КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

ДРАЧУК Сергій Петрович

УДК 612.766.1:796.015.57

АЕРОБНА ТА АНАЕРОБНА ПРОДУКТИВНІСТЬ ОРГАНІЗМУ ЮНАКІВ 17-19 РОКІВ ПРИ ЗАСТОСУВАННІ РІЗНИХ РЕЖИМІВ ФІЗИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ

03.00.13-фізіологія людини і тварин

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Київ – 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Вінницькому державному педагогічному університеті імені Михайла Коцюбинського

Науковий керівник:

доктор біологічних наук, професор

Фурман Юрій Миколайович,

Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського, завідувач кафедри медико-біологічних основ фізичного виховання і фізичної реабілітації

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор

Горго Юрій Павлович,

Київський національний університет імені Тараса Шевченка,

завідувач лабораторії фізичної кібернетики та психофізіології

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник

Коробейніков Георгій Валерійович,

Державний науково-дослідний інститут фізичного виховання і спорту,

заступник директора з наукової роботи

Провідна установа:

Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України

Захист відбудеться „24” травня 2006р. о17.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.001.38 Київського національного університету імені Тараса Шевченка (03022, Київ,

пр. Акад. Глушкова, 2, біологічний факультет, ауд.215)

Поштова адреса: 01033, Київ-33, вул Володимирська,64

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка (01033, Київ, вул. Володимирська,58)

Автореферат розісланий „20” квітня 2006р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради Цимбалюк О.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Актуальною проблемою сьогодення є вдосконалення фізичного здоров’я молоді [В.М. Азаренков зі співавт., 1993; В.В. Волков, 1993; В.О. Романенко зі співавт., 1995; А.І. Драчук, 2000; Ю.П .Кобяков,2004], яке зумовлено аеробними можливостями організму

[Г.Л. Апанасенко, 1985; В.И. Дубровский, 1988; В.С. Мищенко, 1994; K.А. Snyder et al., 1997]. Головною лімітуючою ланкою аеробної продуктивності виступає кардіореспіраторна система [А.Г.Дембо, 1974; В.С.Мищенко, 1990]. Тому при вивченні оздоровчого впливу фізичних навантажень на організм людини її дослідження є пріоритетним. У той же час ефективність функціонування кардіореспіраторної системи є одним із головних факторів, що зумовлює рівень так званого фізичного стану (РФС) [Д.Н.Давиденко, 1998; Ю.В.Высочин, В.И. Шапошников, 1999; В.С. Лизогуб, 1999; А.Г.Ильин, Л.А. Агапова, 2000; М.О.Носко, 2001], який, як і фізичне здоров’я, характеризується величиною аеробної продуктивності організму людини, зокрема, відносним показником максимального споживання кисню (VO2max відн.) [М. Шолих, 1966; Г.Л. Апанасенко, 1985; В.Д. Сонькин с соавт., 1997; Е.Г. Мильнер, 2000; В.К. Спирин, 2000; K.А. Snyder et al., 1997]. Тому фізичне здоров’я можна оцінювати за рівнем фізичного стану [К. Купер, 1989;

Е.А. Пирогова, 1989; Г.Л. Апанасенко,1999; Е.Г. Мильнер, 2000].

Однак суттєву роль у формуванні фізичного здоров’я відіграють не лише аеробні, але й анаеробні можливості організму [И.В. Аулик, 1990; А. Дьяченко, 2001; T. Kostka et al.,1997]. Виходячи з цього, для покращення фізичного стану, а отже, й фізичного здоров’я, людині, незалежно від віку, необхідно вдосконалювати як аеробну, так і анаеробну продуктивність організму. Цілеспрямоване вдосконалення аеробної та анаеробної продуктивності можна здійснювати за допомогою різних режимів фізичних тренувань [Л.В.Волков, 1997; С.Д. Поляков с соавт., 1999; Ю.Лянной, А. Кравченко, 2000; Ю. М. Фурман, 2003; С.Г. Приймак, 2004]. Проте проблему корекції аеробної та анаеробної продуктивності організму фізичними вправами не можна вважати вирішеною. Дотепер залишається спірним та недостатньо дослідженим питання регламентації фізичних навантажень в залежності від функціональної готовності організму до їх виконання. Потребує також подальшого вивчення впливу на показники аеробної та анаеробної (лактатної) продуктивності оздоровчих тренувань різного спрямування, тобто різного режиму енергозабезпечення [Е.А. Пирогова с соавт., 1986; А.А. Виру с соавт., 1988; Р.С. Суздальницкий с соавт., 1996; Ю.М. Фурман, 1998; E. Nadel, 1985].

Згідно з літературними джерелами, рівень фізичного стану юнаків 17-19 років значно поступається дівчатам даного віку [В.Й. Радзіховський, 1998; О.О. Бекас, 2001; Ю.М. Фурман, 2003]. Тому для осіб чоловічої статі проблема вдосконалення фізичного здоров’я набуває першочергового значення, особливо в період навчання у вищому навчальному закладі. Що зумовлено підвищеними вимогами до адаптації організму в нових незвичних психофізіологічних та гігієнічних умовах його функціонування. Особливо це стосується студентів молодших курсів, вік яких в основному становить 17-19 років [М.Я. Виленский, 1991; В.В. Затилкін, 2003].Вище наведене дає можливість виділити дану вікову групу як суб’єкт дослідження. Успішно адаптуватися до незвичних умов може лише фізично здорова людина. З метою покращення адаптивних можливостей організму можуть використовуватись різноманітні фізичні вправи. У вищих навчальних закладах для реалізації даної мети використовується стандартна програма з фізичного виховання. Однак вона не вирішує проблеми покращення фізичного здоров’я молоді [Є.М. Франків, 1994; В.Д. Єднак,1995; В.Й. Радзіховський, 1998; А.І. Драчук, 2001], тому що, на наш погляд, не спрямована на вдосконалення аеробної продуктивності, яка зумовлює адаптивні можливості організму [А.В. Аболенская с соавт., 1996; Ю.С. Ванюшин, 1999; Б. Грейда, 1999].

