Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Типологические особенности энергетического обеспечения мышечной деятельности мальчиков 7-8 лет

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Типологические особенности энергетического обеспечения мышечной деятельности мальчиков 7-8 лет"

УЛЬЯНОВСКИЙ ОРДЕНА 'ЗНАК ПОЧЕТА" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.Н. УЛЬЯНОВА

На правах рукописи Ч2К £12.656+812.760.1

ИЛРЧИК ЛВДМИЯА АНТОНОВКА

ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИИ ВН1ЕЧН0И ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МАЛЬЧИКОВ 7-8 ЛЕТ

03. 00. 11 - физиология человека и «ивотншс

Автореферат диссертации на соискание ученей степени канхядата биологических мук

Ульяновск тз

- г;--

Работа выполнена на кафедре анатомии, физиологии и гигиены человека Ульяновского ордена "Знак почета" госуцарствеиного педагогического университета им. И.Н.Ульянова.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Л.Л.КАТАЛШСВ

Официальные оппоненты:доктор биологических наук, ССНЫОЯ В.Д.

доктор биологических наук, профессор АбЗАЛОар.А

Ведущая Организация - Институт возрастной физиологии РАС (г.Москва)

zn 3D

Защита состояться eiZ&JL 10S5 г. в '' часов ва заседании специализированного совета X. 113.51.01. пр присуждали» ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13. - физиология человека и животных при Ульяновском ордена "Знак почета" государственном педагогическом университете со адресу: 432700, г-Ульяновск, пл. 100-летия В.И.Ленина, д.4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного педагогического университета по адресу: г.Ульяновск, пл. 100-летия В.И.Ленина, 4.

Автореферат разослан

1095 Г.

Учений секретарь специализированного совета

кандидат биологических наук О.Н.Валкина

- 3 -

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Считая тся, что формирование источников энергии в онтогенезе человека происходит гэгеро-хронно, что определяет качественное своеобразие энергетики скелетных мьпц на каждом этапе онтогенеза.

Основным источником энергии в детской возрасте язляетоя окислительное фосфорилирование (А.А.Гусинский, 1973; Л.Е.йгбо-мирский,1ч81; В.Д.Сонькин, 1990). У детей некогда не бкзавт столь больших величин кислородного долга, какие отмечаятся у ьарослих при тяжелой мьш<эчной работе (Р.-О. АзЬгапЗ, 195Я). Относительная величина ШК практически нг меняется в период с 7-8 до 30-40 лет (Р.-О.Аз1гап(3,1952). В то кз время относительный вес мысэчной.массы увеличивается в 1.2-1.3 раза (М. А.НоШДау, 1971). Это означает, что-у детей ЫГК в расчете ка единицу кы-печной массы вы=г, чеи у взрослых.

В раннепубертаттм период интенсивно формируется гликоли-тический источник мышечной энергопрсдукцнп* увеличиваются запаси гликогена в скелетных мыпцах (И.А.Корниенко и др., 1984), концентрация и активность основных гликолитических ферментов гаксокинагы и фосфофруктокинааы (3. ЕгИ^зог», 1972). Осно.юй аткх преобразований являются дкфференцировочные процессы ста -детно-шшечной ткани, происходящие з период полового созревания, которые приводят к значительному увеличении доли быстрых волокон а структуре мьпц конечностей (Р.В.ТемЗоецзвц, 1905, 1950; Р.В.Тамбовцева, И.А.Ксрниенко, 1933).

К концу полового созревания на фоне бурного рсзта скелетной мускулатуры параллельно с увеличение производительности гликолиза увеличиваются потенциалы :иэ ■ возможности фосфатного источник энергии (В.И.Демин, 1937).

Таково на настоящий момент прэдст.авлениэ о формировании энергетических источников в постнаталькои онтогенеза. Однако имеется факты, . которые кэ согласуются с представлением о доьш-шфовании в детском возраста аэробной знергопродукцга. Праетика физического воспиташл покагызает, что дети когут достигать высоких результатов при работе силозсго и скоростно-силового характера, выполнение которой обеспечивается за счет анаэробных источников. Тренировка з рзжкмэ определенного источника энергии исисет изменить тогаы, последовательность я дефинитивнуа струк-

туру энергообеспечения (P.D.Gollnlck,1986; H.L.Jones, N.McCartney, 1936; H.С.Kemper, R.Verschuur, 1937; R.M.MalIna, 1983; M.Weymans; 'f.iteybrouck, 1989).

В недавней работе В.Ф.Всробьеьа (1991) показано, чтэ высокие рабочие возможности мальчиков 10-11 лет в зоне смешанной аэроСно-анаэробной енергопрэдукции обеспечиваются не исключительно аэробный источником (как этого следовало ожидать согласно обедай схеме онтогенетического преобразования энергетического метаболизма), а такав высоким уровнем развития лш;тсЩидного источника, или жа высокими возможностями функционирования вегетативных систем. В 10-11 лет завершается и достигает максимальной эффективности "детская" организадо физиологических функций (Д.А.Сарбер и др., 1990). Возможно неоднородность энергетлчес-кого метаболизма, обнаруженная В.О.Воробьевым в этом возрасте, является результатом рана начавшегося полевого созревания некоторых датей и активацией у них анаэробной энергетики.

