. С одной стороны, идёт приспособление организма к удержанию постоянства физикохимических свойств внутренней среды, непрерывно изменяющихся под воздействием физической нагрузки. С другой стороны, при выполнении интенсивной мышечной работы происходят существенные сдвиги

24

гомеостаза, и в этих условиях организму приходится непрерывно приспосабливаться к изменяющимся условиям. Исходя из этого, основной проблемой приспособительных реакций функциональных систем организма к интенсивной мышечной деятельности является процесс поддержания основных параметров гомеостаза в пределах, когда ещё возможна работа центральной нервной системы, организующей двигательную активность человека.

Таким образом, в процессе адаптации организма к мышечной деятельности происходит взаимодействие двух систем: системы, обеспечивающей специализированную двигательную деятельность при помощи вовлечения в работу определенной части нервно-мышечного аппарата, и системы, обеспечивающей поддержание основных параметров гомеостаза в пределах, допустимых для функционирования организма (Мозжухин А.С., 1980). Другими словами, под физической работоспособностью понимается многокомпонентное свойство организма, которое проявляется в способности поддерживать гомеокинез при существенных физических и эмоциональных нагрузках. Физическая работоспособность, прежде всего, зависит от: 1) аэробной производительности – диапазона возможного повышения потребления кислорода и его рационального использования (Колчинская А.З., 1994; Лышова О.В., 2006); 2) анаэробной производительности и устойчивости организма к недостатку кислорода (Миняев В.И., 1994; Масалов С.В., 2009). Кроме того, физическая работоспособность определяется функциональным состоянием нервно-мышечного аппарата и психологическими факторами, а так же зависит от силы, выносливости, состояния опорно-двигательного аппарата, телосложения, антропометрических показателей (Аулик И.В., 1990) и состояния эндокринной системы. В этом комплексе большое значение имеют и такие факторы как возраст и уровень двигательной активности (Левушкин С.И., 1998; Антропова М.В. с соавт., 2000).

25

Левушкин С.И. в своих исследованиях (1992) указывает, что физическое развитие юношей существенно увеличивается в возрасте от 17 до 18 лет, в 18 -21 год наступает его стабилизация на уровне, достигнутом к 18 годам. Физическая подготовленность на протяжении юношеского возраста изменяется незначительно: общая и силовая выносливость несколько увеличиваются, гибкость позвоночника снижается, быстрота практически не изменяется.

Впубертатный период развития отмечается понижение эффективности адаптации организма подростков к мышечной нагрузке, что отражается в более высокой возбудимости ЦНС и кардиореспираторной системы, а вследствие этого появлении неадекватной реакции на физические упражнения (Сонькин В.Д., 2008-2010).

Заметная разница в характере и величине адаптивных реакций организма мальчиков и девочек, юношей и девушек (в основном количественных показателей), а также в уровне теста PWC170 зарегистрирована преимущественно с 10 – 11 лет (Сонькин В.Д., 2008) и становится особенно выраженной после завершения пубертатного периода, т.е. в юношеском возрасте. В этом возрасте величина физической работоспособности и максимально возможное увеличение показателей адаптивных реакций кардиореспираторной системы при мышечных нагрузках у девушек составляет в среднем 70 – 80 % от таких же показателей

уюношей.

Всвязи с тем, что пубертатный период развития резко сказывается на функциональном состоянии организма и, в частности, на адаптивных реакциях кардиореспираторной системы при мышечной деятельности ребенка, крайне важно оценку функции последней в условиях физической нагрузки (функциональные пробы, тренировочные и соревновательные нагрузки) проводить, ориентируясь не только на паспортный, но и биологический возраст, т.е. на степень проявления полового созревания. Отмечено, что подростки с выраженным уровнем биологического созревания

26

отличаются и более высокими показателями двигательных качеств и функционально более высокими показателями адаптивных реакций на физические нагрузки, приближаясь к качественно лучшим показателям юношеского возраста (Тихвинский С.Б., Хрущев С.В., 1991). Вот почему, несмотря на высокие показатели физической работоспособности детей и подростков (тест PWC170 у них составляет 48 – 50 % величины взрослых спортсменов), их организм достигает этого более высоким напряжением вегетативных функций организма и, прежде всего, кардиореспираторной системой. Только в юношеском возрасте организм в своих адаптивных реакциях при мышечной деятельности достигает или почти достигает уровня эффективности и экономичности функциональных показателей взрослого человека (Левушкин С.И., 1998).

