Кандидат медицинских наук, доцент Я.Я. Мейнгот
Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева, Красноярск

Ключевые слова: морфофункциональная характеристика организма детей, биомедицинская антропология, габаритные размеры, компоненты состава тела, функциональные резервы.

Развитие биомедицинской антропологии с использованием комплексного антропометрического подхода, позволяющего оценить габаритные размеры, компонентный состав тела и гармоничность телосложения с учетом функционирования ведущих систем организма, а также недостаточная изученность морфофункциональных особенностей детей, занимающихся спортивной гимнастикой, определили актуальность данного исследования.

Целью нашего исследования было выявить особенности физического развития и функционального состояния мышечной, сердечнососудистой и вегетативной нервной систем спортсменов.

Для решения поставленных задач проведено комплексное изучение морфофункционального состояния гимнастов. Всего обследовано 403 мальчика 8-14 лет, занимающихся в различных секциях СДЮШОР (спортивные разряды - от III юношеского до I взрослого). В зависимости от возраста и квалификации спортсмены регулярно тренировались 5-6 раз в неделю, 1-2 раза в день по 2-4 ч. Спортивный стаж обследуемых составил от 2 до 7 лет. Юные спортсмены относились к I-II группам здоровья. На момент обследования острой патологии не определялось.

Исследование проводили на базе специализированной детско-юношеской школы олимпийского резерва (СДЮШОР) г. Красноярска в начале и конце годичного тренировочного цикла. Группы спортсменов формировались на основе возрастной периодизации, построенной по социальному принципу, так как социальное деление на возрастные группы не противоречит биологическому. Группа спортсменов младшего школьного возраста (8-10 лет) состояла из 205 спортсменов (57,4%), среднего школьного возраста (11-14 лет) - из 198 человек (43,6 %).

Методы исследования. Антропометрические измерения проводились по методике, разработанной и принятой в НИИ антропологии МГУ им. М. В. Ломоносова, описанной в пособии В.В. Бунака (1941) и апробированной в Красноярской государственной медицинской академии и в лаборатории функциональной диагностики Красноярского государственного педагогического университета. При проведении измерения использовали стандартный набор антропометрических инструментов, прошедших метрическую проверку [9].

Показатели физического развития гимнастов изучали с использованием расширенной антропометрической методики по 27 параметрам. На основании полученных антропометрических показателей рассчитывали: площадь поверхности тела, количественные характеристики основных компонентов массы тела (костной, мышечной, жировой), индексы пропорциональности тела (индекс грудной клетки, индекс ширины плеч, индекс ширины таза).

Результаты физического развития спортсменов 8-14 лет сравнивали с аналогичными показателями популяции детей такой же возрастной группы [7, 10].

Для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой и вегетативной нервной систем гимнастов использовалась оригинальная версия автоматизированной кардиоритмографической программы "ORTO", основанная на математическом анализе сердечного ритма [3], модифицированная на кафедре физиологии человека и животных Кемеровского государственного университета [5]. Для анализа использовались параметры, рекомендуемые кардиоритмологическими стандартами (HRV/Standards of measurements., 1996).

Результаты исследования. В результате изучения антропометрических и функциональных показателей выявлены особенности физического развития детей и подростков 8-14 лет, занимающихся в секциях СДЮШОР.

В нашем исследовании показатели длины, массы тела и окружности грудной клетки (ОГК), используемые при оценке физического развития спортсменов в практическом здравоохранении, равномерно увеличивались в возрастном диапазоне от 8 до 14 лет.

Вместе с тем в возрасте 12-13 лет значения параметров длины, массы тела и ОГК у детей изменялись незначительно, о чем свидетельствует минимальный прирост изучаемых параметров в 13 лет (рис. 1).

Скорость прироста длины, массы тела и ОГК юных спортсменов 8-14 лет и их сверстников, не занимающихся спортивной гимнастикой, различна.