В евлте сказанного нам представлялось важным изучить особенности энергетического обеспечения и соотношение моциостных характеристик основных источников энергии детей 7-8 лет, когда согласно общей схемо развития энергетического метаболивма, аэробная энергетика уже сформировалась, а созревание анаэробных источников еще не наступило.

Цель исследования. Изучить особенности энергетического и вегетативного обеспечения мыкечной деятельности мальчиков 7-8 лет при выполнении работы в различных генах мощности.

Задачи работы:'

1. Ка основе эргсметрических исследований-определить индивидуальные значения показателей мощности и емкости энергетических источников ( аэробного, лактазддного и фосгенного) мальчиков 7-8 лэт.

2. Оценить характер взаимосвязи индивидуальных особенностей энергетического метаболизма с работоспособностью в различных зонах мощности.

3. Сопоставить характер энергообеспечения скелетных шшц с физическим развитием и особенностями телосложения мальчиков 7-8 лаг..

4. Изучить взаимосвязь энергопродукции скелетных мыац с особенностями гемодинамики и степенью напряженности регулятор-ных систем организма.

Научная новизна. У мальчиков 7-8 лет выявлены различные варианты индивидуальной организации энергетического обеспечения мышечной деятельности: аэробный, аэробно-гликолитический, гли-колитический, смешанный, фосфатно-гликслитический, фосфатный. Тип энергетического метаболизма скелетных мышц определяет работоспособность в различных зонах мощности: мальчикч с аэробным энергообеспечением обладают наибольшей работоспособностью в зонах умеренной и большой мощности, с гликолитичэским - в зоне субмаксимальной мощности,с фосфатным - в зоне максимальной мощности. Установлена взаимосвязь между характеров энергопродукции скелетных дешц и особенностями- телосложения: аэробики, как правило, имея астеническое телосложение, гликолитики - торакальное, фосфзтики - мышечное. У мальчиков 7-8 лет выявлены три типа гемодинамики: гипокинетический, зукинетический и гиперкинэ-тичэский, которые коррелируют с типами энергетическою метаболизма скелетных мышц.

Положения, - выносимые на защиту

1, Мальчики 7-8 лет неоднородны по типу энергетического метаболизма скелетных мышц. Выявлено несколь вариантов индиви- , дуальной организации энергообеспечения мышечной деятельности: аэробный; аэробно-гликолиткчеегает, гликолитический, сшшакньй, фосфатно-гликолктический, фосфатный.

' 2. Тип энергетического метаболизма скелетных мыгац определяет работоспособность в различных зонах мое??ости: мальчики с аэробным энергообеспечением обладают наибольшей работоспособностью с зонах умеренной и большой мощности, с гликолитическим - в зоне субмаксимальной мощности, с фосфатный - в зоне максимальной мощности.

3. Мальчики с аэробным энергообеспечением, как правило, имеют астеническое телосложение, с гликолитическим - торакальное, с фосфатным - мышечное. '

4. Мальчики 7-8 лет различаются по твдр.м гемодинамики: наиболее распространен зукинетический тип и примерно в равной мере представлен у детей.всех типов энергетического метаболизма, гипокинетический - чаща встречается у детей с аэробным, гкпер-киветическии - с фосфатным энергообеспечением.

Научно-практическая значимость определяется установленной неоднородностью энергетического метаболизма скелетных мызц мальчиков 7-8 лат. • Учет индивидуальных особенностей энергетика поз-

волг.ет разрабатывать комплексы физических упражнений, обеспечивающих максимально эффективное развитие двигательных качеств детей в зависимости от тгаа з"ергопродукции, прогнозировать наиболее перспективные направления спортивной специализации индивида.

Реализация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 15 работ. Дан:ше исследований включены в лекционный курс физиологии человека и жпвотнпс и возрастной физиологии Ульяновского педагогического университета.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 143 страницах машинописи. Состоит из введения, обзора литературы, описания крименявшихся методов, исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы, включаюцего 214 источника, 75 из них - иностранных авторов.

Апробация диссертации. Результаты работы доложены на ежегодных внутривузоЕских конференциях УлГПУ (1993-1995), конференции -молодых ученых Самарского педуниверситета (1992), Всероссийской научной конференции "Растущей организм: адаптация к физической и умеренной нагрузке" (Казань, 1994), на ежегодных С02в1дан.лх в Научно-исследовательском институте физиологии детей " подростков (Москва, 1992 - 1994).

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена в лаборатории функциональной диагностики Ульяновского государственного педагогического,университета. Обследовано 43 мальчика, учащиеся скол N 1 и N 4 г.Ульяновска, в возрасте 7-8 лет. Испытуемые на! момент обследования были практически здоровы - не страдали хроническими, острыми респираторными и другими заболеваниями, занимались физической культурой в основной медицинской группе по обычной программе. К шпелнешео физических нагрузок дети были допущены на основании результатов функциональных обследований и данных зхзкардиографии.