Ефективність впливу фізичних навантажень на функціональний стан організму молоді під час навчання у вищих навчальних закладах оцінюється, як правило, за спеціальними тестами

[Л.П. Сергієнко, 1997; С.Ф. Кічук зі співав., 2003], які є недосконалими і характеризують, на наш погляд, в основному якісні параметри рухової діяльності. Такі тести не можуть дати об’єктивну оцінку ефективності впливу фізичних навантажень на функціональний стан організму, зокрема на рівень аеробної та анаеробної продуктивності. Однак деякі дослідники наполягають на тому, що фізичний стан людини зумовлений не лише рівнем аеробної та анаеробної продуктивності організму, але й здатністю проявляти якісні параметри рухової діяльності [ А.І. Драчук, 2000;

О.В. Зеленюк, 2001], тому постає завдання вивчення кореляційних відношень між показниками аеробної та анаеробної продуктивності організму, які характеризують фізичний стан, з одного боку, і показниками якісних параметрів рухової діяльності – з іншого. Вивчення такого кореляційного зв’язку дало б змогу використовувати деякі тести для доповнення інформації, отриманої за допомогою фізіологічних методів досліджень.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в межах науково-дослідної тематики, розробленої на кафедрі медико-біологічних основ фізичного виховання і фізичної реабілітації Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського відповідно зведеного плану науково-дослідної роботи у сфері фізичної культури і спорту на 2001-2005 роки. Напрям досліджень 1.3.1- Модельні характеристики системної діяльності організму людини у процесі довгострокової адаптації до фізичних навантажень.

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження – виявити особливості впливу фізичних тренувань різного спрямування на аеробну та анаеробну (лактатну) продуктивність юнаків 17-19 років для розробки і застосування нових тренувальних програм, які б сприяли покращенню фізичного стану.

Для досягнення даної мети необхідно було вирішити такі завдання:

Оцінити рівень аеробної та анаеробної (лактатної) продуктивності організму і якісних параметрів рухової діяльності юнаків 17 – 19 років.

Вивчити зміни показників аеробної й анаеробної (лактатної) продуктивності організму та якісних параметрів рухової діяльності при різних режимах фізичних тренувань.

Дослідити вплив різних режимів фізичних тренувань на біоелектричну активність серця, артеріальний тиск, життєву ємність легень, життєвий індекс, периферичне поле зору, масу тіла.

Проаналізувати взаємозв’язок аеробної та анаеробної (лактатної) продуктивності організму з проявом якісних параметрів рухової діяльності.

Об’єктом дослідження виступає аеробна та анаеробна (лактатна) продуктивність організму юнаків 17-19 років.

Предметом дослідження є особливості змін аеробної та анаеробної (лактатної ) продуктивності організму при застосуванні різних режимів фізичних тренувань.

Методи дослідження. У роботі використовувались такі методи досліджень: велоергометрія, електрокардіографія, сфігмоманометрія, спірометрія, периметрія, тести для оцінки якісних параметрів рухової діяльності.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі вивчення фізичної працездатності, аеробної та анаеробної (лактатної) продуктивності організму, а також якісних параметрів рухової діяльності студентів встановлено, що заняття за існуючою „Базовою навчальною програмою для вищих навчальних закладів освіти України з фізичного виховання” є неефективними щодо підвищення рівня фізичного здоров’я молоді чоловічої статі 17-19 років.

Шляхом вивчення ефективності впливу фізичних тренувань різного спрямування на аеробну та анаеробну (лактатну) продуктивність організму запропоновано тренувальні програми з фізичного виховання, які підвищують рівень фізичного стану студентської молоді чоловічої статі.

Досліджено кореляційний взаємозв’язок між рівнем аеробної та анаеробної (лактатної) продуктивності, з одного боку, і проявом якісних параметрів рухової діяльності – з іншого, у представників чоловічої статі 17-19 років.

Встановлено, що відносні показники максимального споживання кисню та максимальної кількості зовнішньої механічної роботи за 1 хв є більш об’єктивними для характеристики ефективності впливу занять з фізичного виховання на функціональний стан організму, ніж показники якісних параметрів рухової діяльності, які використовуються у вищих навчальних закладах для моніторингу соматичного здоров’я.

Уперше обґрунтовано доцільність використання відносного показника максимальної

кількості зовнішньої механічної роботи за 1 хв для оцінки ефективності впливу фізичних

тренувань на рівень фізичного здоров’я.

Практичне значення одержаних результатів. У процесі дослідження впливу на аеробну та анаеробну (лактатну) продуктивність організму юнаків 17-19 років різних режимів фізичних навантажень запропоновано ефективні програми фізичних тренувань, застосування яких забезпечить удосконалення фізичного стану молоді чоловічої статі.

