Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Возрастные и индивидуально-типологические особенности адаптации организма школьниц к скоростно-силовой мышечной деятельности

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Возрастные и индивидуально-типологические особенности адаптации организма школьниц к скоростно-силовой мышечной деятельности"

На правах рукописи

СТЕПАНОВА ОЛЬГА ЮРЬЕВНА

003469094

ВОЗРАСТНЫЕ И ИНДИВИДУАЛЬНО-ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА ШКОЛЬНИЦ К СКОРОСТНО-СИЛОВОЙ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

03.00.13 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 4 '

Челябинск - 2009

003469094

Работа выполнена в НИИ деятельности в экстремальных условиях. ФГОУ ВПО «Сибирский государственный университет физической культуры и спорта»

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор

Харитонова Людмила Григорьевпа

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Щедрина Анна Григорьевна

доктор биологических наук, профессор Попова Татьяна Владимировна

Ведущая организация - ГОУ ВПО «Кемеровский

государственный университет»

Защита состоится 2009 г., в /еР-ч . на заседании

диссертационного совета Д 212.295.03 при ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69, ауд. 116

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет».

Автореферат разослан ^

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, доцент

""" Н. В. Ефимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В условиях социально-демографической ситуации общества особую тревогу вызывает состояние здоровья девочек и девушек. К концу XX столетия 75 % выпускниц общеобразовательных школ имели различного рода хронические заболевания, нарушения опорно-двигательного аппарата, снижение в темпах полового созревания, низкий уровень развития базовых двигательных качеств, психомоторных способностей, что, соответственно, приводило к снижению потенциала ведущих физиологических систем, ответственных за целостный процесс адаптации растущего женского организма (Б. А. Богданова, 1992; Н. А. Ананьева, 1995; В. К. Бальсевич, Л. М. Лубышева, 1995; Т. С. Соболева, 1997; М. В. Андропова с соавт., 1997; Л. Ф. Игнатова, 1997; В. С. Богатырев, 1999; Ю. А. Ямпольская, 2000 и др.).

Известно, что повышение интенсивности физических нагрузок при занятиях спортом и оздоровительной физической культурой взаимосвязано с физическими упражнениями скоростно-силового характера. При этом прослеживается двойственность воздействия упражнений скоростно-силового характера на женский организм, возможен положительный и отрицательный эффект. Отрицательный эффект проявляется преимущественно при занятиях спортом, когда увеличивается в тренировочном процессе объем и интенсивность упражнений скоростно-силового характера (Л. Г. Харитонова, 1999; В. К. Бальсевич, 2000; Л. Г. Шахлина, 2001 и др.).

Проблема состоит в том, что до настоящего времени в организации физического воспитания и в тренировочном процессе юных спортсменок дозирование физических нагрузок скоростно-силового характера осуществляется преимущественно по среднестатистической величине (объему, интенсивности, количеству повторений, пульсовой стоимости и т. д.). Возрастные индивидуально-типологические особенности практически не учитываются, что затрудняет понимание физических воздействий на процесс срочной, долговременной адаптации и здоровье школьниц.

Цель исследования: теоретическое обоснование и выявление индивидуально-типологических особенностей процесса срочной и долговременной адаптации организма школьниц к скоростно-силовым

нагрузкам при физическом воспитании (от 7 и до 16 лет) и занятиях спортом (от 9 до 16 лет).

Для ее решения были поставлены следующие задачи:

1. Изучить и выявить возрастные особенности развития морфо-функциональных показателей и скоростно-силовой подготовленности, формирующихся в процессе физического воспитания у школьниц 7-16 лет с различным соматотипом.

2. Определить возрастную структуру межсистемных взаимосвязей между морфофункциональными показателями и показателями физической подготовленности у школьниц 7-16 лет с различным соматотипом.

3. Выявить возрастные особенности развития общей (аэробной) и скоростно-силовой (анаэробной) выносливости, обосновать физиологические и биоэнергетические механизмы адаптации к различным видам выносливости организма школьниц 9-16 лет, занимающихся спортом.

4. Разработать дифференцированные шкалы оценки физического состояния школьниц 7-16 лет с различным соматотипом. Обосновать методику комплексного этапного контроля за тренировочным процессом и адаптацией организма спортсменок 9-16 лет к физическим нагрузкам скоростно-силового характера.

