Characteristics of approaches to the assessment of physical qualities among young adolescents

Актуальность. Развитие физической культуры и массового спорта является условием совершенствования здоровьесберегающих технологий в современном обществе [9]. Студенты, в особенности старших курсов, представляют собой социальную группу, для которой характерен ряд специфических условий жизнедеятельности. Увеличение временных затрат на учебную деятельность закономерно приводит к снижению двигательной активности учащихся. Показано, что правильная организация занятий физической культурой в вузе и во внеучебное время способствует снижению уровня заболеваемости студентов, повышению их умственной и физической работоспособности [1, 13]. Планирование занятий на кафедрах физической культуры оздоровительным фитнесом и любительским спортом предполагает создание, физиологическое обоснование и совершенствование методик скрининговой оценки двигательных навыков студентов [7]. Подобные методики не только с успехом развиваются, но и приобретают масштаб национальных программ в некоторых странах [14, 15, 17, 20].

Целью данной работы является разработка и апробация комплекса упражнений для оценки основных физических качеств – силы, скоростно-силовых характеристик двигательной деятельности, статической выносливости, подвижности суставов и координации применимо к выбранной социальной группе испытуемых – студентов медицинского вуза.

Методы исследования.

В исследовании приняли участие добровольцы – 31 студент СПбГПМУ, из них 23 девушки и 8 юношей в возрасте от 17 до 21 года. В работе были задействованы только молодые люди, которые не имели противопоказаний к занятиям физической культурой, чрезмерного физического переутомления и эмоционального перенапряжения, давшие персональное согласие на выполнение всех процедур. Эксперимент проводился в специально оборудованной лаборатории с постоянно поддерживаемой температурой комфорта, во внеучеб-ное время, через 1,5–2 часа после приема пищи. После 5–10-минутного периода адаптации в положении лежа или сидя и 1–2-минутной разминки испытуемым был предложен следующий комплекс упражнений-тестовых заданий.

Тестирование силовых качеств: оценка кистевой силы мышц с применением кистевого динамометра «Мегеон», НПЦ «Макспрофит», Россия; подъемы туловища в положении лежа на спине (упражнение «пресс») и отжимание от пола с подсчетом количества выполненных повторений до отказа от дальнейшего выполнения.

Тестирование скоростно-силовых качеств (тестирование ССК): прыжок вверх при подъеме из положения лежа на животе с подсчетом количества выполненных повторений до отказа от дальнейшего выполнения.

Оценка подвижности суставов позвоночника при сгибании и коленного сустава (подвижность КС): наклон туловища с вытянутыми руками из положения стоя на помосте с разгибанием в коленных суставах до болевого порога. Уровень стоп принимался за «0». При наклоне измерялось расстояние от «0» до III пальца кисти. Положение кисти выше «0» принималось за отрицательное, ниже «0» – за положительное значение.

Оценка подвижности тазобедренных суставов (подвижность ТБС): испытуемый выполнял поперечный шпагат до болевого порога, проводилось измерение расстояние от пола до промежности.

Оценка подвижности плечевых суставов: тест «замок». Испытуемый производил попытку соединения рук на спине, отмечали положительный результат при полном наложении кисти одной руки на другую и отрицательный при невозможности соединить кисти.

Оценка координации. До тестирования оценивалась пальценосовая проба в простой позе Ромберга: если испытуемый с закрытыми глазами мог коснуться кончика носа, проба оценивалась положительно, при промахе – отрицательно. После этого испытуемый, глядя вверх или вниз, вытягивал руку. Кисть при этом была сжата в кулак с выпрямленным II пальцем (конфигурация «указание»). Далее, не меняя положения руки, испытуемый выполнял вращение тела в любую сторону. Затем повторно оценивали положительно или отрицательно выполнение пальценосовой пробы в простой позе Ромберга по описанному выше протоколу.

Оценка статической выносливости: тест «планка». Испытуемый принимал положение упора лежа на локтях и пальцах стопы, фиксировалось время до отказа дальнейшего выполнения из-за утомления.

Совокупность предложенных тестовых заданий была сформирована с учетом рекомендаций специалистов клуба единоборств и самообороны «Алмаз» согласно способам оценки двигательных навыков в спортивной педагогике [11]. Порядок выполнения тестовых заданий формировался с учетом энергетической затратности того или иного упражнения: сначала оценивались силовые качества, затем подвижность суставов, после этого – статическая выносливость, координация и скоростно-силовые качества.