Для об’єктивної оцінки впливу на функціональний стан організму молоді різних тренувальних програм з фізичної культури, а також з метою економії часу під час тестування запропоновано визначати на різних етапах тренувань анаеробну (лактатну) продуктивність організму за відносним показником максимальної кількості зовнішньої механічної роботи за

1 хв.

З метою простоти моніторингу за функціональним станом організму запропоновано використовувати тест на витривалість (біг на 2500 м), як такий, що має високий ступінь кореляції з аеробною та анаеробною (лактатною) продуктивністю організму.

Результати та положення дисертації використовуються в теоретичному курсі з предметів “Валеологія”, “Спортивна медицина і ЛФК”, “Фізіологія спорту” для студентів інституту фізичного виховання Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського. Вони використовуються також під час проведення практичних занять з фізичного виховання зі студентами інших інститутів і факультетів Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського і Вінницького національного медичного університету ім. М.І.Пирогова МОЗ України. Їх впроваджено в роботу науково-дослідного центру Вінницького національного медичного університету ім. М.І.Пирогова МОЗ України.

Особистий внесок здобувача. Здобувач особисто обстежив 185 практично здорових осіб чоловічої статі, використавши при цьому фізіологічні методи досліджень, а також тести для оцінки якісних параметрів рухової діяльності. Визначив коефіцієнти кореляції між аеробною та анаеробною (лактатною) продуктивністю організму, а також між аеробною та анаеробною (лактатною) продуктивністю, з одного боку, і якісними параметрами рухової діяльності – з іншого. Самостійно виконав статистичну обробку експериментальних даних з використанням статистичних засобів у складі пакету STATISTICA – 5.0, описав результати досліджень та здійснив аналіз отриманих результатів.

Апробація результатів дисертації. Основні теоретичні положення та висновки досліджень доповідалися на пленарному засіданні щорічної звітної науково-практичної конференції викладачів Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського (м. Вінниця, 2004, 2005), на V Міжнародній науково-практичній конференції „Фізична культура, спорт та здоров’я нації” (м. Вінниця, 2004), на Міжнародній науково-

практичній конференції „Фізичне виховання, спорт і культура здоров’я у сучасному

суспільстві” (м. Луцьк, 2005).

Публікації. Основний зміст дисертації відображено у 8 роботах, серед яких: чотири статті - в наукових фахових журналах, одна стаття - в збірнику наукових праць, дві статті – у матеріалах міжнародних конференцій, одні тези.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційну роботу викладено на 173 сторінках тексту. Робота складається зі вступу, огляду літератури, розділу методів та організації дослідження, трьох розділів власних досліджень, аналізу й узагальнення результатів досліджень, висновків, списку використаних джерел. У роботі використано 259 джерел, серед яких 186 викладені російською та українською мовами, а 73 - іншими мовами. Роботу ілюстровано 28 рисунками, доповнено 52 таблицями.

Біоетична експертиза. Матеріали дисертаційного дослідження відповідають міжнародним правовим і етичним нормам проведення наукових досліджень з біологічних наук (протокол № 1 від 16 вересня 2005 року засідання комісії з питань біоетики Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова ).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

Об’єкти і методи досліджень

Для вирішення поставлених завдань було обстежено 185 осіб чоловічої статі віком від 17 до 19 років, що вступили на перший курс ВНЗ, не займалися спортом, віднесені за станом здоров’я до основної медичної групи і маса тіла яких не перевищувала норму за Quetlet-індексом

[В.Г. Музыченко1984].

Вплив фізичних тренувань на аеробну продуктивність, яка є визначальною у формуванні РФС, оцінювали за показниками PWC170 та VO2 max.

Спочатку визначали PWC 170 методом велоергометрії [В.Л. Карпман  с соавт., 1974]. Для цього використовувався велоергометр ВЭ-02.Досліджуваний у положенні сидячи виконував два навантаження тривалістю 5 хв кожне з 3-хвилинним інтервалом відпочинку між ними. Частота педалювання контролювалася тахометром і становила 60 об.·хв-1. Потужність навантаження добиралась таким чином, щоб у кінці 5-ої хвилини першого навантаження ЧСС становила 100-120 уд.хв-1, а в кінці другого – 140-160 уд.хв.-1. При цьому визначення ЧСС здійснювалось методом електрокардіографії з використанням електрокардіографів ЭК 1Т - 03М і ЭКПСЧТ – 4. Для запису електрокардіограми в стані відносного м’язового спокою, а також під час фізичного навантаження застосовували відведення за Небом в модифікації Л.А.Бутченка (1963). Розрахунок ЧСС виконували за формулою:, де R – R – середня тривалість 6-7 серцевих циклів у секундах. Розрахунок потужності першого і другого навантажень здійснювали з урахуванням маси тіла досліджуваного: перше навантаження давали з розрахунку 1 Вт (6 кгм·хв-1) на 1кг маси тіла, а друге – 2 Вт (12 кгм·хв-1) на 1кг маси тіла. Щоб зменшити похибку показника PWC 170 дотримувалась умова, за якою різниця між ЧСС при першому і другому навантаженнях повинна становити не менше 40 уд.хв-1. Якщо різниця між ЧСС при першому і другому навантаженнях була меншою, то досліджуваний після трьох хвилин відпочинку виконував третє навантаження з розрахунку 2,5 або 3Вт на 1кг маси тіла. В цьому випадку враховувалось перше і третє навантаження. Розрахунок абсолютного показника PWC170 здійснювали за формулою:

, де PWC170 абс. – потужність фізичного навантаження в Вт або кгм·хв-1, при якій ЧСС досягає рівня 170 уд.·хв-1; N1 і N2 – потужність, відповідно, першого і другого навантаження в Вт або кгм·хв-1; f1 і f2 – ЧСС, відповідно, в кінці першого і другого навантаження в уд.·хв-1.