На основе вологргоыетрического тестирования определяли индивидуальные мощнсстные и ёмкостные характеристики энергообеспечения скелетных мышц.Тестирующая нагрузка задавалась на вело-зргомэтре "Ритм ВЭ-05". Испытуемые выполняли нагрузи "до отказа" в зонах умеренной (1.6 Вт/кг), большой ( 3 Вт/кг и 4 Вт/кг) и субмакс.шальной ( 5 Вт/кг) относительной мощности. Регистри-

ровали время удержания нагрузки, ЧСО в покое и в течение 5 минут восстановления.

Для определения суммарной емкости знергетччееких систем организма использовали тест ступснчатонозрастающеп moejioctü. м04-нооть первой ступени нагрузки, которая носит характер разшнкч - 30 Вт, время работы - 2 мин. Темп возрастания нсхрув::и - Б Вт/мин. Продолжительность работы на какдой ступени - 1 мин. Нагрузка, темп увеличения которой блиьок к линейному, ьывнвзет последовательное подключение к энергообеспечение трех основных метаболических источников.

На основе времени удержания нагрузок 3 и 5 Вт/кг, используя уравнение, >йоллера (Л.Muller,1963), рассчитывали предсльнуэ мощность, которую испытуемо могут поддчряигать в тгчение 10, 40.. 240 и 9С0 с - Показатели W10, W40, W240, V9CD (В.О.БороСьв, 1S91), отрачасщнэ „.шикмальную проипводдаольность оснозчнх источников энергии. Для характеристики максимальной аэробной производительности определяли такта МПК по /кольну в модификации А.Л.Гусинского с соавт. (1930) для детей разного возраста и пола. Мощность фосфатного источника энергии оценивали по величинэ предельно достижимой мощности ( И.А.Гудкоя, 1973).

Работоспособность в конкретной зоне мощности (умеренной, большой, субмаксимальной) оценивал.; по времени удержания соответствующих нагрузок - 1.5, 3 и 5 Ет/кг, а тагаге, по величина интенсивности накопления пульсового долга - ШВД (В.И.Король :г др., 1935).

При тестировании общей физической работоспособности использовали несколько вариантов пробы FWC-170. Данные, получен-laja различными матодшж (В.К.Еарпман и др., 1939; Л.И.Абросимова, В.С.Карасик, 1978; И.Ф.Сауткют н др., 1979; А.Л.Гунинскил и др..1930) сравнивали с результатами прямого определения FWC-170.

Используя метод тетрзполярной трудней реографии, спредэля-ли величины ударного (W.Y.Kybicak et al, 1966) и минутного объемов крови, сердзчного индекса, гидравлической мощности сердца, удельного периферического сопротивления сосудов.

Напряженность регуляторкых систем организма оценивали на основе метода кардиоинтервялеграфга (В.В.Пария, Р.М.Баевский, 1967) в состоянии покоя, и через 5 минут восстановления после выполнения предельной велоэргеметриччекой нагрузки большой и субмаксимальной мощности.

По результатам ачтр'опоматрйчаских -.ООслэдований яспь;туеиь;э бши отнесены к одному из следующих типов телосложения: астенический, торакальный, мьглечнь'м, дигестивный (В.Г.Штефко, А.Д.Островский, 1029; Б.А.Никитюк, С.С.Дарская, 1975).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенное велозргометрическое тестирование позволило оценить мощностные и емкостные характеристики каждого из энергетических источников обследованных мальчиков 7-8 лет. При выборо Точности нагрузок руководствовались схемой возрастного перемещения грашщ зон относительной мощности (В.Д.Соныаи, 1S30).

Продолжительность работы в определенной зоне мощности определяется емкостью систем энергообеспечения. Зависимость между мощьостыо нагрузки и предельным временем ее удержана описывается уравнением Киллера (А.Muller, 1969): t i e"b/vra,

где W - мощность нагрузки, t - предельлое время ее удержания,"а" И"Ь" - коэффициенты, . отражающие индивидуальные характеристик анергоо-юспеченкя.

Значения времени удержания испытуемыми нагрузок 3 и 5 Вт/кг использованы для расчета величин переменных "а" и "Ь": а = Iff <W ' is (W,/w2), Ь - In t, W, ла - in tjW^a, где W, и - мощности нагрузок 3 t: 5 Вт/кг, соответственно, t, й tg - средьее время удержания этих нагрузок. Среднее время удержания испытуемыми нагрузки 3 Вт/кг составило 216.42+31.84 с, Б Вт/кг - 39.87+2.03 с.Показатели "а" и "Ь" равны, соответственно, 3.311 и 9.015. Подставляя значения переменных "а" и "Ь" в уравнение Мюллер^, можно рассчитать предельное время выполнения нагрузок любой мощности. При предъявлении испытуемым нагрузки мощностью 4 Вт/кг время ее удержания составило 81.61+8.09 с. Расчетное время удержания нагрузки указанной мощности оказалось равным 83.46 с. Как видно, реальное и расчетное время хорошо совпадают (г - 0.983). На основании этого можно сделать заключение, что в изучаемом возрасте, так же как и в Солее старшем (В.Д.Сонькин, 1990; В.©.Воробьев, 1991),уравнение Ньллера достаточно точно отражает зависимость предельного времени удержания нагрузки от ее мощности.

