Введение к работе
Актуальность темы. Неблагоприятная тенденция снижения физического здоровья и работоспособности, увеличения хронической патологии, происходящая у подрастающего поколения в последние годы (Баранов АА, 1995-2004), в определенной степени связывается с ростом распространенности гипокинезии (Сухарева Л.М., Рапопорт И.К., и др., 2002; Armstrong N., 1997; Sharp N., 1998). С другой стороны, продолжающаяся интенсификация физических нагрузок (ФН) у отдельных групп юных спортсменов, ранняя спортивная специализация также увеличивает риск возникновения отклонений в состоянии здоровья ( Поляков С.Д., Хрущев СВ., Смирнов И.Е. 2003; Leddyetal. М., 1994; Micheli L.,1998).
Учитывая отмеченные явления, все большие надежды связываются с оптимизацией двигательной активности и соответствующим повышением резервных возможностей организма как основы социальной и биологической адаптации. Особую важность это имеет в подростковом возрасте, ввиду высокой социальной значимости и биологических особенностей развития данного возрастного периода.
В свою очередь решение вопросов оптимизации физических нагрузок (ФН) связано с изучением влияния ФН на растущий организм и поиском "маркеров" приспособительных возможностей для регламентации ФН. Уже многие десятилетия надежды науки и практики в физическом воспитании и спорте связывались с оценкой физического развития (ФР) по антропометрическим показателям (Гориневский В.В., 1935; Башкиров П.Н., 1968; ЧоговадзеА.В., 1970; Мартиросов Э.Г., 1998; Tanner J.M, 1964; MalinaRM.,).
Вместе с тем, недостаточное внимание исследователей к вопросу надежности предлагаемых критериев ФР для индивидуального определения, оценки и проведения онтогенетического мониторинга, ограничивает возможности научных разработок по зависимости приспособительных возможностей, физической работоспособности и подготовленности организма от отдельных характеристик ФР. Это не позволяет в полной мере использовать критерии ФР в качестве маркеров оценки физической работоспособности и оптимизации физических нагрузок в практике физического воспитания и спорта.
Тем не менее, антропометрические показатели надежны и просты в измерении, не требуют дорогого оборудования и больших затрат времени, более подходят для скрининговых исследований в педиатрии и профилактической медицине.
В последнее десятилетие в России увеличился процент детей и подростков с дисгармоничным ФР (Богомолова Е.С., Матвеева НА., Леонов А.В. и др., 2004). Это отрицательно сказывается на состоянии здоровья, комплектовании вооруженных сил и трудового потенциала страны. В данном случае разработка рекомендаций по выбору физкультурных занятий для коррекции дефицита и избытка массы тела у подростков имеет важное профилактическое и оздоровительное значение.
Имеющаяся информация по влиянию физических нагрузок на ФР растущего организма основывается в основном на результатах выборочных исследований, что не позволяет в полной мере разграничивать значение отбора и физического воспитания, иметь достаточно определенные знания по этому вопросу.
Применяемая система тестирования физической подготовленности (ФП) в школьном физвоспитании не учитывает особенности ФР подростков, поэтому при педагогической деятельности высокая или низкая оценка может быть связана с временными особенностями роста и созревания, не отражая при этом ни эффективность физического воспитания, ни потенциальные возможности прироста физической работоспособности.
Концепция исследования.
Не достаточно совершенная система оценки показателей ФР с учетом особенностей роста и созревания подростков является лимитирующим фактором ведения исследований и получения необходимых знаний по адаптационным возможностям к физическим нагрузкам, использования показателей ФР в качестве маркеров и алгоритмов оценки физических возможностей, оптимизации ФН в системе оздоровления и спорта.
Лонгитудинальные исследования процессов физического развития на протяжении всего периода полового созревания с увеличением кратности измерений до 4-х раз в год являются необходимым элементом в совершенствовании критериев оценки ФР у подростков, создании "инструментов" для изучение влияния ФН на ФР подростков и прогнозирования приспособительных возможностей к физическим нагрузкам с учетом особенностей роста и созревания.
Цель работы.
Изучить закономерности физического развития, полового созревания и адаптационных возможностей к физическим нагрузкам у подростков и разработать инструменты системы управления оздоровительным и спортивным процессом.