Визначення абсолютної величини максимального споживання кисню здійснювали за формулою:, де VO2 max абс. відображали в мл·хв-1 [В.Л. Карпман с соавт., 1988].

Після визначення показників PWC170 абс. і VO2 max абс. знаходили їх відносні значення з розрахунку на 1кг маси тіла досліджуваного. PWC170 відн. відображали в кгм·хв-1·кг-1, а VO2 max відн. – в мл·хв-1·кг-1.

За показником VO2 max відн. визначали РФС досліджуваного, використовуючи при цьому критерії Я.П.Пярната (1983).

Вплив тренувань на анаеробну (лактатну) продуктивність оцінювали за показниками максимальної кількості зовнішньої механічної роботи за 1 хв (МКЗР) [A. ShogyG. Cherebetin1974].

При визначенні МКЗР досліджуваний спочатку виконував стандартне навантаження на велоергометрі потужністю 1350 кгм·хв-1 протягом 1 хв із частотою педалювання 90 об.·хв-1. Потім відпочивав 1хв, після чого знову виконував навантаження з такою потужністю, але з максимально можливим числом обертів педалей, тобто з максимальною мобілізацією функціональних можливостей. Під час виконання роботи підраховувалося число обертів педалей (О) за 1хв, що відображає зовнішній обсяг виконаної роботи. Оскільки ця робота виконується за 1 хв, то вона відповідає потужності (N), що вимірюється в кгм·хв-1 і розраховується за формулою:, де N – МКЗР; О – максимальне число обертів педалей при другому навантаженні; С – стандартизований показник, який характеризує опір обертам педалей. Для осіб з масою тіла більшою 80 кг С становить 30 кгм·об-1, а для осіб з масою меншою 80 кг розраховується за формулою: (кгм·об.-1).

Визначали також відносний показник МКЗР із розрахунку на 1 кг маси тіла досліджуваного, який відображали в кгм·хв-1·кг-1.

Чітких оціночних критеріїв показників анаеробної (лактатної) продуктивності в науковій літературі нами не виявлено. Тому аналізували відносні показники МКЗР різних осіб, порівнюючи отримані величини досліджуваного з попередніми при повторних обстеженнях.

Вимірювання артеріального тиску проводили в стані відносного м’язового спокою за допомогою сфігмоманометра ИАДМ-ОП. Отриману величину порівнювали із розрахунковою належною величиною АТ для осіб чоловічої статі з урахуванням віку і ваги [Г.С. Бєлканія зі співавт., 2003]:

АТсист.= 109 + 0,5 · вік + 0,1 · маса тіла (кг),

АТдіаст.= 74 + 0,1 · вік + 0,15 · маса тіла (кг).

Життєва ємність легень визначалася водяним спірометром СПИРО-18В у положенні стоячи. При цьому розраховувався життєвий індекс (ІЖ) за формулою:, де ЖЄЛ – життєва ємність легень в мл; Р – маса тіла в кг. Отримані результати порівнювали із середніми показниками для осіб чоловічої статі, що становить близько 60 мл·кг-1 [В.И. Дубровский, 1998].

Для оцінки маси тіла застосовувався Quetlet-індекс [В.Г. Музыченко1984]: відношення маси тіла в кілограмах до зросту, відображеному в метрах і піднесеному до другого ступеня. Маса тіла оцінювалась так: якщо Quetlet-індекс менше 15, то це свідчить про виснаження; якщо більше 15 і менше 20 – про недостатню масу; якщо знаходиться в межах 20-25, то маса тіла вважається нормальною; якщо в межах 25-30 – маса надмірна; більше 30 – свідчить про ожиріння.

Оскільки спортивні ігри є ефективним засобом покращення функції зорового аналізатора [Ю.Н. Клещев1983; В.П. Зотов, 1990], у своїй роботі ми досліджували периферичне поле зору за допомогою периметра настільного. При цьому в умовах природного освітлення використовувались білі тест-об’єкти величиною 3/330. Дослідження проводились у 8-ми основних меридіанах. Отримана сумарна величина відображалась у градусах.

Вплив тренувань на якісні параметри рухової діяльності (фізичні якості) оцінювали за допомогою рухових тестів, а саме: витривалість – за результатом з бігу на 2500 м, швидкість – за результатом з бігу на 30 м, спритність – за результатом з човникового бігу 4Ч9 м, гнучкість – за результатом нахилу тулубу вперед, м’язова сила кисті – за результатом кистьової динамометрії, швидкісно-силові здібності – за результатом стрибка у довжину з місця відштовхуванням обома ногами.

Контроль за ЧСС під час фізичних навантажень здійснювали за допомогою портативного ритмокардіосигналізатора РС-1, а також пальпаторним методом.

Внутрішній обсяг навантажень визначався в ккал за даними L. про енергетичні

витрати при різній частоті серцевих скорочень [Н.М. Амосов, Я.А. Бендет1984] і виражався у відсотках відносно максимально допустимої величини енерговитрат (Еmax). Остання розраховувалась за формулою: Еmax = 0,23 · VO2 max абс. [Y.M. Furman, 1999].