Выполнение тестовых заданий на силу, статическую выносливость и скоростно-силовые качества сменялось периодом отдыха в течение 3 минут. Такая продолжительность отдыха является достаточной для восстановления и соответствует таковой при выполнении любой функциональной пробы с дозированной физической нагрузкой [6]. В это время проводился мониторинг частоты сердечных сокращений (ЧСС), путем регистрации электрокардиограммы во II отведении с применением прибора САКР-2 (ООО «Интокс», Россия). ЧСС после выполнения последнего тестового задания – прыжок вверх при подъеме из положения лежа на животе – мониторировалась в течение 2 минут через 30, 60, 90 и 120 секунд после его окончания. Кроме это- го, ЧСС измерялась в состоянии условного покоя, до физической нагрузки.

Общей проблемой создания методик тестирования в спортивной медицине является отсутствие «золотого стандарта» сравнения вновь созданных методик. В связи с этим общепризнанным является представление о гендерных, регионарных, возрастных, этнических и других отличиях физических качеств, оцениваемых той или иной методикой, как о своеобразном «маркере» валидности теста [7, 18, 20]. В настоящей работе для решения данной задачи проведено сравнение физических качеств, оцениваемых с помощью предложенных тестов у девушек и юношей с применением T-критерия Вилкоксона.

Для оценки изменения ЧСС после выполнения каждого теста и после окончания всего комплекса упражнений использовали парный T-критерий Вилкоксона.

Соотношение зависимостей физических качеств друг от друга, у юношей и девушек, что также можно считать аргументом в пользу функциональности метода, оценивалось с расчетом коэффициента корреляции Спирмена (rs). При значении rs от 0 до 0,4 статистическую связь считали слабой; от 0,4 до 0,8 умеренной; от 0,8 до 1 – сильной.

Сравнение развития координации в группах юношей и девушек с применением пальценосовой пробы в простой позе Ромберга, как и другие дискретные значения (тест «замок»), проводилось оценкой однородности распределения положительных и отрицательных результатов до и после выполнения теста. Для этого использовался точный критерий Фишера для таблиц сопряженности признаков 2х2 с вычислением долей положительных и отрицательных результатов тестов.

Известно значение для физиологии и медицины регрессионного анализа для предсказания изменений одного показателя при неслучайно заданной величине другого [3, 12]. Возможность описания изменения того или иного физиологического параметра при функциональной нагрузке линейной математической моделью может являться дополнительным аргументом в пользу биологической закономерности реактивности системы [5, 10]. В данной работе регрессионный анализ применялся для оценки изменения ЧСС с течением времени после выполнения всего комплекса упражнений.

Вычисления производились с применением встроенных функций Exсel из прикладного пакета Microsoft Office 2010; программы статистической обработки данных Past version 2.17, Norway, Oslo, 2012; алгоритма статистической обработки данных StatXact-8 с программной оболочкой Cytel Studio version 8.0.0. Все данные представлены в виде средних значений (нижняя граница – 95% доверительного интервала; верхняя граница – 95% доверительного интервала).

Результаты.

Тестирование силовых качеств выявило сравнительно лучшее их развитие у юношей, чем у девушек (табл. 1). У испытуемых в данной группе имело место статистически значимо большая кистевая сила мышц как правой, так и левой руки (таблица 1), они были способны выполнить статистически значимо большее количество упражнений «пресс» и отжиманий от пола (таблица 1). Развитие скоростно-силовых физических качеств также имело гендерные отличия: студенты-юноши смогли выполнить статистически значимо большее количество прыжков вверх при подъеме из положения лежа на животе, чем студенток (таблица 1).

Развитие подвижности суставов у обследованных субъектов имело противоположную направленность. Расстояние от III пальца кисти ниже условного «0» (то есть ниже уровня стоп) при оценке подвижности суставов позвоночника в положении сгибания и коленных суставов у студенток в среднем в 3 раза статистически значимо превышало данную длину у студентов (таблица 1). Промежуток между полом и промежностью при тестировании подвижности тазобедренных суставов у девушек имел статистически значимо большую длину, чем у юношей (таблица 1). Распределение положительных и отрицательных результатов в тесте «замок» неоднородно и статистически значимо отличается у юношей и девушек. На этом основании представляется возможность сделать вывод о том, что подвижность плечевых суставов имеет гендерные различия: тест пройден в среднем в 96% случаев у девушек против 58% случаев у юношей (таблица 1).

Оценка координации не выявила половых различий. Однако само воздействие (раскручивание) показало значимо иное распределение положительных и отрицательных результатов при выполнении пальценосовой пробы в простой позе Ромберга. До раскручивания испытуемых в 100% случаев тест был положительным, после выполнения пробы в 30% случаев промахивание примерно в равных долях у юношей и девушек (таблица 1).