Уравнение Мюллзра также дает возможность определить максимальную мощность нагрузки,при Екподненга которой а заданном промежутке времен» полностью исчерпывается реаерз пабсччх возможностей. Учитывая данные о временной развертке осноътх метаболических процессов: фосфагэнниго, лакгащ-дного и азробнаго (Н.И.Волков, 1969; й.Мзг£аг1а, 1975; КЛ'аа*»пяЕП а1, 193о), и знал индивидуальные значения показателей степени урааненгл 1Лаялера, -рассчитывали предельную мощность, которую испытуемый может поддерживать в течение 10, 40, 240 и 600 с. Значения этих мощностей были приняты кат показатели и'-10, 4-40, V-240, М-бОО (В.Ф.Воробъев, 1991).

Показатель Ч-30 - максимальная мощность.которую испытуемый макет развить и поддеря;вать в течеш-'э 10 с. За это время полностью исчерпываются аапасы ЛТЭ и КрЭ в екглетпле ккшцаг (В.И.Демин, 1935,1937; Е.КиИгсап, ;.В«г?1гог.\ 1937). Покг-затоль У-10 характеризует мощность фосфагепнсго источшкз зноргга.

Максимальная мощность, развиваемая анаэробно-глхколкт/чэи-ким источником . обеспечивает непрерывную работу в течение <10 с (Н.Б.Яружный, 19Е5). При большей продолжительности работы повивается роль аэробных систем з энергообеспечении, а при меньшей продолжительности преимущественное значение имеет фосфзгешпгА механизм. Поэтому, величину V-40 можно считать верхней границей зоны анаэробно-гликмитичесгссй 1суб!гаксималъиой) мощности-(В.Д.Сонькин,1990).

Максимальная мощность нагрузки, которую испытуемый «ог.ьг поддерживать в течение 240 с. (\?-240), является пнтегралькш показателем рабочих воамсязюстей человека в зенэ сцавакной зкзр-гопродукции при гошестном ¿уищнонированих аэробного и дакта-цидного источников. 240 с'- время необходимое для полного енхс-да на стационар аэробного источника (Н.И.Зсшюв, 1964). При та-' кой продолжительности нагрузка 30-40Х необходимой экер^ш! поставляется гликолизом.

Наибольшая мощность, которую испытуемый монет поддерживать в"течение 900 с (Ы-900), соответствует- рабочей мощности аэробного источника в режиме, близко« к работе.в устойчивом состоянии (И.А.Корниенко и др., 1994).

- 10 - .

Значения-г азяшеаг' мосщостных па®затвл0Й.ддооч«ШЕал5Гйо

-формулам: _' ___

d /о"Ь ' а /а-ь ' a ' ъ '

W-10r\/— i VMO-W —; W-240 - i / —; W-бСКЦ/— VlO V 40 Y 240 Y 900

Ea основании полученных данных испытуемые были разделены по тиши энергообеспеченил. Для этого подсчитывали среднегруп-поаые значения мовдсзткых показателей. Отличив индивидуальных значений на +0.6? от среднагрупповых позвойет судить о степени развития источников. Выявлено G типов энергообеспечения мыиэчной деятельности у мальчиков 7-8 лат

1. Азробкоэ - с прекмущеьтвенкш развитием кислородной энергетической системы - 26.19%.

2. Аэробно-глкколитическоэ - с высоким развитием аэробного и лактадидного источников - 7.14%.

3. Глшолитическоэ - с преобладанием в общей вкергопродук-ции гликолитических процессов - 9.522.

4. Смешанное - с равиомершм пропорциональным развитием всех источников энергообеспечения - 26.192.

F ©осфатно-гликолитическое - с преимущественным вкладом в общую энергопродукцию организма анаэробных источников , - 2.382.

6. Фосфатное - с высоким запасом АТФ и КрФ в скелетных мышцах, обеспечивающих способность к выполнению нагрузки максимальной модности - 28.572.

Максимальную аэробную мощность развивают дети с азробно-Гликолитическим (W-600 - 2.75+0.15 Вт/кг) и аэробным типами (W-900 - 2.62+0.19 Вт/кг) энергообеспечения. В группе с преобладанием лактацидной анергопродукции этот показатель снижается до 1.77+0,09 Вт/кг, а у фосфатиков - до 0.71+0.06 Вт/кг. Подобным -же образом изменяется показатель W-240 - максимальная мощность, поддерживаемая в зоне смешанной аэробно- анаэробной знар-гопродукции. Ее величина максимальна у мальчиков аэробно-глико-литического типа (3.70+0.10 Вт/кг) и снижается до минимума (1.56+0.07 Вт/кг) у фссфатикоа. Мощность лактааддного источника (W-40) максимальна у детей гликолитического типа - 5.62+0.09 Вт/кг, у аэробного - она составляет 4.79+0.18 Вт/кг, у фосфатного снижается до 4.37+0.19 Вт/кг. Дети с фосфатным типом энергообеспечения обладают наибольшей способностью к выполнению ий-

Рис. 1. Пгиэпзшго мощности работы при ЕыполнзншГвэлоэргоштротеасоЛ нагрузки мшссимадь-еой цятчкааЕЛССТи шлыккааи с азроСныы (А), гликолитичаским (6), фосфатгшм (Г) типами анерго-обсспгчбпк! ¡лигэчпоЗдеятельности. По оси абсцисс - врзпя, по оси ординат - мощность.