Результати дослідження та їх обговорення

Констатуючий експеримент, за яким визначались показники PWC170 , VO2 max, МКЗР, а також якісних параметрів рухової діяльності, засвідчив недостатній рівень фізичного здоров’я молоді чоловічої статі віком 17-19 років. Так, РФС в усіх трьох досліджуваних вікових групах оцінювався як „посередній” і знаходився близько „критичного рівня здоров’я” (рис.1), який за Г.Л. Апанасенком (1999) характеризується відносною величиною VO2 max 42,0 мл·хв-1·кг-1.

Рис. 1. Середні величини відносного показника максимального споживання кисню осіб чоловічої статі віком 17-19 років

„Відмінний” РФС, який, за даними О.А. Пирогової зі співавт.(1988), гарантує відсутність хвороб, не виявлено у жодного із досліджуваних, а особи з „добрим” РФС становлять усього близько 15 % незалежно від віку (табл. 1).

Відсутня також вірогідна різниця між середніми показниками анаеробної (лактатної) продуктивності організму досліджуваних вікових груп. Так, у 17-річних юнаків відносна величина МКЗР становила 30,86 ± 0,63 кгм·хв-1·кг-1, у 18-річних вона дорівнювала 31,34 ± 0,75 кгм·хв-1·кг-1, а в 19-річних – 32,04 ± 0,90 кгм·хв-1·кг-1.

Таблиця 1

Рівень фізичного стану молоді чоловічої статі в залежності від віку, у відсотках від загальної кількості обстежених

Вік

(роки)

n РФС,%

низький нижче

посереднього посередній добрий відмінний

17 84 1,8 39,8 43,1 15,3 -

18 60 2,1 42,2 40,8 14,9 -

19 41 2,9 40,6 41,4 15,1 -

Не зафіксовано високих оцінок досліджуваних показників, що характеризують якісні параметри рухової діяльності. Серед першокурсників 17 – 19 років простежується особливо низький рівень спритності, гнучкості та швидкісно – силових здібностей, середні величини яких оцінювались як „задовільно”. Середні величини витривалості та швидкості мали оцінку „добре”, а показника м’язової сили - знаходились у межах середніх значень для осіб чоловічої статі.

Отже, РФС за відносною величиною VO2 max не зазнає суттєвих змін з 17 до 19 років у представників чоловічої статі і свідчить про низький рівень їх фізичного здоров’я. Відсутність вірогідних відмінностей показників PWC170, VO2 max, МКЗР, а також якісних параметрів рухової діяльності юнаків 17, 18 і 19 років дає можливість об’єднати їх в одну вікову групу при дослідженні ефективності впливу на функціональний стан організму різних режимів фізичних тренувань.

Режими фізичних тренувань реалізовувались в заняттях різного спрямування, а саме: заняття за „Базовою навчальною програмою для вищих навчальних закладів освіти України з фізичного виховання” (2000 р.), з волейболу, силові навантаження на тренажерах, бігові навантаження в аеробно-анаеробному режимі енергозабезпечення та комбіновані заняття із застосуванням бігу в аеробному режимі енергозабезпечення й тренувань на силових тренажерах. Незалежно від застосованих програм структура занять була такою: розминка, основна частина, заключна частина. Відмінність програм визначалась змістом кожного заняття та періодичністю тренувань. Остання становила 2 та 3 рази на тиждень.

Обстеження здійснювали поетапно: до початку навчально-тренувального циклу, через 8, 16 тижнів від початку і після його завершення (через 28 тижнів). Вихідні середні величини досліджуваних показників між усіма сформованими групами не мали вірогідних відмінностей.

Результати досліджень засвідчують, що протягом 28 тижнів занять за „Базовою навчальною програмою для вищих навчальних закладів освіти України з фізичного виховання” не забезпечується ефективна корекція рівня фізичного здоров’я студентів чоловічої статі. Вірогідних змін показників фізичної працездатності, аеробної та анаеробної (лактатної) продуктивності, а також якісних параметрів рухової діяльності не зареєстровано.

Існуючі в науковій літературі відомості про зростання аеробної продуктивності організму під впливом фізичних тренувань періодичністю 2 рази на тиждень не підтвердились нашими дослідженнями. Жоден із застосованих нами режимів фізичних навантажень зазначеної періодичності не підвищив показників аеробної продуктивності.

Відомо, що ефективність впливу фізичних тренувань на функціональний стан організму залежить не лише від періодичності занять, а також від збалансованості співвідношення інтенсивності і тривалості навантаження, тобто від величини внутрішнього обсягу фізичних навантажень.

Згідно з науковими дослідженнями Ю.М. Фурмана (1999), порогова величина внутрішнього обсягу навантаження, яка забезпечує приріст аеробної та анаеробної (лактатної) продуктивності при застосуванні оздоровчих фізичних тренувань з бігу в змішаному режимі енергозабезпечення становить близько 43,8% Е при періодичності занять не менше трьох разів на тиждень.