Наивысшие величины физической работоспособности отмечались у лиц, систематически занимающихся спортом, чем у не спортсменов. Физическая работоспособность существенно отличается в зависимости от специализации. Наиболее высокие значения PWC170 отмечаются у спортсменов, тренирующихся на выносливость (Арсланов В.А., Арсланова Л.М., 2001).

Ряд авторов (Ванюшин Ю.С., 1986; Левушкин С.П., 2003), осуществляя сравнительный анализ работоспособности школьников, занимающихся и не занимающихся спортом, приходят к единому мнению относительно более высоких показателей физической работоспособности спортсменов. Причем у юношей-спортсменов, занимающихся преимущественным развитием выносливости, показатель PWC170 составляет практически те же величины, что и у нетренированных мужчин.

При определении аэробной производительности обычно используется показатель максимального потребления кислорода (МПК). Величина потребления кислорода организмом, как известно, эквивалентна производимой им работе. Поэтому с повышением мощности осуществляемой

27

работы пропорционально повышается потребление организмом кислорода (Милодан В.А., 2008; Афанасьев В.В., 2009).

Во время напряженной мышечной деятельности основным лимитирующим звеном МПК является система кровообращения. К числу основных факторов, ограничивающих систему транспорта кислорода при выполнении интенсивной мышечной работы, относятся показатели центральной гемодинамики, главными из которых являются ударный и минутный объём крови (Ванюшин М.Ю., 2011).

По мнению Левушкина С.П. (1992) аэробная производительность юношей увеличивается в возрасте от 17 до 18 лет, что выражается в достоверном повышении PWC170 и МПК. В 18 -21 год изменения аэробной работоспособности незначительны.

Для определения физической работоспособности в настоящее время широко используют функциональную пробу, основанную на определении мощности физической нагрузки, в результате которой ЧСС увеличивается до 170 уд/мин. Данная проба получила название “PWC170” от первых букв английского обозначения термина “физическая работоспособность” – Physical Working Capacity. Тест PWC170 связывают с именами шведских ученых – Sjostrand T. (1947) и Wahlund H. (1948). Дальнейшее теоретическое обоснование данная функциональная проба получила в работах отечественных исследователей (Карпман В.Л. с соавт., 1994).

Использование пробы PWC170 для оценки физической работоспособности основано на хорошо знакомых в физиологии мышечной деятельности положениях: 1) увеличение ЧСС при выполнении физической нагрузки происходит (до определенного уровня) пропорционально повышению ее мощности; 2) степень увеличения ЧСС при непрерывной мышечной нагрузке обратно пропорциональна возможности испытуемого выполнять физическую работу данной мощности, то есть физическую работоспособность (Карпман В.Л. с соавт., 1988).

28

Существует два варианта определения работоспособности по реакции ЧСС на мышечную нагрузку. Один из них основан на оценке ЧСС в период выполнения испытуемых стандартной физической нагрузки. Второй, более научно обоснованный, заключается в поиске той величины интенсивности физической работы, при которой пульс повышается до определенного стандартного уровня. Общепризнанным в физиологии фактом является то, что критерием начала оптимальной зоны функционирования дыхательной и сердечно - сосудистой систем во многом, определяющих физическую работоспособность человека, является величина ЧСС равная 170 уд/мин. В основе функциональной пробы PWC170 лежит определение мощности физической нагрузки, при которой пульс равняется 170 уд/мин. Корреляционный анализ, проведенный Карпманом В.Л. с соавт., (1994), показал наличие высокой положительной связи (r = 0.905) между PWC170 и МПК.

Таким образом, в рассмотренной нами главе имеется значительное количество данных о работоспособности и функциональных возможностях организма спортсменов при выполнении теста PWC170. Достаточно подробно изучалась мышечная работоспособность спортсменов различных возрастов, квалификации и специализаций. Однако в представленных работах не рассматривалась физическая работоспособность юношей с различной двигательной активностью и в зависимости от типа кровообращения.