Оценка статической выносливости по результатам продолжительности выполнения теста «планка» также показала гендерные отличия. Студентки были способны статистически значимо меньшее время удерживать данное положение, чем студенты (таблица 1).

Необходимо подчеркнуть порядок выполнения тестовых заданий, после которых мониторировалась ЧСС: сначала упражнения на пресс, затем отжимания, после «планка», завершался комплекс упражнений оценкой скоростно-силовых качеств и подсчетом ЧСС сразу после этого теста и через 30, 60, 90, 120 секунд в период отдыха.

На рисунке 1 представлено изменение ЧСС как после каждого упражнения в комплексе, так и после завершения всех тестовых заданий. Выявлено, что и у юношей, и у девушек имеется статистически значимое увеличение ЧСС после упражнений на пресс, отжимания, статическую выносливость и тестирования скоростно-силовых качеств по сравнению с ЧСС в покое (рисунок 1 A, B). Оценка ЧСС после каждого упражнения в комплексе, согласно обозначенной выше последовательности, показала статистически значимое увеличение ЧСС после отжиманий и уменьшение после

Таблица 1

Испытуемые Тест	Юноши	Девушки	p-значения
Кистевая сила левой руки, кг	47, 89 (42,89; 52,90)	25,39 (23,33; 27,45)	3,952×10-6
Кистевая сила правой руки, кг	52,01 (46,69; 57,33)	25,32 (23,01; 27,64)	3, 274×10-6
Пресс, количество	66 (51; 83)	28 (22; 33)	5,91×10-5
Скоростная выносливость, раз	13 (9; 16)	7 (6; 10)	0,0033918
Отжимания, количество	33 (24; 42)	6 (3; 8)	2,71×10-6
Подвижность суставов позвоночника и КС, см	4,57 (-2,53; 11,82)	15,21 (8,38; 22,05)	0,01291
Подвижность ТБС, см	51,08 (43,74; 58,43)	38,73 (32,45; 45,03)	0,009548
Доля положительных результатов в тесте «замок»	0,58 (0,28; 0,85)	0,96 (0,76; 0,9989)	p=0,008023
Доля отрицательных результатов в тесте «замок»	0,42 (0,15; 0,72)	0,0011 (0,043; 0,24)
Доля положительных результатов при выполнении простой пробы Ромберга до теста на координацию	1,0 (0,71; 1)	1,0 (0,84; 1)	Юноши 0,003434 Девушки 0,003475
Доля отрицательных результатов при выполнении простой пробы Ромберга до теста на координацию	0 (0; 0,28)	0 (0;0,15)
Доля положительных результатов при выполнении простой пробы Ромберга после теста на координацию	0,67 (0,33; 0,90)	0,70 (0,45; 0,87)
Доля отрицательных результатов при выполнении простой пробы Ромберга после теста на координацию	0,33 (0,093; 0,67)	0,30 (0,13; 0,58)
Статическая выносливость, с	93,5 (58;01; 128,99)	61,30 (48,87; 73,74)	0,0404

Рисунок 1. Разница значений псевдомедиан ЧСС после выполнения каждого упражнения в комплексе тестов у девушек (А) и юношей (B) и после выполнения всего комплекса упражнений у юношей (С) и девушек (D)

Условные обозначения: A, B: (1) – после выполнения упражнения «пресс»; после выполнения отжиманий по сравнению с условием покоя (2) и упражнением «пресс» (3); после теста «планка» по сравнению с условием покоя (4) и отжиманиями (5); после оценки скоростно-силовых качеств по сравнению с условием покоя (6) и упражнением «планка» (7). C,D: по сравнению с условием покоя после выполнения последнего теста во всем комплексе через 30 секунд (1), 60 секунд (3), 90 секунд (6), 120 секунд (10); по сравнению с измеренной ЧСС сразу после выполненного последнего теста во всем комплексе через 30 секунд (2), 60 секунд (4), 90 секунд (7), 120 секунд (11); (5) – через 60 секунд после выполнения последнего теста во всем комплексе по сравнению ЧСС на 30-й секунде; через 90 секунд по сравнению ЧСС на 30-й секунде (8) и 60-й секунде (9); через 120 секунд по сравнению ЧСС на 30-й секунде (12), 60-й секунде (13), 9-й секунде (14). Черными точками показаны «выбросы».