тенсивной кратковременной нагрузки (&М0 - 10.28+0.93 Вт/кг). У г.тколитиков мощность фосфатного источника энергии ниже - 9.49+ 0.29 Вт/кг и минимальна у азроОиков - 6.44+0.15 Вт/кг. Мощност-ные показатели детей со сыпанным типом энергообеспечения находятся 1та уровне средних величин.

Общепринятым показателем аэробной производительности явля-оется ЫЖ. Динамика изменения МЛН в зависимости от типа энерго-беспечения совпадает с таковой показателя аэробной мощности ". N-900, рассчитанного по уравнении Мюллера. У аэробичов ГНК равно 65.25 +2.15 мл/мин*кг, у мальчиков тликолитического и фосфатного типов составляет, соответственно 61.05+4.15 мл/мин*кг и - 56.88+1.1Ь Ш1/мин*кг.

Помимо расчета показателя №-10 для оценки возможностей фосфатной энергетической системы проводили тест на, определение мышечной работы максимальной мощности (И.А.Гудков, 1973). Максимальную анаэробную мощность (Миах) рассчитывали по ведичине предельной скорости педалирования на разных уровнях еопротивле- . кия педалировании. Наибольшее ¿-качение максимальной анаэробной мощности имеют дети_с фосфагным энергообеспечением - 8.41+0.37 Вт/кг. у глнколитиков эта величина составляет 7.47+0.4 Вт/кг, у , вэробиков - 6.22+0.37 Вт/кг, т. е. диланика изменения этого показателя в зависимости от типа .энергообеспечения соответствует . динамике изменения показателя \l-10. Причем, реальные значения предельно достижимой мощности оказались близки расчетным значениям показателя и-10. Среднее значение показателя У-10 для всех испытуемых -. 7.Б9 Вт/кг, Ушах - 7.54+0.21 Вт/кг. Таким образом, использование показателя У-10 для характеристики мощности фосфатной энергетической системы вполне оправдано.

При анализе кривой изменения мощности работы во время выполнения кратковременных упражнений максимальной интенсивности (рис.1) выделено два участка: первый участок - период врабаты-ьания, т.е. время, в течение которого дост1„'алась максимальная частота педалирования, составляло для мальчиков с фосфатным типом энергообеспечения 1.7+0.04 с,, для глнколитиков - 2.3+0.02 с, для еэробиков - 2.3+0.07 с; второй участок - время удержания максимальной частоты педалирования равно 3.8+0.06 с, 2.9+0.05 с и 2.1+0.02 с, соответственно.

Степень развит;« энергетических источников рпределяэт работоспособность в. соответствующей гонах мощности. Работосцособ-

.

<0-1

зй

23 ч

10

3219

.39

А

1.03

—5—

-т-Й-С

.95 —£—

.53

4=

я

. 5 Вт/нт

-2- сте

-X— 1.5 Бт/кг

.53

=г

I

*—4

Рис. 2. Время удержания нагрузки умеренной - 1.5 Вт/кг, ступенчаю возрастающей (ств) и субмаксималькой - 5 Вт/кг мощности испытуемыми с различными типами энергетического метаболизма: Л - аэробный, А-в - аэробнс-гликолитический, О - гчиколитический, 11 - смешанный, Р - фосфатный.

кость датей 7-8 лег в умеренной, большой, субмаксиыальной зонах мощности оценивали по времени удержания нагрузок 1.6, 3 у Б Вг/кг.Продолжительность ¿ыподнения зэроОной нагрузки - 1.Б Вт/кг достоверно различается в зависимости от типа энергопродукции (риа.2); 197/3.00+72.6 с - у аэробикоа,1106.00+42.Ой с - у глкко-диткков, 738.00+14.2Р с - у фоефатиков.Время удержания нагрузки Содьпой мощности - 3 Вт/кг составляет у азробикоь 648.33+12.2 с, у глкколитиков - 217.75+17.75 с, у фосфатиков - 74.83+7.68 с. Наибольшей работоспособность« при выполнении субмаксимальной ютрузт обладает магьчшз! аэробно-глигалитичезкого и гликоли-тгкзсгаго г*.шов. Еатруа^ мощностью 5 Ет/кг они удерживают в 1 течение 63.00+3.00 с и 55.00+2.33 с, соответственно. Работоспособность детей аэробного, смешанного и фосфатного типов знергопродукции б указанной зоне мощности находится на одном уровне И достоверно кике, кем у гликолиткков - 33.64+3.55 с, 54.82+

с и 31.58+2.72 с, соответственно.