Задачи исследования.
1 .Определить факторную структуру популяционной изменчивости и уточнить важнейшие характеристики ФР подростков в комплексе показателей роста и созревания, разработать критерии их оценки.
2.Изучить влияние характера спортивных занятий на ФР подростков, разработать рекомендации по выбору вида физкультурных занятий для подростков с дисгармоничным ФР.
3.Определить особенности ФР и ФП подростков при разном уровне физической активности, разработать объективные критерии для выделения групп должной и недостаточной ФП.
4.Разработать критерии индивидуальной оценки физической подготовленности подростков школьников с учетом комплекса показателей ФР и полового созревания.
5.Разработать алгоритмы учета показателей ФР подростков для определения адаптационных возможностей к физическим нагрузкам и спортивной ориентации.
б.Обосновать рекомендации по коррекции двигательных режимов юных спортсменов, отличающихся по темпам и фазам биологического созревания, с целью профилактики возможных отклонений при напряженных тренировках.
Основные положения, выносимые на защиту.
Учет отдельных показателей ФР или интегральная оценка их комплекса, позволяет прогнозировать различные элементы физической работоспособности, предусматривать адаптационные возможности и факторы риска спортивной перегрузки, давать рекомендации по выбору ФН и их необходимой коррекции, проводить индивидуальную оценку ФП и ее мониторинг в процессе роста и созревания, выделять физически ослабленных подростков вследствие гипокинезии, рекомендовать ФН для коррекции дисгармоничного ФР и проводить оценку их эффективности.
Разработанные нами критерии оценки и мониторинга показателей ФР в процессе роста и созревания подростков, методические подходы ведения исследований (частота и продолжительность лонгитудинальных наблюдений, синхронизация морфо-функциональных показателей с учетом маркеров биологического созревания (БС)) необходимы для исследований в системе физического воспитания и спорта при выделении различных групп по адаптационным возможностям к ФН, оценке эффективности различных программ физвоспитания и спорта, разработке критериев оценки физических возможностей на основании учета комплекса морфофункциональных показателей.
Новизна исследования.
Впервые динамические измерения длины тела и ее сопоставление с признаками полового созревания проведены на протяжении всего периода полового созревания с частотой (до 4-х раз в год). Именно это позволило уточнить маркеры БС и на основании статистического изучения вариационных рядов разработать центильные шкалы для оценки темпов БС; разработать критерии определения фаз ростового процесса по маркерам БС (предспуртовой, ростового спурта и фазы торможения скорости роста).
Впервые на основании многомерного анализа различных признаков ростового процесса и созревания (данные лонгитудинального исследования) установлены основные ассоциации (факторы) их изменчивости. Это факторы : 1. Роста и созревания, 2. Относительной массы тела, 3.Темпов созревания и мускулинизации, 4. Дефинитивной длины тела. Уточнен перечень важнейших показателей ФР, научно обоснованы
подходы для разработки критериев (относительной) оценки общей массы и парциальных размеров тела у подростков в процессе роста и созревания.
Впервые на основании учета динамики показателей ФР в процессе роста и созревания разработаны критерии относительной оценки массы и парциальных размеров тела. Обсуждаемая система оценки включает учет зависимости определяемого показателя от длины тела по регрессионной модели и стандартизацию с уровнем биологического созревания. Разработаны шкалы прогнозирования и оценки дефинитивной длины тела
При разработке рекомендаций оздоровительной физкультуры для подростков с дисгармоничным физическим развитием впервые определено, что характер динамики относительной массы тела зависит от величины ее исходного уровня и вида спортивных занятий. Дня коррекции дефицита массы тела рекомендуются нагрузки с акцентом силовой направленности, тогда как при избыточной массе тела наиболее адекватно повышение физической активности за счет нагрузок на выносливость и игровых видов спортивных занятий.
Впервые установлены закономерности дифференцировки тканевых компонентов массы тела на разных фазах созревания и изменение ее под влиянием физических нагрузок. Определено, что в предспуртовый период и на фазе торможения скорости роста не занимающиеся спортом имеют превосходство в скорости роста общей и особенно жировой массы тела и уступают спортсменам в приросте относительной массы костной и мышечной ткани. На фазе ростового спурта относительный рост жировой ткани снижается, а костной и мышечной увеличивается в большей мере у не занимающихся спортом, что на данной фазе связано с влиянием исходного уровня жирового компонента массы тела на их динамику.