Располагая сведениями о величинах физической работоспособности людей разного возраста и пола можно судить о состоянии их здоровья, о социально-гигиенических и социально-экономических условиях жизни, о результатах подготовки к трудовой и спортивной деятельности. Определение уровня физической работоспособности необходимо при организации физического воспитания населения, при отборе и планировании учебнотренировочных нагрузок спортсменов, при организации двигательного режима в центрах реабилитации. Поэтому Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Международная федерация спортивной медицины

29

(ФИМС) рекомендовали исследование человека, всех его систем и органов во время выполнения мышечных нагрузок определенной мощности.

В повседневной жизни, в своей профессиональной деятельности люди используют только небольшую долю своей физической работоспособности. Проявление ее на более высоком уровне происходит в спортивной деятельности, в борьбе за сохранение жизни. В этом случае границы физических возможностей оказываются значительно выше. Следовательно, любое проявление физической работоспособности и даже «максимум усилия» являются условиями, и их следует трактовать как относительные.

Величина физической работоспособности зависит от ряда объективных факторов. К ним относятся: антропометрические показатели (длина и масса тела); мощность и эффективность механизмов энергопродукции аэробным и анаэробным путем; сила и выносливость мышц; состояние опорнодвигательного аппарата. Кроме того, физическая работоспособность зависит от наследственных факторов и внешних условий: профессии, характера активности и вида спорта. Безусловно, на работоспособность человека оказывает влияние и состояние здоровья.

Если мы будем рассматривать физическую работоспособность в узком смысле слова, то ее следует понимать как функциональное состояние кардиореспираторной системы, так как в жизни чаще всего интенсивность физической нагрузки невысокая, и она имеет аэробный характер, связанный с деятельностью кислородтранспортной системы, т.е. обычную работу лимитирует система транспорта кислорода. Поэтому для характеристики физической работоспособности может быть использован термин «аэробная работоспособность», которая, по мнению А.А.Виру с соавт. (1988), может быть определена через предельную мощность работы, осуществляющая за счет аэробного энергообеспечения или же через предельную возможную активность функций, ответственных за прием и транспорт кислорода работающими мышцами.

30

Физическая работоспособность выражает потенциальные возможности организма в зависимости от возрастно-половых особенностей и физической подготовленности. Под физической работоспособностью понимают способность человека выполнять максимум работы в определенной зоне мощности с учетом физиологической цены, которую организм платит при выполнении заданной нагрузки. Работоспособность является наиболее важным и объективным показателем «динамического здоровья», для определения которого необходимо исследовать состояние не только отдельных органов и систем организма, но и проследить за изменением его функционирования под воздействием мышечных нагрузок. Показатели физической работоспособности изменяются в процессе индивидуального развития. Так, с возрастом происходит увеличение физической работоспособности (З.Б.Белоцерковский, 2012; А.С.Солодков, 2015). Согласно опубликованным в литературе результатам исследований, относительные показатели физической работоспособности (PWC170) с 9 до 12 лет претерпевают незначительные изменения, в 13 лет происходит их уменьшение, к 14 годам отмечается рост, что продолжается к 15-летнему возрасту (А.В.Шиян, 2005). Показано, что у нетренированных мальчиков наиболее высокие темпы прироста показателя PWC170 наблюдаются в возрасте 11 и 15 лет с минимальными значениями прироста в 13 лет (А.А. Кузьмин, 2011). Следовательно, возрастная динамика физической работоспособности подростков в своих “пиках” соответствует периодам замедления ростовых процессов. Это объясняют тем, что в периоды незначительного роста, активизируются дифференцировочные процессы, происходит усиленное развитие митохондрий скелетных мышц, наблюдается резкое увеличение содержания цитохрома «а». Все это повышает эффективность биологического окисления в митохондриях, изменяя энергетический статус организма, расширяя его аэробные возможности и тем самым, создавая благоприятный физиологический фон для роста физической работоспособности (А.А. Кузьмин, 2011).

31