Научная новизна работы: впервые

- выявлены возрастные фенотипические особенности в морфо-функциональном развитии, характере и темпах адаптации организма школьниц 7-16 лет с различным соматотипом к скоростно-силовым физическим нагрузкам;

- выявлена значимость уровня соматической зрелости в развитии скоростно-силовой физической подготовленности школьниц 7-16 лет с различным соматотипом: высокий уровень соматической зрелости и скоростно-силовых качеств прослеживается у школьниц гиперстениче-ского соматотипа, средний уровень - у нормостенического соматотипа, низкий уровень - у астенического соматотипа;

- установлено, что на каждом этапе возрастного развития у школьниц 7-16 лет с различным соматотипом формируется специфическая структура межсистемных взаимосвязей между скоростно-силовыми и морфофункциональными параметрами, на основании которых проявляются различия в темпах приспособления организма к физическим нагрузкам;

- обосновано, что сенситивным периодом в развитии скоростно силовой выносливости у спортсменок циклических видов спорта является возрастной диапазон 15-16 лет. Развитие скоростно-силовой (анаэробной) выносливости взаимосвязано с аэробной производительностью (МПК) и анаэробной емкостью, индексом эффективности работы сердца в разных пульсовых режимах, показателями центральной гемодинамик и (покой-работа-восстановление), исходным уровнем функциональной активности отделов вегетативной нервной системы и типом метаболизма Форсирование развития скоростно-силовой (анаэробной) выносливости, при снижении аэробной выносливости формирует отрицательный кумулятивный тренировочный эффект, т. е. процесс дезадаптации.

Теоретическая и практическая значимость исследования. Результаты исследования существенно дополняют раздел «Возрастно й физиологии» новыми сведениями о

- формировании генофенотипических особенностей в процессе долговременной адаптации организма школьниц 7-16 лет с различным соматотипом к силовым и скоростно-силовым физическим нагрузкам в процессе физического воспитания;

- возрастной динамике развития общей (аэробной) и скоростно-силовой (анаэробной) выносливости и механизмах долговременной адаптации к ним организма школьниц 9-16 лет, занимающихся спортом,

На основании полученных данных разработаны шкалы дифференцированной оценки морфофункционального развития и физической подготовленности школьниц 7-16 лет с различным соматотипом. Результаты настоящего исследования можно использовать в процессе мониторинга физического состояния и оценки здоровья школьниц, занимающихся и не занимающихся спортом. А также для организации дифференцированного подхода к дозированию физических нагрузок в процессе физического воспитания в школах общеобразовательного и спортивного профиля.

Разработанная методика этапного контроля за скоростно-силовой подготовкой юных спортсменок может использоваться в циклических и ациклических видах спорта на разных этапах подготовки. В настояхцее время она внедрена в практику работы СДЮСШОР № 7 по легкой атлетике г. Омска, в областном центре лыжной подготовки и подготовки биатлонисток, входящих в состав сборной страны.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Скоростно-силовые возможности организма школьниц с различным соматотипом можно прогнозировать на основе учета индекса

соматической зрелости, который, в свою очередь, может служить основой для дифференцированного подхода к дозированию физических нагрузок в процессе физического воспитания девочек 7-16 лет и при занятиях спортом.

2. Организм школьниц 7-16 лет с различным соматотипом характеризуется фенотипическими особенностями к восприятию физических нагрузок: гиперстенический - наиболее восприимчив к физическим нагрузкам силовой, скоростно-силовой направленности и менее восприимчив к развитию общей (аэробной) выносливости и гибкости; астенический - к развитию быстроты, прыгучести, общей (аэробной) выносливости и гибкости, но менее восприимчив к развитию силы и скоростно-силовой (анаэробной) выносливости; нормо-стенический соматотип характеризуется гармоничным восприятием физических нагрузок, различных по направленности воздействия.

Выявленные закономерности могут служить основой для прогнозирования спортивных способностей и отбора девочек в различные виды спорта.

3. Форсирование интенсивных скоростно-силовых тренировочных нагрузок за счет механизмов анаэробного гликолиза на фоне снижения аэробной производительности (МПК) способствует развитию у спортсменок десинхроноза в процессе срочного восстановления показателей гемодинамики и метаболизма. Десинхроноз снижает уровень эффективности работы сердца в разных пульсовых режимах, работоспособность и сохранность здоровья юных спортсменок. Внедрение методики комплексного этапного контроля за тренировочным процессом юных спортсменок позволяет оценить кумулятивный тренировочный эффект и своевременно внести педагогическую коррекцию в тренировочный процесс.

Апробация работы. Основные результаты исследования и материалы диссертации опубликованы и доложены на межрегиональных научно-практических конференциях молодых ученых и студентов (Омск, 1998); «Проблемы совершенствования олимпийского движения, физической культуры и спорта в Сибири» (Омск, 2002); межрегиональной научно-практической конференции «Физическая культура и спорт в формировании здорового образа жизни (Кызыл, 2003); международной научно-практической конференции «Человек, здоровье, физическая культура и спорт в изменяющемся мире» (Коломна, 2003); VI Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы развития физической культуры и спорта в новом тысячелетии»

(Кемерово, 2008); VI Всероссийской научно-практической конференции «Стратегия формирования здорового образа жизни населения» (Тюмень, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе две в рецензируемом ВАК РФ издании, и одно учебно-методическое пособие.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, трех приложений. Список литературы содержит 256 источников, из которых 32 иностранных авторов. Работа содержит 16 таблиц и 13 рисунков. Объем диссертации 152 страницы печатного текста.