Для характеристики работоспособности при ьыполнэнии кагруз-1И анаэробного н сосанного характера определяли тагаиз интенсивность накопления пульсового долга - ИНЦД. Чем больше ИНПД, тем больше "физиологичэгкая цена" данной нагрузки, тем меньие работоспособность (В. 1!.Король и др., 1985). ИНПД при выполнения нагрузки мощностью 3 Вт/кг'у детей глксолитического и фосфатного V¡и!ов достоверно вьлз (рис. <<),чем у аэробиков (0.31+0.12 уд/с, 1.33+0.23 уд/с, 0.51+0.03 уд/с, соответственно). "Фягкологичес-¡■гл сто;шость" гликолитичэекой нагрузки у детей аэробного и фосфатного типов энергопродукции достоверно не отличается (ИНЦД равна, соответственно,4.10+0.67 уд/с и'4.0.53 у?/с). Ешолно-¡1.1,1 далией ьагругка детям гл1гкагит:тчес!юго типа дается гораздо легче (ИНПД - 1.С9+0.44 уд/с).

Наиболее одекватньат при определении общей физической работоспособности детей 7-Б лат по тесту Р,»С-170 оказались две пето-диад: методика А.А.Гусинского с соавт. (1990) - отли-юа от данных прямого определения составило 6.172; методки Л.И.Абросимовой и В.С.Кьрас1гк (1977) - отличие от результатов пряного определения составило 9.62. Иаксимааьяке значения В.!С-170 зарегистрированы у детой с ¿эробно-гликолитичесгаш типом знергопродукции - 3.86+0.43 Бт/кг. У аэрсбикоа этот показатель равея 3.31+ 0.25 Ет/кг, <у гаиколитикой - 3.26+0.21 Бт/кг, у фосфатиков -2.94+6.11 Вт/кг.

уп/с

Рис. 3. Изменение интенсивности накопления пульсового долга (ИНПД) в зависимости от типа энергетического обеспечения шяц в процессе выполнения испытуемыми нагрузки мощностью 3 й Б Вт/кг. По оси срдкнзт - ШЩ (уд/с ), по оси абсцисс - типы энергетического метаболизма: А - азрсОяый, А-б - аэробно-глико-литичоский, в - гликолктическкй, Ы - смзпанный, А - фосфатный.

* Несмотря на общепринятое представление о параллельном изменении Р№-170 и аэробной производительности (В.С.Фарфель, 1969; Я.С.Вайнбаум и др., 1970; Р.-0.Аз1гапс1, 1952; В.Баит» 1973 и-др.), динамика изменения РУС-170, ШК и У-ВОО у детей с различным характером энергообеспечения не совпадает. Отсутствие статистически достоверной разницы РИС-170 у детей с различным типом энергопродукции при одновременном достоверном' снижении

-.¿О -

аэробной производительности (W-900; укагьоает, во-первых, на отсутствие прямой связи между физической работоспособностью, определенной методом WC-170 и аэробной производительностью, о чек шеотся ухе ряд увлзаний в литературе (С.А.Душанин и др., 1977; Г.Ы.Ыаслова, В.Д.Соныын, 1081; G.Currcnlnjj et al, 1069); во-вторых, на тс, что величина физической работоспособности ва-висит от воэмомиосгей и аэробного, и анаэробных источников энергии и может возрастать благодаря анаэробной производительности, несмотря на отсутствие изменений или дало некоторое снижение JfflK (В.Д.Сонькин, 1979). Подтверждением этого является совпадение динамики изменения величины FWC-170 и продолжительности удержания нагрузка 3 Вт/кг, выполняемой в зоне смешанной аэробно-анаэробной энергепродукции. Но данным С.А.Душэ"кяа с соавт. (1977), сравнительная оценка тесч'ов PVC-170, 1ШК и поду-тсрамильного бега школьников разлитого возраста показала, что несмотря на различный функциональный уровень обследованных детей, величины PWJ-170 и МПК в кеждой возрастной группе статистически не отличались. При сопоставлении величии PWC-170 и ШК с результатами полуторачильного бега не обнаружено какого-либо параллелизма во всех возрастных группзх - школьники, заканчивающие бег на 24К и с одинаковыми результатами, ишлл различные, значения PWC-170 и НПК.

Показателям физической работоспособности в условиях напряженной мыпечяок работы, когда мощность нагрузки ступенеобразно повышается до предела, является сСгем выполненной работа (Л.С.Ваибикоза, 1980).Эта величина - производиа от мощности работы и ее продолжительности. Максимальные значения мощности, при которой произошел отказ от работы (мощность утомления - Wyr) ~ агрегметрированы а группе с аэробно-гликолиткческим энергообеспечением - 3.78+0.19 Вт/кг,время работы до утомления - 1049.67+' 244.2 с. ■ Значения этих величин статистически недостоверно нихэ у гликолигиков (3.47+0.06 Вт/кг и 911+104.49 с) и аэробиков (3.30+0.16 Вт/кг и 021.18+51.21 с). Сн/хение их у детей со сие- i ванным и фосфатным энергообеспечением статистически достоверно (3.00+0.15 Бт/кг и 705.55+51.83 С;' 2.22+О.Ц Вт/кг и 574+25.71 с, соответственно).