Абсолютный прирост длины и массы тела юных спортсменов младшего и среднего школьного возраста характеризовался двугорбой кривой, имеющей высокие пики в 11 и 14 лет (рис. 2). Таких результатов не зарегистрировано по абсолютному приросту ОГК, а темп ее прироста имел тенденцию к снижению (см. рис. 1, В), что свидетельствует о неравномерных процессах роста и развития детей в данном возрастном периоде. Анализ средних величин основных антропометрических показателей спортсменов 8-14 лет выявил наибольший абсолютный прирост по показателю длины тела, что характеризует более интенсивные процессы продольного роста над поперечными.

Рис. 1. Абсолютный прирост длины (А), массы тела (Б) и окружности грудной клетки (В) спортсменов и детей, не занимающихся спортом, г. Красноярска.

На протяжении годичного тренировочного цикла детей показатели длины, массы тела и ОГК обнаружили стабильное увеличение в каждом возрасте к концу учебного тренировочного года, что отражает общебиологические закономерности роста и развития детского организма.

Сравнительный анализ габаритных размеров тела у юных спортсменов 8-14 лет с аналогичными параметрами популяции детей такого же возраста, показал более высокие значения показателей длины, массы тела и ОГК в обеих возрастных группах детей популяции г. Красноярска.

При изучении возрастных изменений компонентного состава тела исследуемой нами возрастной группы определено, что наибольшее значение абсолютного и относительного содержания в массе тела имеет мышечный компонент сомы. При этом в процессе тренировочного года масса мышечной ткани статистически достоверно увеличивалась в процессе тренировок (см. рис. 2).

Однако, по данным литературы, относительная мышечная сила достигает максимального развития в препубертатный период, в период активной фазы полового созревания ее показатели имеют тенденцию к снижению.

Зарегистрирована наибольшая стабильность массы костной ткани как по абсолютному, так и по относительному ее содержанию в массе тела. Масса жировой ткани в начале годичного тренировочного цикла в обеих исследуемых возрастных группах имела более высокие значения, чем в его конце. Таким образом, в процессе годичного тренировочного цикла абсолютные значения мышечной и костной ткани в массе тела статистически достоверно увеличились, в то время как жировой компонент сомы в организме спортсменов статистически достоверно уменьшился. Данный факт свидетельствует, что под воздействием систематических спортивных тренировок происходит закономерная вариационная изменчивость компонентов сомы с наибольшим количественным изменением жирового компонента.

При изучении распределения подкожно-жирового слоя у спортсменов 8-10 и 11-14 лет выявлена относительная равномерность распределения жира с преимущественным накоплением на бедре, голени, плече сзади.

При индексной оценке грудной клетки, ширины плеч и таза выявлены особенности продольно-поперечных размеров тела спортсменов. Так, индексы грудной клетки (ИГК) и ширины таза (ИШТ) детей 8-14 лет, занимающихся в СДЮШОР, неравномерно уменьшались с возрастом. При этом в возрасте 8-10 лет значения ИГК и ИШТ изменялись незначительно, а в возрасте 11-14 лет регистрировались скачкообразные изменения.

Рис. 2. Абсолютный прирост относительный мышечной силы спортсменов г. Красноярска в течение годичного тренировочного цикла

Рис. 3. Частота сердечных сокращений спортсменов 8-14 лет г. Красноярска

ИШП неравномерно увеличивался в возрасте 8-14 лет, его значительное снижение регистрировали в 9 лет. При этом значительное увеличение показателя к 12 годам свидетельствует о высоких темпах прироста диаметра плеч наряду с увеличением длины тела спортсменов 11-14 лет.

Таким образом, у детей, занимающихся спортом, в 8-10 лет преобладают поперечные размеры туловища (грудной клетки, таза, плеч), у спортсменов 11-14 лет - процессы роста в длину. Однако темп увеличения диаметра плеч остается высоким в период ростовой активности у детей, занимающихся спортом, в этом возрастном диапазоне, что способствует формированию пропорций тела у спортсменов: широкие плечи, узкий таз.