Организация и методы исследования. Предварительные исследования проводились автором до поступления в аспирантуру на базе НИИ ДЭУ СибГУФК. Основные исследования при обучении в аспирантуре в четыре этапа. В процессе исследований для раскрытия поставленных задач и цели нами проведена серия научных экспериментов, в которых приняли участие школьницы 7-16 лет не занимающиеся спортом (764 человека) и спортсменки 9-16 лет циклических видов спорта (263 человека), спортивный стаж от 2-х до 6-7 лет.

В работе использовались следующие методы:

Теоретический анализ и обобщение научно-методической литературы по изучаемой проблеме. Антропометрические измерения и расчетные индексы проведены по общепринятым методам, определение соматотипа проведено по методике Р. Н. Дорохова и В. Г. Петру -хина (1990), с учетом габаритного компонента. Физиологические методы исследования: у школьниц не занимающихся спортом изучалось состояние сердечно-сосудистой, дыхательной систем по общепринятым методикам (измерение АД, ЧСС, ЖЕЛ, экскурсии грудной клетки, гипоксические пробы, расчет индексов). Расчет индекса соматической зрелости осуществлялся по методике Л. С. Дворкина (1999). Контрольное педагогическое тестирование уровня физической работоспособности у школьниц не занимающихся спортом осуществлено по тестам учебной программы по физическому воспитанию. В экспериментах, в которых приняли участие юные спортсменки 9-16 лет, изучали физическое развитие по общепринятым методикам, состояние сердечно-сосудистой системы на приборно-аппаратном комплексе «Ритм», состояние статических характеристик сердечного ритма с помощью приборно-аппаратурного комплекса «Полиспектр»

по методике Р. М. Баевского (1985). Показатели биоэнергетики оценивались по абсолютным и относительным величинам МПК, анаэробной емкости по методике Е. L. Fox (1973). В лабораторных условиях для изучения возрастных закономерностей развития общей и скоростно-силовой выносливости и адаптации к ним организма спортсменок 9-16 лет использована трехступенчатая нагрузка на ве-лоэргометре «TUNTURI», которая отражена на странице 13. Спортивный стаж девочек от 2-х до б лет. Все обследования проведены с разрешения родителей и согласия спортсменок.

Методы математической статистики: для каждого из исследуемых показателей определялось среднее арифметическое значение (X). Показателем варьирования служило среднее квадратичное отклонение (о). Оценка достоверности различий осуществлялась по t-критерию Стьюдента при уровне значимости Р < 0,05. Для изучения взаимосвязей показателей был применен корреляционный анализ. Результаты были обработаны на компьютере (программа Excel v/4).

Результаты исследования и их обсуждение.

Особенности морфофункционалыюго развития и адаптации организма девочек 7-16 лет с различным соматотипом к физическим нагрузкам

Одним из маркеров, отражающих темпы физического развития человека, является соматотип (форма телосложения), который отражает специфическую индивидуальную анатомическую изменчивость в процессе жизнедеятельности и рассматривается как частная анатомическая конституция (Б. А. Никитюк, 2000; Л. П. Додонова, 2006 и др.).

В наших исследованиях системообразующим фактором для изучения и выявления особенностей адаптации организма школьниц 7-16 лет к физическим нагрузкам скоростно-силового характера в процессе естественного развития явился соматотип организма девочек. В процессе исследований в каждом возрастном диапазоне развития среди контингента школьниц 7-16 лет было выявлено три со-матотипа: гиперстенический (ГСТ), нормостенический (HCT) и астенический (ACT).

Выявлено, что уровень физического развития у школьниц с различным соматотипом неоднороден. Школьницы гиперстенического соматотипа имели выше уровень в развитии длины, массы тела,

обхватных размеров. Названные показатели были достоверно ниже у школьниц астенического соматотипа. Промежуточное положение между двумя типами занимают школьницы нормостенического типа.

Анализ возрастного развития показателей гемодинамики в условиях относительного покоя показал, что в показателях ССС кроме ударного объема, среди школьниц с различным соматотипом не было достоверных различий. При оценивании в целостном единстве кар-диореспираторной системы, т. е. функциональной активности двух систем (ССС и дыхательной), по индексу Скибински выявлено, что абсолютные среднегрупповые значения на каждом возрастном этапе у школьниц гиперстенического типа были достоверно выше (р < 0,05). Однако жизненный индекс у девочек гиперстенического соматотипа был достоверно ниже (р < 0,05). Таким образом, прослеживалось противоречие. При введении в формулу расчета вместо абсолютных значений ЖЕЛ величины жизненного индекса были получены данные, которые отразили достоверное высокий уровень интегрального показателя кардиореспираторной системы у школьниц с астеническим соматотипом и самый низкий уровень у школьниц с гиперстеническим соматотипом.

В процессе исследований во всех возрастных группах проведена оценка индекса соматической зрелости. Выявлено, что у школьниц гиперстенического типа во всех возрастных группах этот показатель был выше по сравнению с другими, низкий уровень - у астенического типа, промежуточное положение прослеживалось у школьниц нормостенического соматотипа.