Еагруака, темп увеличения которой близок к линейному, вызывает последовательное подключение к энергообеспечению трех основных метаболических процессов. Объем работы при выполнении

- -'М7--

-'нагрузки'.ступенчатовозраставщей мсвдозти определяется суммарной емкостью систем энергоооеспечения. Под суммарной емкостыэ в данном случае понимается не абсолютная величина cvi.mj емкостей аэробного, глигалитичесютго и фосфатного источников энергии, а некая доступная величина этой суммы, ограниченная hljtp.-l-.gtü^'í гомеостатических механизмов (Л.С.Байбшсова, 1980). Отсутствие статистически достоверной разницы продалжтелъаости работы а данном тэсте между детьми с аэробным, аэробно-гликалитичесигсл и гликолитнческим типами зиергепродукпии, при наличии достоверна различий аэроблей и гликолитической емкостей (рис. 2) указывает . кз то, что отношения между азрс?чвм и гликзлиткческим источниками энергии оеуцествлстотся, ве^ятно, по принципу ксмпенсацил недостаточности функции одного источника другим, чем обеспячл-ваются высокие рабочие возможности у детей везх трех указанную типсв метаболизма.

Обнаружен параллелизм мезду типом эноргетического метаболизма и типом конституции. Аэробики, как правило, имеют астеническое телосложение (54.552), гликолитики - торакальное (75.0Í): ' высокие, худощавые, узкогрудые. Среди фосфатиков преобладают дети с мышечным типом конституции (58.33Z): крепкие, гсирскоплечиэ, с достаточно большой массой (хорошо развитым мышечным и жироЕни компонентами) (pwe, ч).

В зависимости от величины сердзчнсго .индекса выделяют (К.Н.Савицчий, 1974; Р.Г.Оганов и др., 1СС4) гипо-,зу- и п:пер-кииетический типы гемодинамики. Эукинотичес>о:й тип наиболее распространен (67,142 обследоганных) и примерно з рапной сере предстазлен среди детей всех типоз энергетического метаболизм гипокинетический - чаще встречается у ребят с аэробны-.! (3Ü.35Z), а гиперкинетический - с Фосфатным характером знергоп-родукции (41.652).

Степень напряженности регуляторшдс систем организма в состоянии относительного покоя возрастает в направлена!! от гипокинетического (Но - 0.85+0.02 с, АМо - 27+1.902,4Х - 0.38+0.03 с, Ей - 47.45+9.02 усл. ед.) к эукинегическому (lio - 0.73+0.02 с, АМо - 35.25+2.192,аХ - 0.32+0.02 с, ИК - 112.92+22.64 усл. ед.) и гияеркинетическоы/ типу гемодинамики (Но - 0.6910.04 с, АИо -55.7+4.19%,íX - 0.19+0.02 с, ИН - 284,32+61.61 усл."ед.). Соот-ветстсен"о, параметры кардиоинтервалографии изменяются и п зависимости от типа энергопродукции.

о0

<а

ас«-

X

Щ:

ш

■><ху

ч

И

щ

к>0

щ

■ С>0

К*-' кхЯ

I

щ

X /

4

Гис. Л. Процентов распределение типов телосложения м&лъчиков 7-3 лет в зависимости от типа энергообеспечения мааечиой деятельности: А - аэробный, С - гликолитичеекий, Г - фосфатной. /

астеническое, ^ •■ мыаечнсю,

^ - торакальное, ^ - дстестивкоа

Таким образом, проведзнно-э нами исследование показало, что энергообеспечение скелетных мышц детей 7-3 дет неоднородно. Установлена взаимосвязь характера энергетического метаболизма с показателями работоспособности, физического развития, типом телосложения, ШК, особенностями гемодинамики, степенью напряженности регуляторных систем организма.

ВЫВОДЫ

1. Энергетическое обеспечение скелетных мышц у мальчиков 7-8 лет неоднородно. Выявлено несколько вариантов индивидуальной организации энергетического метаболизма: аэробный, anpofl-но-гликолитичеаскь глгасозитический, смешанный, фосфатно-глкко-литкческий, фосфатный.

2. Тип энергетического метаболизма скелетных мышц определяет работоспособность в различных зонах мощности: мальчики с аэробны;! энергообеспечением обладают наибольшей работоспособностью в аоне умеренной и большой усщнсстч, о гликолитнческим -в зоне субмаксимзльной мо:цности, с фосфатным - в воне максимальной мощности.

, 3. Отсутствует прямая зависимость между физической работоспособностью, определенной по тесту PWC-170, и аэробной производительностью. Величина PWC-170 достаточно адекватно характеризует физическую работоспособность мальчиков 7-8 лет толы со в зоне смешенной (аэробно-гликолитической) энергопродукции. При одинаковой аэробной мощности величина геС-170 может различаться в зависимости от мощности гликолитическогэ источника.