При занятиях спортом, вне зависимости от его вида, значительная нагрузка приходится на систему кровообращения. Поскольку сердечно-сосудистая система быстро реагирует на эмоциональное и физическое напряжение, связанное с изменениями внешней и внутренней среды организма, соответственно быстро изменяется и ЧСС. В ходе исследования мы изучили ее возрастную динамику (рис. 3).

ЧСС у детей в возрасте 8-14 лет, занимающихся в секциях сложнокоординационных видов спорта, где предельные нагрузки кратковременны, находится в пределах физиологической нормы детей популяции аналогичного возраста.

При этом у детей от 10 до 13 лет отмечено плавное уменьшение данного показателя, а максимальное урежение пульса на 14,39 уд/мин регистрируется в 14 лет. У детей 12-14 лет, не занимающихся спортом, значения ЧСС не имели статистически достоверных различий.

За исходный уровень функционирования организма был принят исходный вегетативный тонус, так как он отражает фоновую активность структур, осуществляющих регуляцию функций организма в ходе приспособительной деятельности, и может рассматриваться в качестве одной из конституциональных характеристик, формирующих тип реагирования организма на воздействие внешних факторов. В нашем исследовании при изучении параметров вариабельности сердечного ритма [3, 5] выявлено, что с возрастом у детей-спортсменов, как и у их сверстников, не занимающихся спортом, происходит усиление влияния автономного контура регуляции сердечного ритма, о чем свидетельствуют показатели амплитуды моды, вариационный размах, индекс напряжения.

Индекс напряжения регуляторных систем - интегральный показатель, отражающий степень централизации управления сердечным ритмом - у спортсменов с возрастом уменьшался, что свидетельствует о положительном влиянии систематических занятий спортом на функциональное состояние сердечнососудистой системы растущего организма. При изучении данного параметра в течение годичного тренировочного цикла нами установлено, что у спортсменов 8-13 лет более высокие значения индекса напряжения регуляторных систем сердечного ритма статистически достоверно регистрировались в начале года. Однако у 14-летних спортсменов индекс напряжения к концу годичного тренировочного цикла незначительно увеличился, что связано с активацией симпатического отдела ВНС и усилением его влияния на организм подростков.

Анализ исходного вегетативного тонуса, оцениваемого на начало годичного тренировочного цикла, в 53,29% случаев выявил преобладание симпатического исходного вегетативного тонуса у спортсменов 8-14 лет г. Красноярска; для 28,64 % спортсменов характерно преобладание парасимпатической ВНС, наименьшее количество человек (18,07 %) зарегистрировано с эйтонией.

Возрастной анализ исходного вегетативного тонуса выявил неодинаковое распределение симпатикотонии, ваготонии и эйтонии среди спортсменов 8-14 лет и детей популяции. Так, доля спортсменов в возрасте 8-13 лет с симпатическим исходным тонусом больше, чем ваго- и нормотоников. У всех обследованных нами 14-летних детей, занимающихся в СДЮШОР, зафиксирован парасимпатический исходный тонус. У детей популяции г. Кемерово (А.Р. Галеев, Игишева,1999) в отличие от спортсменов количество ваготоников и эйтоников больше по сравнению с симпатотониками.

Соматотипологический подход при изучении организма спортсменов позволяет выявить особенности функционирования физиологических систем с учетом типа телосложения. Так, в нашем исследовании, у детей-спортсменов разных соматотипов в возрастном периоде 8-10 лет значения ЧСС не имеют статистически достоверных различий. У нормостеников показатель составил 86,16+0,76 уд/мин, у детей пикнического соматотипа - 86,27+0,80 уд/мин. Под влиянием систематических физических нагрузок в течение учебно-тренировочного года значения ЧСС у спортсменов разных соматотипов с возрастом уменьшаются, однако в возрастной группе 11-14 лет статистически достоверно более высокие значения ЧСС регистрируются у нормостеников (81,98 +0,67 уд/мин) в отличие от юных спортсменов пикнического типа телосложения (79,81 +0,82).