Установлено, что уровень развития скоростных, силовых, ско-ростно-силовых способностей достоверно взаимосвязан во всех возрастных группах с индексом соматической зрелости девочек (коэффициенты корреляции колеблются от 0,72 до 0,86). Школьницы ГСТ имели значительное преимущество в развитии скоростных и скорост-но-силовых показателей (тестов). Низкий уровень развития по ряду изучаемых скоростно-силовых показателей отмечен у школьниц ACT, вместе с тем девочки с данной типологией имели преимущество в развитии аэробной выносливости. Промежуточное положение по развитию скоростно-силовых способностей занимали между «крайними» соматотипами школьницы с НСТ.

Для решения второй задачи исследования был проведен корреляционный анализ для выявления взаимосвязей между морфо-функциональными показателями и показателями физической

подготовленности у школьниц с учетом возраста и соматотипа. Использован подход, разработанный И. И. Шмальгаузеном (1982). По мнению И. И. Шмальгаузена, увеличение числа корреляционных связей отражает чувствительность организма к воздействию среды. Нами была подсчитана общая сумма достоверных корреляционных связей между тестами физической подготовленности и морфофунк-циональными показателями, с учетом всех возрастных групп, соматотипа девочек и тестов, отражающих двигательные качества (табл. 1).

Таблица 1

Суммарное количество корреляционных связей между двигательными качествами и морфофункциональными показателями у школьниц 7-16 лет с различным соматотипом

Двигательные качества Число связей и место

Гипер-стени-ческий Место Нормо-стени-ческий Место Астенический Место

1. Сила мышц кисти, спины 46 I 31 III 24 III

2. Взрывная сила ног (прыгучесть) 33 III 33 II 38 I

3. Скоростно-силовая (анаэробная) выносливость 39 II 33 II 25 III

4. Общая (аэробная) выносливость 29 IV 46 I 39 I

5. Гибкость 7 V 21 IV 34 II

11-12 лег

Э-10 пет

7-8 лет

Рис. 1. Возрастная динамика количества достоверных связей между статической силой ведущей руки с другими изучаемыми показателями у школьниц 7-16 лет с различным соматотипом.

между взрывной силой ног с другими изучаемыми показателями у школьниц 7-16 лет с различным соматотипом.

Рис. 3. Возрастная динамика количества достоверных связей между скоростно-силовой (анаэробной) выносливостью с другими изучаемыми показателями у школьниц 7-16 лет с различным соматотипом.

В результате обобщения значимости процесса физического воспитания для организма девочек установлено, что процесс долговременной адаптации организма школьниц с разным соматотипом в каждом возрастном диапазоне развития имеет генотипические предпосылки и фенотипические особенности в восприятии физических нагрузок. Данное заключение подтверждается формированием специфической структуры сопряженности между двигательными тестами с показателями физического и функционального развития девочек с различным соматотипом на этапах онтогенеза. Установлено, что школьницы с гиперстеническими типом наиболее восприимчивы к физическим нагрузкам силовой, скоростно-силовой направленности, но менее восприимчивы к развитию аэробной выносливости и гибкости; астенический тип к развитию прыгучести, быстроты, общей аэробной выносливости, ниже уровень адаптации к развитию силы, скоростно-силовой выносливости; нормостенический тип гармоничным восприятием физических нагрузок различной направленности (рис. 1-3).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что школьный возраст должен рассматриваться как жизненно важный период, во время которого под воздействием учебной программы по физическому воспитанию закладываются и развиваются основные двигательные качества, базирующиеся на основе генотипических особенностей организма девочек с различным соматотипом. В процессе долговременной адаптации эти закономерности проявляются в виде фенотипических особенностей в восприятии физических нагрузок. Выявленные особенности могут служить основой для дифференцирования физических нагрузок у школьниц в процессе физического воспитания и при занятиях спортом, а также при отборе в различные виды спорта.

Адаптация организма юных спортсменок 9-16 лет к физическим скоростно-силовым нагрузкам

В процессе естественного и интенсивного развития двигательной функции у школьниц могут быть использованы одни и те же

контрольные педагогические тесты, отражающие уровень развития физических качеств. При проведении исследований, в которых приняли участие юные спортсменки 9-16 лет, мы не изучали уровень развития всех физических качеств, так как каждый вид спорта имеет свои нормативные критерии, которые отражены в учебно-методических программах (Л. Г. Шахлина, 2001; Т. С. Тимакова, 2006 и др.). Частной целью исследования явилось изучение и выявление возрастных закономерностей в развитии скоростно-силовой выносливости и адаптации организма спортсменок к данным нагрузкам. В научно-методической литературе возрастные особенности формирования скоростно-силовой выносливости и адаптации организма спортсменок к ним отражены фрагментарно. В исследовании приняли участие 190 спортсменок циклических видов спорта. Спортсменки выполняли трехступенчатую нагрузку на велоэргометре. Результаты обработаны с учетом 4-х возрастных групп.