4. мальчиков 7-8 лет выявлены гипо-, эу- и гиперкинетический типы гемодинзмики. Эукинетический тип является наиболее распространенным (у 57.14Х обсйгьдованных) и примерно в равной пере встречается у детей всех типов энергетического метаболизма, гипокинетический чаще обнаруживается у „етей с аэробным, гиперкияетический - с фосфатным энергообеспечением. Обнарумпа сея^ь типов гемод:шамики, а через них и типов энергетики с уровнем напряженности регуляторных систем организма.

5. Сопоставление типез энергетического метаболизма скелетных мылц с особенностями телосложения мальчиков 7-8 лет показало, что дети аэробного типа, как правило, имеют астеническое телосложение, гликолитического - торакальнсо, фосфатного - мышечное.

- 20 -

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОШШШХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Марчик Л.А. Влияние различных учебных нагрузок на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы школьников // •Тез. докл. 1 Поволжской конф. молодых биологов-физиологов. -С?мзра, 1992. т С. 28-29.

2. Катальмов Л.Л., Марчик Л.Л. Оценка функционального состояния школьников па основе анализа изменений сердечного ритма // Психолого-педагогические, медико-биологические и гиппологические аспекты профессиональной подготовки специалистов. - Майкоп, 1993. - С. 83-86.

3. Глталымов Л.Л., Марчик Л.А. Характеристика вегетативной регуляции сердечного ритма у учащихся первого класса гимназии // Разь и место медицинских й гигиенических знаний -в системе выйшого педагогического образования: Тез. докл. Республ. науч-но-ьятод. конф. - Псков. 1993. - С. 83-84.

4. Каталымоа Л.Л., Ыарчик Л.А. Напряженность регуляторных систем организма икольнйков обучающихся в условиях различной продолжительности окольного дня // Роль и место медицинских и гигиенлчеысих знаний в системе высшего педагогического образования: Tes. докл. Республ. .научно-метод. конф. - Псков, 1993. -С. 85-83.

Ь. Каталымоа Л.Л., Ыайланов С.Н., Марчик Л.А..Применение инфракрасного датчика пульса при исследовании кардиоинтервалов // Использование научно-технических достижений в демонстратдаон-нсм эксперименте: Тез. докл. 2-й научно-метод. конф. - Саранск, 19S4 - С. 208,

6. Каталыыов Л,Д., Марчик Л.А. Восстановление частоты сердечных сокращений у школьников 7-8 лет посла выполнения физической нагрузки "до отказа" // Растущий организм адаптация к физической ü умственной нагрузке: Тез. докл. Всерос. научн. конф. - Казань, 1994. - С. 62-64.

7. Кат'ашмов Л.Л., Ыарчик Л.А. Расчет предельного времени удеряааия нагрузок различной мощности // Растущий организм адаптация к физической и умственной нагрузке: Тез.-- доке; Всерос. научн. конф. - Казань, 1934. - С. 64-55.

8. Катэишсй Л.Л., Шайлансв O.H., Ыарчик Л. А. Измерение и обработка кардиоинтервалов с использованием микро-ЭВМ // Растущий организм адаптация к физ; ¡ской и умственной нагрузке: Тез.

- 21 -

дека,. Всерос. научн. конф. - Казань, 1994. - с. 65.'

9. Каталымов Л.Л., Марчик Л.А. Оценка общей физической ра-Оотоспособности по тесту РИС-170. -'Ульяновск, 1994. - 23 с. \

10. Каталымов Л.Л., Марчик Л.А. Мощность нагрузок и время их удержания мальчиками 7-8 лет // Физическая культура и спорт учащейся молодея:! л развивающемся мире. Мчтериата йеидунар. ва-учно-практ. конф. - Шуя, 1994. - С, 65-66.

11. Каталымов Л.Л., Марчик Л.А. Использование вариантов теста ШС-170 при определении общей физической работоспособности детей // Физическое . воспитание и здоровье детей Удмуртии: Тез. Дькл. Республ. научпо-практ. конф. - Ижевск,' 1994. - С. 69-70.

12. Карчик Л.А., Каталымов Л.Л. Типологические особенности энергетического обеспечения мыгачной деятельности м-эльчиков 7-8 лет // Об: Актуал,шм проблемы физического воспитания и спорта.

- Челябинск, 1994. - С. 83-87. ' .

13. Каталымов.Л.Л.,Марчик Л.А. Общая физическая работоспособность младших еколышков // Сб: Актуальные проблемы физического воспитания и спорта. - Челябинск, 1994. - С.88- 91.

14. Нарчик Л.А. Использование теста В/С-170 при определении общей физической работоспособности мальчююв 7-8 лет // Ус-: пехи физкол. наук - 1994. - N 3. - С.' 78-79.

15. Ыарчнк Л.А. Каталымов Л.Л. Варианты индивидуальной 'организации энергетики скелетных шщ мальчиков 7-8 лет // Тез. докл. Всерос. научн. конф. по проблеме физического соспитаяия детей школьного и дошкольного возраста. - Волгог^а^, 1094. - С. 57-Б8.