За нашими даними, під впливом трьохразових на тиждень занять з волейболу з енерговитратами кожного заняття 50,8% Еmax, а також на силових тренажерах з величиною внутрішнього обсягу навантаження 55,4% Еmax не відбувається суттєвих змін показників аеробної та анаеробної (лактатної) продуктивності організму. У той же час такі тренування покращують рівень прояву деяких якісних параметрів рухової діяльності. Варто зазначити, що заняття з волейболу сприяли вірогідному зростанню діастолічного артеріального тиску у середньому на 10,0% (р<0,05), не перевищуючи при цьому межі норми для юнаків 17 – 19 років, які становлять 77-79 мм рт. ст., а також показників периферичного поля зору: правого ока на 3,6 % (р<0,01), лівого на 3,9% (р<0,001). Підвищення діастолічного тиску у стані спокою зумовлено, на нашу думку, специфікою діяльності волейболістів, яка підвищує збудливість центральної нервової системи. Останнє сприяє підвищенню активності симпатичного відділу вегетативної нервової системи, що, у свою чергу, рефлекторно збільшує опір периферичних кровоносних судин. Розширення периферичного поля зору при заняттях волейболом є наслідком підвищених вимог до зорового аналізатора під час гри, що зумовлює збудливість периферичних сегментів сітківки. Механізм збудження останньої зумовлений умовно - рефлекторним й гуморальним процесами

[В.В. Васильева, 1980].

Ефективним засобом покращення аеробної продуктивності організму молоді виявилися вправи бігового характеру, а саме, трьохразові на тиждень бігові тренування в змішаному (аеробно-анаеробному) режимі енергозабезпечення з величиною внутрішнього обсягу навантаження 44,6% Еmax, а також тренування із застосуванням бігу в аеробному режимі (ЧСС на рівні 140 – 150 уд.·хв-1) у поєднанні з тренуваннями на силових тренажерах з величиною внутрішнього обсягу фізичної роботи 58,7% Еmax. Вони викликали вірогідне зростання як абсолютних, так і відносних показників PWC170 і VO2 max. Причому бігові тренування в аеробно – анаеробному режимі енергозабезпечення порівняно з комбінованими тренуваннями із застосуванням бігу та роботою на силових тренажерах ефективніше вплинули на аеробну продуктивність організму. Це проявилося більш суттєвим підвищенням абсолютного і відносного показників VO2max, а також вірогідним їх зростанням за менший період часу від початку тренувань (див. табл. 2, табл. 3).

Таблиця 2

Вплив бігових тренувань у змішаному режимі енергозабезпечення періодичністю 3 рази на тиждень на показники фізичної працездатності та аеробної продуктивності (n = 19)

Показники Середня величина, М ± m

До початку тренувань

Через 8 тижнів від початку тренувань

Через 16 тижнів

від початку тренувань

Через 28 тижнів від початку тренувань

PWC170, кгм·хв-1 1089,39 ± 43,31 1245,54±52,05 * 1428,23±99,53 ** 1373,35± 93,92 **

PWC170,кгм·хв-1·кг-1 15,40 ± 0,75 17,75±0,92 * 20,46 ±1,41 ** 20,32 ±1,47 **

VO2 max, мл·хв-1 3091,96 ± 88,28 3357,41±100,93* 3667,99±96,08 *** 3574,69±102,78 ***

VO2 max, мл·хв-1·кг-1 43,74 ± 1,80 47,84±0,97 * 52,55±1,47 * 52,88 ± 2,17 **

Примітки:

Вірогідність відмінності показника відносно вихідних даних:

1.* р<0,05; 2.** р<0,01; 3.*** р<0,001.

Встановлено також переваги бігових тренувань періодичністю 3 рази на тиждень у змішаному режимі енергозабезпечення перед тренуваннями, де використовувалися бігові навантаження лише в аеробному режимі й щодо зростання анаеробної (лактатної) продуктивності. При таких тренуваннях величина абсолютного показника МКЗР за 16 тижнів з початку занять зросла в середньому на 12,4% (р<0,05), а за 28 тижнів – на 18,3% (р<0,01). У свою чергу, відносна величина МКЗР через 16 тижнів перевищила вихідний рівень на 13,9% (р<0,05), через 28 тижнів – на 23,8% (р<0,01).

Свідченням ефективності оздоровчих бігових тренувань є характерні позитивні зміни показників біоелектричної активності серця в стані спокою. Так, під впливом занять із застосуванням бігу в аеробному режимі енергозабезпечення в комплексі з тренуваннями на силових тренажерах через 28 тижнів від початку занять тривалість інтервалу R – R зросла порівняно з вихідною величиною на 7,4 % (р<0,05), а інтервалу Q-T- на 4,2 % (р<0,05). Зареєстровано також зменшення вольтажу зубця Р на 15,9 % (р<0,05).

Таблиця 3

Вплив комбінованих занять з бігу в аеробному режимі енергозабезпечення та тренувань на силових тренажерах періодичністю 3 рази на тиждень на показники фізичної працездатності та аеробної продуктивності (n = 17)

Показники Середня величина, М ± m

До початку тренувань

Через 8 тижнів від початку тренувань

Через 16 тижнів

від початку тренувань

Через 28 тижнів від початку тренувань

PWC170, кгм·хв-1 1043,07 ± 48,79 1163,92 ± 60,43 1332,53±72,15 ** 1326,70±78,17**

PWC170,кгм·хв-1·кг-1 15,09 ± 0,43 16,58 ± 0,69 18,82±1,14 ** 18,82±1,13 **

VO2 max, мл·хв-1 3013,23 ± 59,57 3218,67 ± 85,78 3505,31±90,19*** 3495,39±94,96***

VO2 max, мл·хв-1·кг-1 43,63 ± 0,98 45,85 ± 1,17 49,51±1,31*** 49,58±1,24 ***

Примітки:

Вірогідність відмінності показника відносно вихідних даних:

1.** р<0,01; 2.*** р<0,001.