Впервые научно обосновано применение комплекса показателей физического развития для индивидуальной оценки и нормирования физической подготовленности подростков в системе школьного физвоспитания. Разработаны многопараметрические модели для расчета индивидуальных нормативов ФП с учетом особенностей ФР и уровня полового созревания.
В зависимости от характера физического развития мальчиков-подростков установлены особенности физической работоспособности и энергообеспечения нагрузок. Определено, что для аэробных возможностей положительное значение имеет замедление созревания и относительная масса тела в диапазоне ниже среднего уровня, тогда как увеличение биологической зрелости, размеров тела, выраженности мышечного компонента имеют положительное значение для анаэробных возможностей. Разработаны многопараметрические математические модели прогнозирования показателей физической работоспособности и отдельных элементов энергообеспечения нагрузки по данным ФР мальчиков-подростков.
На примере различных специализаций легкой атлетики показано значение для спортивной ориентации оценки таких показателей ФР, как темпа созревания, относительной массы и ряда парциальных размеров тела (относительной величины среднего костного диаметра и мышечного радиуса), прогнозирования дефинитивной длины тела. По перечисленным показателям впервые разработаны стандарты ФР для бегунов спринтеров, стайеров, метателей и прыгунов в высоту.
Впервые с учетом расслоения по темпам и фазам биологического созревания мальчиков-подростков изучены приспособительные возможности к тренировочным нагрузкам, установлены факторы риска спортивной перегрузки и разработаны рекомендации по коррекции физических нагрузок. Ограничение тренировочных объемов по сравнению со сверстниками на 15 - 30 процентов в группах со сниженными адаптационными возможностями (14-15 летние подростки с задержкой биологического созревания, 13 летние подростки со средними темпами созревания и находящихся по своему развитию на фазе ростового спурта) позволяет проводить профилактику отклонений спортивной перегрузки.
Впервые установлено, что склонность к определенным отклонениям здоровья у юных спортсменов зависит от фаз ростового процесса. При напряженных тренировочных нагрузках на фазе ростового спурта увеличивается риск простудной заболеваемости, болезни Озгуд-Шлаттера и ЭКГ отклонений. На фазе торможения скорости роста при выраженности силового и психоэмоционального компонента нагрузки увеличивается склонность к повышению артериального давления (АД).
Практическая ценность.
Разработанные критерии оценки физического развития: (центильные шкалы оценки темпов биологического созревания и маркеры определения фаз ростового процесса; подростковый индекс массы тела для ее оценки и мониторинга в процессе роста и созревания; показатели относительной оценки ряда парциальных размеров тела; прогнозирование потенциального прироста взрослой длины тела) являются необходимыми "иструментами" практической деятельности и могут использоваться при дальнейших исследованиях в педиатрии, спортивной медицине, системе физического воспитания и спорта.
Ряд алгоритмов и рекомендаций, основанных и разработанных с учетом отдельных показателей ФР и их интеграции, рекомендуется использовать в системе физического воспитания и спорта мальчиков-подростков: (для прогнозирования физических возможностей и работоспособности; индивидуальной оценки и нормирования физической подготовленности; комплексной оценки и мониторинга ФР и ФП в процессе роста и созревания, выявления подростков с низкими физическими возможностями вследствие гипокинезии; рекомендаций по выбору физических нагрузок и проверки их эффективности у подростков с дисгармоничным ФР; в качестве стан-
дартов ФР некоторых групп легкоатлетов для проведения спортивной ориентации: назначения рекомендаций по коррекции тренировочных нагрузок у юных спортсменов в связи с расслоением по темпам и фазам биологического созревания).
Внедрение результатов исследований.
Полученные результаты необходимы для использования в педиатрии, подростковой и спортивной медицине, функциональной диагностике, гигиене детей и подростков, работе с допризывниками, в деятельности школьных и спортивных врачей, преподавателей физической культуры, тренеров ДЮСШ.