Таким образом, возрастная динамика изменений функционального состояния сердечно-сосудистой системы у детей с разными типами телосложения, занимающихся в СДЮШОР, различна под влиянием физической нагрузки.

В процессе занятий спортом необходимо учитывать исходный вегетативный тонус, так как дети с разным типом регуляции неодинаково переносят физические нагрузки [5].

Учитывая, что лица с разным типом регуляции неодинаково переносят физические нагрузки, для получения лучших спортивных результатов и сохранения здоровья спортсменов необходимо в процессе медицинского обследования на начальных этапах занятий спортом определять исходный вегетативный тонус. Так, например, симпатотоникам рекомендовать занятия ациклическими видами спорта, поскольку они лучше переносят большие кратковременные нагрузки. В отличие от них ваготоникам рекомендованы занятия циклическими видами спорта, так как они мед ленно привыкают к нагрузкам, но могут выполнять их достаточно продолжительное время.

Наше исследование показало, что физическое развитие детей, занимающихся спортом, подчиняясь общим закономерностям возрастного развития детей и подростков, имеет свои особенности. На начальных этапах спортивной подготовки необходимо проводить комплексное обследование детей и подростков с использованием антропологического подхода. По показателям физического развития организма, включающего оценку габаритных размеров (длина, масса тела, ОГК), компонентного состава (мышечная, костная, жировая составляющая), пропорциональных размеров тела можно оценить состояние физического здоровья гимнастов и решить проблему дифференцированного подхода при интерпретации результатов врачебного обследования спортсменов в зависимости от варианта развития, типов функционирования отдельных органов и систем.

Итак, проведенное нами исследование позволяет оптимизировать процесс подготовки юных спортсменов в СДЮШОР и в соответствии с особенностями их морфофункционального состояния разработать и широко применять восстановительные программы для достижения ими более высоких спортивных результатов и сохранения здоровья в условиях значительной физической нагрузки.

1. Анохин, П. К. Узловые вопросы теории функциональных систем / П. К. Анохин. - М.: Медицина, 1980. - 176 с.

2. Аршавский, И. А. Физиологические критерии периодизации индивидуального развития и проблема биологического возраста / И. А. Аршавский // Основные закономерности роста и развития детей и критерии периодизации. - Одесса, 1975. - С. 12-16.

3. Баевский, Р. М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии / Р. М. Баевский. - М.: Медицина. - 1979. - 298 с.

4. Баевский, Р. М. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе / Р. М. Баевский, О. И. Кириллов, С. З. Клецкин. - М.: Наука. - 1984. - 98 с.

5. Галеев, А. Р. Использование показателей сердечного ритма для оценки функционального состояния школьников с учетом их возрастных особенностей и уровня двигательной активности: автореф. дис. ... канд. биол. наук / А.Р. Галеев. - Новосибирск, 1999. - 20 с.

6. Граевская, Н. Д. Влияние спорта на сердечно сосудистую систему / Н. Д. Граевская. - М.: Медицина, 1975. - 279 с.

7. Гребенникова, В. В. Антропометрическая характеристика детей г. Красноярска: автореф. дис.... канд. мед. наук. / В.В. Гребенникова. - Красноярск, 1998. - 22 с.

8. Мартиросов, Э. Г. Соматический статус и спортивная специализация: дис. ... докт. биол. наук в виде науч. доклада / Э. Г. Мартиросов. - М., 1998. - 87 с.

9. Николаев, В. Г. Конституциональный подход в оценке здоровья человека / В. Г. Николаев, Е. П. Шарайкина // Новости спорт. и мед. антропологии. - 1990. - Вып. 3. - С. 80-81.

10. Симакова, Л. Н. Морфофункциональная характеристика гимнастов 8-14 лет города Красноярска: автореф. дис...канд. мед. наук./ Л.Н.Симакова. - Красноярск, 2006. - 27 с.