Однак більш вагомі зміни ЕКГ відбулися під впливом тренувань в аеробно-анаеробному режимі енергозабезпечення (табл. 4). Поряд зі збільшенням інтервалів R – R і Q – T, а також зменшенням вольтажу зубця Р, що свідчить про підвищення економічності функції міокарда

[Ю.Г. Козловський1971; Р.А. Меркулова с соавт., 1989], зареєстровано підвищення зубця Т. Підвищення останнього свідчить про покращення метаболічних процесів у міокарді та його кровопостачання [А.Г. Дембо1974; С.В. Хрущев с соавт., 1978; H. Asanoial., 1992]. З огляду на це можна стверджувати, що бігові тренування у змішаному режимі енергозабезпечення, які застосовуються з оздоровчою метою у молоді, більш ефективні щодо кумулятивних змін у міокарді.

Ефективність бігових тренувань, які підвищують аеробну продуктивність, проявилась також вірогідним збільшенням показників ЖЄЛ та життєвого індексу через 16 тижнів від початку занять. Через 28 тижнів показник ЖЄЛ досяг ще вищих значень і під впливом тренувань у змішаному режимі енергозабезпечення перевищував вихідний рівень на 23,1 % (р<0,01), а під впливом тренувань із застосуванням бігу в аеробному режимі енергозабезпечення в комбінації з заняттями на силових тренажерах – на 10,1 % (р<0,05).

Аеробну продуктивність організму, як показали дослідження, можна підвищити також і в межах реалізації програми з фізичного виховання для ВНЗ, але при цьому потрібно внести корективи до її змісту та періодичності занять. По-перше, періодичність занять, за нашими даними, повинна становити не два, а три рази на тиждень при тривалості кожного заняття 60 хв. По-друге, енерговитрати кожного заняття з легкої атлетики потрібно збільшити приблизно до 76,5 % Еmax завдяки підвищенню інтенсивності виконання запропонованих програмою вправ, широко використовуючи при цьому метод інтервального тренування, а також включенню до змісту основної частини заняття бігових вправ аеробного спрямування (помірної інтенсивності) зовнішнім обсягом навантаження не менше 2000 м. Застосування відкоректованої програми забезпечило за 12 тижнів занять приріст показника VO2 відн на 14,0 % (р<0,01).

Таблиця 4

Вплив бігових тренувань у змішаному режимі енергозабезпечення періодичністю 3 рази на тиждень на показники ЕКГ у стані відносного м’язового спокою (n=19)

Показники Середня величина, M ± m

до початку тренувань через 8 тижнів від початку тренувань через 16 тижнів від початку тренувань через 28 тижнів від початку тренувань

P-Q, c 0,144 ± 0,004 0,149 ± 0,005 0,151 ± 0,005 0,150 ± 0,006

R-R, c 0,907 ± 0,023 0,949 ± 0,027 0,977 ± 0,031 0,998 ± 0,027
*

Q-T, c 0,345 ± 0,006 0,359 ± 0,006 0,361 ± 0,006 0,373 ± 0,008
**

Вольтаж зубця P, мм 1,314 ± 0,06 1,279 ± 0,08 1,201 ± 0,09 1,138 ± 0,05 *

Вольтаж зубця R, мм 30,7 ± 0,27 31,1 ± 0,34 30,8 ± 0,35 31,4 ± 0,37

Вольтаж зубця T, мм 5,12 ± 0,31 5,89 ± 0,45 6,08 ± 0,37 * 6,62 ± 0,39
**

Примітки:.
Вірогідність відмінності показника відносно вихідних даних:

1.* р<0,05; 2. ** р<0,01.

Однак потрібно зауважити, що значних змін показників ЕКГ при цьому не виявлено, крім зниження вольтажу зубця Р на 16,4 % (р<0,05) і збільшення інтервалу R-R на 3,8 % (р<0,05). Такий феномен зростання VO2, що не супроводжується суттєвими змінами в міокарді, на думку В.П. Пономарьова (1982) та В.С. Міщенка (1990), може бути забезпечений за рахунок підвищення ефективності роботи дихальних м’язів, про що свідчить вірогідне збільшення показника ЖЄЛ на 12,2 % (р<0,05) за такий же період тренувань, а також здатністю дихальних м’язів протистояти втомі під час фізичного навантаження.

Вивчення взаємозв’язку між аеробною та анаеробною (лактатною) продуктивністю організму підтвердило існування між ними тісних кореляційних відношень (r = 0,933; р<0,001). Варто зазначити, що факторним показником при цьому виступає величина МКЗР, а результативним - VO2. Тобто підвищити рівень аеробної продуктивності можна завдяки тренуванням, що стимулюють не лише аеробні, але й анаеробні (лактатні) процеси енергозабезпечення. Така робота сприяє значному приросту як показника VO2відн. ( на 20,9 %; р<0,01), так і МКЗР відн. ( на 23,8 %; р<0,01). У той же час зростання аеробної продуктивності організму при застосуванні тренувань в аеробному режимі енергозабезпечення не супроводжується підвищенням анаеробної (лактатної) продуктивності. Бігові навантаження в такому режимі сприяли зростанню лише аеробної продуктивності (величина VO2відн. збільшилася на 13,6 %, р<0,001), однак при цьому анаеробна (лактатна) продуктивність залишилась без суттєвих змін, про що свідчить незмінність абсолютних і відносних показників МКЗР.