Для изучения и выявления адаптации ССС организма спортсменок циклических видов спорта в процессе исследования использована трехступенчатая скоростно-силовая нагрузка на велоэргометре, выполняемая с разной интенсивностью, критерием интенсивности служили величины ЧСС. Физическая нагрузка для всех испытуемых по технологии тестирования совершенно одинакова: разминка - ЧСС 120-130 уд./мин - рассматривалась как скоростно-силовая нагрузка малой интенсивности, 2-я нагрузка - умеренной интенсивности -ЧСС 150-170 уд./мин, 3-я нагрузка - высокой интенсивности - ЧСС свыше 170 уд./мин. Длительность нагрузок первой и второй по 4 минуты, третьей - 1 минута, при этом 30 сек врабатывание и 30 сек вращение педалей в максимальном темпе. Интервалы отдыха между ступенями - 2 минуты. Мощность работы спортсменки развивают такую, которая соответствует уровню их функциональной готовности, при усталости девочки снижают темп.

Для выявления особенностей долговременной адаптации основных гемодинамических параметров или в целом ССС у юных спортсменок от возраста к возрасту был проведен анализ по трем суммарным показателям сердечно-сосудистой системы. Сумма трех величин гемодинамических показателей состояла из значений, полученных,

например, по величинам ЧСС: в покое (ЧССО, величины ЧСС2 на вторую физическую нагрузку (ФРна-т) и на третью ФРсуб. (ЧСС3). Динамика гемодинамических показателей представлена в таблице 2.

Таблица 2

Динамика темпов прироста гемодинамических и биоэнергетических показателей у спортсменок от 9-10 лет до 15-16 лет (по сумме 3-х величин: покой + ФР150-170 + ФРсубм-)

Группы

к 9-10 лет 11-12 лет 13-14 лет 15-16 лет

а о С Сумма 3-х вели- | чин Прирост, % Сумма 3-х величин Прирост, % Сумма 3-х величин Прирост, % Сумма 3-х величин Прирост, %

ЧСС, уд/мин 427,0 - 438,0 5 438,0 0 442 2,0

СО, мл 181,3 - 187,7 2,0 221,9 20,0 236,2 6,4

МОК, л 29,7 - 30,2 0,5 34,4 11,5 39,0 13,3

пд, мм рт.ст. 213,0 - 227,0 6,5 269 26,2 295,4 38,6

АДср. мм.рт.ст. 119,5 - 127,6 6,7 135,0 12,9 140,8 17

ДП, ус.ед. 567,3 - 567,2 0 625,0 10,2 651,0 14,8

Индекс Кердо, % 165,0 - 169,6 2,7 175,4 6,3 179,0 8,7

КВ 71,0 - 59,4 -16,4 51,6 -13,0 47,2 -8,6

Следует отметить, что значительный прирост адаптации ССС и уровня развития гемодинамических показателей выявлен от 11-12 к 13-14 годам). Темпы прироста ударного объема в ответ на дозированные физические нагрузки возросли до 20 %, МОК - на 11,5 %, преимущественно за счет увеличения ударного объема, а не за счет уровня величин ЧСС на физические нагрузки, т.е. прослеживается положительный эффект воздействия тренировочных нагрузок на процесс долговременной адаптации ССС организма спортсменок при занятиях спортом. Подобная положительная динамика прослеживается по другим показателям гемодинамики.

Сравнительный анализ уровня развития физической работоспособности с разной интенсивностью показал, что темпы прироста абсолютных и относительных величин уровня ФР с разной интенсивностью, т. е. при расчете на кг массы тела спортсменок неоднозначны (рис. 4-5). Также неодинаковые уровни прослеживаются по величинам биоэнергетики (табл. 3).

ОФР150-170, кгм/мин вФРсубм, кгм/мин

Рис. 4. Показатели физической работоспособности у спортсменок 9-16 лет (абсолютные значения).

□ ФР150-170, кгм/минУкг аФРсубм, кгм/мин/кг

Рис. 5. Показатели физической работоспособности у спортсменок 9-16 лет (относительные значения).

□ ИЭРС150-170, усл.ед. вИЭРСсубмГусл.ед. ]

Рис. 6. Индекс эффективности работы сердца у спортсменок 9-16 лет

Таблица 3

Показатели биоэнергетики у спортсменок при выполнении нагрузок скоростно-силовой направленности

Показатели Группы

9-10 лет 11-12 лет 13-14 лет 15-16 лет

Прирост, % Х± 5 Прирост, % Х±5 Прирост, % Х± 5 Прирост, %

МПК абс., мл/мин 1894± 143 0 2260± 301 21 2975± 900 26,0 3265± 534 13,0

МПК отн., мл/мин/кг 58,3±7, 9 0 58,9±8, 3 1,6 59,9± 10,0 1,4 59,7± 4,9 0,5

Анаэр. емкость, мМ/л/кг 21,7±3, 0 0 24,9± 10,3 14,7 28,0± 17,4 16,0 34,7± 5,4 23,6

Так, например, к 13-14 годам совершенствуется способность организма девочек выполнять физическую нагрузку умеренной интенсивности, т.е. при ЧСС до 170 уд./мин, темпы прироста по абсолютным величинам (ФР150.170 абс.) возрастают к 13-14 годам на 81 %. Данные показатели в педагогике спорта приняты за сенситивный период в развитии общей и скоростно - силовой выносливости (В.К. Бальсе-вич, 2002 и др.). Однако при пересчете на кг веса спортсменок темпы

прироста составили всего 16,7 %. Подобная динамика изменений отмечена и по абсолютным величинам ФРсу6. - 42,7 %, при пересчете на вес - 17,6 %, таким образом, сенситивный период требует уточнения.