По диссертации опубликовано 67 работ, в том числе 26 в центральных журналах, одни методические рекомендации и два пособия для врачей, утвержденные министерством здравоохранения. Результаты исследования внедрены в работе отделения лечебной физкультуры и спортивной медицины НИИ педиатрии ГУ НЦЗД РАМН, врачебно-физкультурных диспансеров: Российского Республиканского и ВФД № 27 г. Москвы; училища олимпийского резерва г. Витебска, спортивных школ г. Москвы: СДЮСШОР № 43, "Русь", "Тринта"; представлялись на семинарах для врачей-педиатров России, спортивных врачей, тренеров и преподавателей физкультуры г. Москвы. Разработан и преподавался курс по выбору в Московском Педагогическом институте физической культуры по теме "Биологические особенности и медико-биологическое обеспечение подростков при физкультурных и спортивных занятиях"
Апробация работы. Материалы диссертации обсуждались на проблемной комиссии "Психофизиологические и морфофункциональные особенности подросткового периода", декабрь 1999 г., представлялись на 26 научных, научно-практических конференциях, конгрессах: на IX региональной научно-методической конференции республик Прибалтики и Белоруссии: "Проблемы спортивной тренировки",Минск, 1982; 1-ой Всесоюзной научной конференции "Гипокинезия и спортивная гиперкине-зия растущего организма и их коррекция", Ташкент, 1983; XVII Всесоюзной научной конференции "Физиологические механизмы адаптации к мышечной деятельности", Ленинград, 1984; III Всероссийском съезде по лечебной физкультуре и спортивной медицине, Свердловск, 1986; II Всесоюзном съезде по лечебной физкультуре и спортивной медицине, Ростов-на-Дону, 1987; XXIII Всесоюзной конференции по спортивной медицине, Москва, 1987; IX региональной научно -методической конференции по проблемам физического воспитания и спортивной медицины на Севере, Арха-нельск, 1988; IV Всесоюзной конференции "Физическое воспитание и школьная гигиена", Москва, 1991; I Всероссийской научно-практической конференции по спортивной медицине"Патологические состояния у спортсменов", Москва, 1993; II и III Международной конференции "Традиционные и нетрадиционные методы оздоровления детей", Дубна, 1993 и 1994; II Всероссийской научно-практической конференции
по спортивной медицине "Современные проблемы спортивной медицины", Москва, 1995; VI Всероссийской научно-практической конференции по проблемам физвоспи-тания учащихся, Коломна, 1996; III Всероссийской научно-практической конференции по спортивной медицине "Критерии нормы и патологии, занимающихся физической культурой и спортом", Москва, 1997; IV научно-практической конференции по спортивной медицине "Спортивная медицина в предверии грядущих олимпиад (новые проблемы, новые решения)", Москва, 1999; XVI Всероссийской научно-практической конференции "Актуальные проблемы совершенствования системы подготовки спортивного резерва", Москва, 1999; Всероссийской конференции "Гигиена детей и подростков на пороге третьего тысячелетия. Основные направления развития", Москва, 1999; Всероссийской научной конференции "Актуальные проблемы физического воспитания школьников", Малаховка, 1999; Научно-практической конференции "Медицина, физкультура и спорт. Итоги и перспективы развития", Ижевск, 2000; Московском Международном IX съезде педиатров России "Детское здравоохранение России: стратегия развития", Москва, 2001; Конференции "Современный подросток", Москва, 2001; IV Всероссийском съезде специалистов по лечебной физкультуре и спортивной медицине, Ростов-на-Дону, 2002; Всероссийской конференции с международным участием "Образование и воспитание детей и подростков: гигиенические проблемы", Москва, 2002; VIII Конгрессе педиатров России "Современные проблемы профилактической педиатрии", Москва, 2003; Всероссийской научно-практической конференции с международным участием <вдоровье и физическое воспитание детей и подростков», Москва 2003; Международном конгрессе "Здоровье, обучение, воспитание детей и молодежи в XXI веке", Москва, 2004.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 274 страницах машинописного текста, содержит введение, обзор литературы, 6 глав собственного исследования, выводы, практические рекомендации. Библиографический указатель содержит 316 источников, из них 172 отечественных и 144 зарубежных. Работа иллюстрирована 70 таблицами 32 рисунками и 4 схемами.