Позитивно впливати на фізичне здоров’я студентської молоді частково можна шляхом удосконалення якісних параметрів рухової діяльності. Проведений нами аналіз взаємозв’язку аеробної та анаеробної (лактатної) продуктивності організму молоді чоловічої статі віком 17-19 років з проявом таких якісних параметрів рухової діяльності як витривалість, швидкість, спритність, гнучкість, сила та швидкісно-силові здібності виявив сильну кореляційну залежність між проявом витривалості (за результатом з бігу на 2500 м) та відносними показниками VO2

(r = – 0,822; р<0,001) і МКЗР (r = – 0,813; р<0,001). Взаємозв’язок аеробної та анаеробної (лактатної) продуктивності з проявом інших якісних параметрів рухової діяльності відсутній або представляє слабку залежність. Результати досліджень свідчать про вирішальний вплив на формування фізичного стану розвитку витривалості, рівень якої, у свою чергу, залежить від ефективності функціонування кардіореспіраторної системи організму.

Тренування з використанням різних режимів фізичних навантажень суттєво не вплинули на масу тіла досліджуваних.

Отже, результати досліджень переконують у пріоритетності завдання збереження і зміцнення здоров’я молоді під час навчання у вищому закладі освіти. Успіхи у вирішенні такого завдання значною мірою залежать від раціонального використання різних режимів фізичних тренувань. При цьому найбільш ефективними є бігові тренування у змішаному режимі енергозабезпечення, які стимулюють як аеробну, так і анаеробну (лактатну) продуктивність організму, суттєво покращують показники фізичної працездатності, витривалості та ЖЄЛ, викликають позитивні зміни біоелектричної активності серця.

ВИСНОВКИ

1. Вивчення впливу фізичних навантажень різного спрямування на показники аеробної та анаеробної (лактатної ) продуктивності організму і якісних параметрів рухової діяльності дозволило виявити ефективні режими фізичних тренувань, застосування яких сприяє підвищенню рівня фізичного стану організму. При використанні цих режимів вирішена проблема покращення рівня фізичного здоров’я молодих чоловіків 17-19 років, шляхом підвищення аеробної та анаеробної (лактатної) продуктивності організму за допомогою фізичних тренувань.

2. Визначено, що рівень фізичного стану юнаків-студентів у період з 17 до 19 років суттєво не змінюється, а за відносною величиною максимального споживання кисню оцінюється як

„ посередній” і знаходиться близько „критичного рівня здоров’я”; фізичні навантаження за програмою з фізичного виховання для вищих навчальних закладів не підвищують функціональний стан організму.

3. Показано, що між аеробною та анаеробною (лактатною) продуктивністю існує сильний позитивний звя’зок (r = 0,933), де факторним показником виступає максимальна кількість зовнішньої механічної роботи за 1 хв, що дає підставу використовувати відносний показник максимальної кількості зовнішньої механічної роботи за 1 хв для дослідження впливу на функціональний стан організму фізичних навантажень різного спрямування.

4. Наявність тісних негативних кореляційних звя’зків між загальною витривалістю, яка визначалась за часом подолання дистанції 2500 м, та аеробною (r = -0,822) і анаеробною (лактатною) (r = -0,813) продуктивністю організму дає підставу розглядати рівень прояву витривалості як один із основних компонентів фізичного стану. Звя’зки аеробної та анаеробної (лактатної ) продуктивності з проявом інших якісних параметрів рухової діяльності слабкі або відсутні.

5. Було виявлено, що підвищення аеробної та анаеробної (лактатної) продуктивності організму молодих чоловіків залежить від періодичності фізичних навантажень. При збільшенні періодичності навантажень до 3 разів на тиждень, а інтенсивності кожного заняття з 53,3% до 76,5% від максимально допустимої величини енерговитрат за рахунок додаткового введення фізичних навантажень, які стимулюють аеробні процеси енергозабезпечення, відбувається вірогідне зростання аеробної продуктивності організму. При таких навантаженнях абсолютний показник максимального споживання кисню зріс на 12,4%, а відносний – на 14,0%.

6. Виявлено, що при застосуванні фізичних навантажень, які викликають вірогідне зростання аеробної та анаеробної (лактатної ) продуктивності організму, відбуваються характерні адаптаційні зміни в біоелектричній активності серця. Фізичні навантаження оздоровчого спрямування не впливають на масу тіла юнаків 17-19 років, якщо до початку занять остання не перевищує норму.

7. Незалежно від періодичності занять та величини навантажень ігрового та силового спрямування, не відбувається суттєвого їх впливу на аеробну та анаеробну (лактатну) продуктивність організму, а покращуються деякі показники якісних параметрів рухової діяльності. Водночас ігрові навантаження, на відміну від навантажень іншої спрямованості, сприяють покращенню показника периферичного поля зору, а також вірогідно підвищують через 28 тижнів регулярних занять діастолічний артеріальний тиск у середньому на 10%.

8. Показано, що бігові навантаження в аеробно-анаеробному режимі енергозабезпечення з величиною внутрішнього обсягу навантаження 44,6% від максимально допустимої величини щоденних енерговитрат, і періодичністю три рази на тиждень порівняно з навантаженнями в аеробному режимі викликають більш вагоме зростання аеробної продуктивності. Відносний показник максимального споживання кисню (аеробної продуктивності організму) при застосуванні бігових навантажень у змішаному режимі енергозабезпечення вірогідно зріс

на 20,9%, у той час як при бігових навантаженнях в аеробному режимі – на 13,6%.

9. Підвищення аеробної (лактатної) продуктивності організму відбувається лише під впливом бігових