При анализе индекса эффективности работы сердца в физических скоростно-силовых нагрузках разной интенсивности (рис. 6) выявлено, что к 13-14 годам ИЭРС170 тесно взаимосвязан с аэробной производительностью организма и в определенной мере с подключением механизмов анаэробного гликолиза (рис. 6), т. к. рост аэробной производительности организма спортсменок в 13-14 и 15-16 лет очень низкий (до 2 % к 15-16 годам).

Полученные данные согласуются с исследованиями А. 3. Кол-чинской (1973), проведенными на девочках. По мнению известного специалиста в области внешнего дыхания, с возрастом уменьшается аэробная производительность, т. е. МПК. Отсутствие прироста генетически обусловлено и, возможно, отмечается биологический предел его развития.

В процессе исследований получены данные, анализ которых позволил выявить, что сенситивным периодом в развитии скоростно-силовой выносливости является возрастной диапазон 15-16 лет. Уровень развития у юных спортсменок достоверно взаимосвязан с уровнем развития эффективности работы сердца в разных пульсовых режимах, аэробной производительностью (МПК), с основными показателями центральной гемодинамики и, соответственно, с уровнем развития механизмов анаэробного гликолиза. Выявлено, что чем выше уровень развития названных показателей, тем выше уровень развития скоростно-силовой выносливости во всех возрастных группах.

В процессе длительных наблюдений выявлено, что раннее форсирование анаэробной скоростно-силовой выносливости у юных спортсменок на фоне снижения аэробной производительности развивает десинхроноз в процессе срочного восстановления между показателями ССС и динамике молочной кислоты из мышц в кровь и устранении ее из крови.

В процессе научных исследований проведены длительные наблюдения за тренировочным процессом спортсменок 15-16 лет, занимающихся циклическими видами спорта. Частной целью одного из экспериментов явилось выявление особенностей долговременной и срочной адаптации к физическим нагрузкам организма спортсменок с различным типом метаболизма. Был использован методический подход, разработанный Л. Г. Харитоновой (1992, 1997), по мнению которой

системообразующим фактором обоснования типа метаболизма при мышечной деятельности может служить конечный продукт анаэробного обмена углеводов - молочная кислота.

Анализ полученных данных показал, что ответная реакция по количеству лактата в крови при выполнении физической ступенчато-возрастающей нагрузки у спортсменок неоднозначна. У отдельных спортсменок уровень лактата был в пределах ПАНО (порог анаэробного обмена), т. е. около 4 мМоль/л, у других количество лактата не превышало 8,0 мМоль/л, у третьей группы количество лактата было свыше 8,1 мМоль/л. Таким образом, спортсменки выполнили физическую нагрузку в разных условиях энергообеспечения: первая группа -в аэробных, «стайерский» тип метаболизма, вторая группа - в аэробно-анаэробном режиме, «смешанный» тип метаболизма, третья группа выполнила физическую нагрузку с преобладанием механизмов анаэробного гликолиза, «спринтерский» тип метаболизма.

Выявлено, что уровень скоростно-силовой выносливости был достоверно выше у спортсменок «спринтерского» типа, низкий - у «стайерского» типа и промежуточное положение по уровню данного показателя у лиц со смешанным типом метаболизма. Спортсменки «спринтерского» типа медленнее восстанавливались после нагрузки.

В процессе длительных наблюдений было выявлено, что у спортсменок 15-16 лет со «спринтерским» типом метаболизма наиболее часто отмечается в процессе срочной адаптации формирование десинхроноза в динамике показателей ССС и динамике лактата из мышц в кровь. Показатели ССС восстанавливаются быстрее, а количество лактата после нагрузки у отдельных спортсменок увеличивается до 10-й и даже до 20-й минуты отдыха, т. е. наблюдается гетерохронность в процессе восстановления. Данная группа спортсменок требует постоянного контроля со стороны врача и тренера, так как при повторных нагрузках в период восстановления величины ЧСС не всегда могут служить критерием готовности организма к повторной работе.