теста на скоростно-силовые качества только у юношей (рисунок 1 A, B). Гендерные различия в этом случае, вероятно, связаны с меньшим усилием, развиваемым студентками для выполнения каждого теста.

Как у юношей, так и у девушек после комплекса упражнений имели место статистически значимо большие, по сравнению с покоем, и статистически значимо меньшие значения ЧСС, по сравнению с измерениями после последнего теста на 30, 60, 90 и 120-й секунде измерения (рисунок 1 C, D). Несмотря на это, у юношей значения ЧСС не отличались при измерениях на 60-й секунде, по сравнению с ЧСС на 30-й секунде, у девушек – на 30-й секунде после выполнения последнего теста (рисунок 1 C, D).

На рисунке 2 показана статистическая связь разной силы (умеренная и сильная) между значениями, полученными при выполнении некоторых тестовых упражнений, выявленная анализом корреляционных взаимоотношений. Как у девушек, так и у юношей показана количественная зависимость между различными тестовыми упражнениями, оценивающими силовые качества, а также подвижность суставов и силовые качествами (рисунок 2).

Регрессионный анализ (рисунок 3) зависимости ЧСС и времени после выполнения последнего теста во всем комплексе упражнений показал возможность описания данной реакции линейной моделью. Полученное уравнение линейной регрессии изменения ЧСС в течение 120 секунд и графический анализ этого процесса являются основой для вычисления значений этого показателя в тот или иной временной период после физической нагрузки у юношей и девушек (рисунок 3).

Итак, нами предложена методика оценки физических качеств, состоящая из строгой последовательности несложных тестовых заданий-упражнений. Отмечалось, что они эмпирически используются в тренерской практике для выявления как начального уровня физической подготовки, так и ее динамики в условиях занятий физической культурой, массовым спортом и оздоровительным фитнесом. В данной работе была предпринята попытка дать физиологическое обоснование метода путем скрининговой оценки физических качеств у студентов разного пола. Определялась реакция ЧСС на выполнение комплекса упражнений как показателя, подсчет которого не представляет сложности вне условий медицинской лаборатории, но в то же время информативного в мониторинге состояния сердечно-сосудистой системы при физической нагрузке [2, 6, 8, 10].

Анализируя полученные данные, необходимо отметить факты, свидетельствующие в пользу функциональной пригодности данной методики. Выявлены гендерные различия физических качеств (таблица 1), определенных с ее применением: ожидаемо то, что в группе испытуемых с исходно одинаковой спортивной подготовкой мужчины имеют большую физическую силу и выносливость, чем женщины. Обнаружена линейная закономерность реакции ЧСС после выполнения комплекса упражнений (рисунок 1, 3): резкое увеличение сначала, а затем постепенное снижение. Установленные корреляционные связи показателей, оценивающих силовые качества, а также силовые качества и подвижность суставов, говорят о зависимости развития одних двигательных навыков от других и в

целом характеризуют комплексность предлагаемой методики. Логично было предположить, что, если бы полученные данные не имели гендерной специфики, то наблюдалась бы мозаичность в закономерности развития физических навыков или отсутствие изменений ЧСС, и такая методика требовала бы основательной доработки и переработки.

Однако предложенная методика не претендует на немедленное внедрение в педагогические или медицинские учреждения, а имеет исключительно триггерную функцию в отношении ее дальнейшей разработки и включения в протокол функционального обследования. Необходима и планируется ее апробация в больших группах студентов, формирование нормативов выполнения того или иного теста. В дальнейшем она может быть расширена дополнительными упражнениями, характеризующими скоростные, скоростно-силовые, силовые физические качества, выносливость, подвижность суставов и координацию у испытуемых, по-возможности в сочетании с показателями энергетической и пластического обеспечения спортивной деятельности [4]. «Расширенный» или «базовый» комплекс тестов может быть использован для поперечного или лонгитудинального изучения уровня физической подготовки студентов непрофильных вузов. Результаты подобных исследований могут быть полезны в качестве механизма, объединяющего деятельность преподавателей физкультуры, тренеров, спортивных врачей, родителей, а также самих студентов по направлению развития физической культуры и массового спорта как необходимой составляющей здоровьесберегающих технологий [19].

Необходимо также отметить, что в работе содержатся данные, характеризующие уровень физической подготовки студентов СПбГПМУ. Дальнейшая интер- претация полученных результатов с этой точки зрения представляет собой самостоятельную задачу.

Выводы. В работе представлен комплекс упражнений для оценки основных физических качеств студентов медицинского вуза, который может быть использован для оценки двигательных навыков у молодых людей.