В процессе исследований осуществлялся научный поиск для обоснования формирования десинхроноза другими методами, т.е. минуя определение молочной кислоты у спортсменок при физических нагрузках. Выявлено, что использование кардиоинтервалогра-фии (методика Р. М. Баевского - компьютерный вариант) в условиях относительного покоя может служить основой для прогнозирования десинхроноза. В частности, исходный уровень показателей,

отражающих механизмы регуляции сердечного ритма, достоверно взаимосвязан с динамикой лактата после нагрузки. Индекс напряжения регуляторных механизмов сердечного ритма в диапазоне свыше 140-160 у. е. является критерием формирования десинхро-ноза. Выявленные закономерности послужили основой для разработки методики контроля за тренировочным процессом спортсменок, а также оценки срочной и долговременной адаптации организма девочек к физическим нагрузкам. Разработанные практические рекомендации были внедрены в практику спорта, что подтверждается актами внедрения.

ВЫВОДЫ

1. На всех этапах возрастного развития у школьниц 7-16 лет выявлены три соматотипа: нормостенический - 50 %, гиперстенический -26 % и астенический - 24 %. Физическое развитие неоднозначно: у гиперстенического типа - высокий уровень в развитии длины, массы тела, обхватных размеров; у астенического - низкий уровень длины, массы тела, обхватных размеров; девочки нормостеническо-го соматотипа занимают промежуточное положение в уровне физического развития. У школьниц 7-16 лет с различным соматотипом показатели сердечно-сосудистой системы не имеют достоверных различий. Однако у гиперстенического типа достоверно выше способность переносить гипоксию, но ниже уровень величин жизненного индекса, что является лимитирующим фактором в развитии аэробной выносливости.

2. Уровень соматической зрелости независимо от возрастного развития имеет следующую зависимость: высокий - у гиперстенического соматотипа, средний - у нормостенического, низкий - у школьниц астенического соматотипа. Развитие скоростно-силовой физической подготовленности девочек 7-16 лет с различным соматотипом достоверно взаимосвязано на всех этапах развития с уровнем соматической (нервно-мышечной) зрелости школьниц.

3. На каждом этапе онтогенеза у девочек с разным соматотипом формируется специфическая структура межсистемных взаимосвязей между скоростно-силовыми и морфофункциональными показателями.

Различия прослеживаются по тесноте взаимосвязей периода возрастного развития с морфофункциональными параметрами. Выявленные зависимости отражают генотипические особенности проявления характера долговременной адаптации к физическим нагрузкам организма девочек от 7 до 16 лет.

4. Организм школьниц 7-16 лет с различным соматотипом характеризуется фенотипическими особенностями восприятия физических нагрузок. Гиперстенический - наиболее восприимчив к физическим нагрузкам силовой, скоростно-силовой направленности и менее восприимчив к развитию общей (аэробной) выносливости и гибкости; астенический - к развитию быстроты, прыгучести, общей (аэробной) выносливости и гибкости, менее восприимчив к развитию силы и скоростно-силовой (анаэробной) выносливости; нормостенический соматотип гармонично воспринимает физические нагрузки, различные по направленности воздействия.

5. Сенситивный период в развитии скоростно-силовой выносливости у спортсменок циклических видов спорта приходится на возраст 15-16 лет и достоверно взаимосвязан с сенситивными периодами в развитии основных показателей центральной гемодинамики, задействованных при мышечной деятельности, индексом эффективности работы сердца в разных пульсовых режимах, исходным уровнем активности отделов ВНС, аэробной и анаэробной производительностью в процессах энергообеспечения. Коэффициенты корреляции колеблются от 0,65 до 0,82.

6. Установлено, что при выполнении скоростно-силовых физических нагрузок у спортсменок 15-16 лет выявлено три типа анаэробного обмена углеводов и три уровня скоростно-силовой выносливости: а) «стайерский» - низкий уровень скоростно-силовой выносливости, количество лактата после нагрузки до 4-х мМоль/л; б) «смешанный» тип - средний уровень развития скоростно - силовой выносливости, количество лактата от 4,1 до 8,0 мМоль/л; в) «спринтерский» - высокий уровень развития скоростно - силовой выносливости, количество лактата после нагрузки свыше 8,1-12,0 мМоль/л.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для оценки физического развития школьниц проводятся антропометрические измерения по общепринятым методикам: длина тела, см; масса тела, кг; кистевая и становая динамометрия, кг; окружность грудной клетки (пауза), см. Осуществляется расчет серии индексов и проводится дифференцированная оценка с учетом сома-тотипа по разработанным нами шкалам.

2. Для определения соматотипа школьниц желательно использовать методику Р. Н. Дорохова и В. Г. Петрухина (1990). Согласно методике необходимо определить габаритный уровень варьирования (ГУВ).

3. Определение индекса соматической зрелости школьниц (ИСЗ) осуществляется по методике Л. С. Дворкина с соавторами (1999), который определялся по следующей формуле:

ИСЗШ = КО + СО х индекс Кетле, ю

где КО - кистевая динамометрия правой руки, кг; СО - становая динамометрия, кг; индекс Кетле - весоростовой индекс.

4. Для интегральной оценки кардиореспираторной системы используются общепринятые измерения.

5. Оценка физической подготовленности осуществляется по тестам, рекомендуемым учебной программой по физическому воспитанию (В. И. Лях, 1998).

6. Определение уровня развития скоростно-силовой (анаэробной) и общей (аэробной) выносливости у юных спортсменок проводится в лабораторных условиях. Функциональная ступенчато-возрастающая нагрузка выполняется на велоэргометре.

7. Внедрение в практику спорта разработанных методических рекомендаций по организации этапного и оперативного контроля за подготовкой спортсменок 9-16 лет циклических видов спорта позволяет оценить кумулятивный тренировочный эффект, выявить особенности процесса долговременной адаптации или дезадаптации организма спортсменок к тренировочным нагрузкам.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Степанова, О. Ю. Особенности срочной и долговременной адаптации организма спортсменок 15-16 лет к физическим нагрузкам ско-ростно-силового характера / О. Ю. Степанова // Вестник ЮУРГУ. Серия «Образование,здравоохранение,физическая культура». Выпуск 16, № 19. - 2008. - С. 138-142. (Издание, рекомендованное ВАК РФ).

2. Степанова, О. Ю. Возрастные особенности адаптации сердечно-сосудистой системы и процесса энергетики организма спортсменок 9-16 лет к скоростно-силовым нагрузкам / О. Ю. Степанова // Омский научный вестник. Серия «Общество, история, современность». - № 5 (72). - 2008. - С. 130-133. (Издание, рекомендованное ВАК РФ).

3. Шкляева, О. Ю. Оптимизация физкультурного образования девушек с учетом гигиенических и физиологических особенностей женского организма / О. Ю. Шкляева, Л. Г. Харитонова, А. П. Кравцова // Проблемы совершенствования олимпийского движения, физ. культуры и спорта в Сибири : Матер, межрегиональн. науч.-практ. конф. молодых ученых и студентов. - Омск: СибГАФК, 1998. - С. 63-64.

4. Шкляева, О. Ю. Морфофункциональные особенности развития и адаптации организма юных спортсменок с различным типом метаболизма на физическую нагрузку / О. Ю. Шкляева // Проблемы совершенствования олимпийского движения, физ. культуры и спорта в Сибири : Матер, межрегиональн. науч.-практ. конф. молодых ученых и студентов. - Омск : Изд-во СибГАФК, 2002. - 180 с.

5. Шкляева, О. Ю. Программа воспитания координационных способностей для школьников 7-14 лет с различным типом телосложения / О .Ю. Шкляева, И. Ю. Горская , Д. А. Хозяинова // Материалы I Всерос. научно-практич. конф. «Новые технологии оздоровления человека». - Челябинск : УралГАФК, 18 мая 2002. - 108 с.

6. Шкляева, О. Ю. Индивидуально-типологические реакции организма юных спортсменок на дозированную нагрузку скоростно-силового характера / О. Ю. Шкляева, Л. Г. Харитонова // Физическая культура и спорт в формировании здорового образа жизни населения России : Материалы Межрегиональной научно-практической конференции 2003 г., г. Кызыл. - Омск : Изд-во СибГУФК, 2003. - С. 104.

7. Шкляева, О. Ю. Влияние интенсивных тренировочных нагрузок скоростно-силового характера на физическую подготовленность и здо-

ровье юных спортсменок / О. Ю. Шкляева, Л. Г. Харитонова, И. А. Кузнецова // Человек, здоровье, физическая культура и спорт в изменяющемся мире : Материалы конференции. - Коломна: 2003. - С. 371.

8. Степанова, О. Ю. Сезонные колебания в развитии скоростно-силовой выносливости и адаптации к ней организма девочек 9-13 лет / О. Ю. Степанова // VI всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы развития физической культуры и спорта в новом тысячелетии», посвященная 65-летию Кемеровской области. - Кемерово : Филиал СибГУФК, 2008. - С. 220-223.

9. Степанова, О. Ю. Возрастные особенности соматической зрелости и адаптации к скоростно-силовым нагрузкам организма девочек 7-16 лет с различным соматотипом / О. Ю. Степанова, И. А. Кузнецова // VI Всероссийская научно-практическая конференция, г. Тюмень, 2008. - С. 200-202.

10. Степанова, О. Ю. Организация этапного контроля за адаптацией организма спортсменок 9-16 лет к физическим нагрузкам: методическое пособие / О. Ю. Степанова. - Омск: Изд-во СибГУФК, 2008. - 40 с.

Примечание: О. Ю. Степанова до замужества О. Ю. Шкляева

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД - артериальное давление

АСТ - астенический соматотип

ВНС — вегетативная нервная система

ГСТ - гиперстенический соматотип

ГУВ - габаритный уровень варьирования

ЖЕЛ — жизненная емкость легких

ИСЗ - индекс соматической зрелости

МПК - максимальное потребление кислорода

НСТ - нормостенический соматотип

ССС - сердечно-сосудистая система

ЧСС - частота сердечных сокращений

Подписано в печать 07.04.09. Формат 60x84 '/ . Объем 1,5 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ 69. Издательство СибГУФК, 644009, г. Омск, ул. Масленникова, 144.