Влияние факторов "интенсивность" и "объем" нагрузки на различные аспекты физического состояния детей 5-6 лет

Введение. Интенсивность и объем нагрузки оздоровительной направленности рассматриваются как наиболее важные факторы, определяющие особенности адаптационных изменений в организме детей [11, 15, 16, 19]. В совокупности значения данных параметров нагрузки определяют её срочные и долговременные функциональные (тренировочные) эффекты. Эти функциональные эффекты существенно отличаются в отношении различных показателей физического состояния [8, 17, 20, 21]. Они зависят как от самостоятельного воздействия рассматриваемых параметров нагрузки, так и их взаимовлияния. Вместе с тем весьма сложно отдельно выделить вклад интенсивности и объема нагрузки в изменения приспособительных возможностей организма в процессе систематических занятий физическими упражнениями [11, 13, 15, 19].

Необходимо отметить, что имеется крайне мало выверенных научных данных о силе влияния факторов «интенсивность» и «объем» нагрузки на физическую работоспособность, двигательную подготовленность и заболеваемость детей дошкольного возраста. В этой связи по-прежнему весьма актуальны исследования, ориентированные на оценку воздействия этих параметров нагрузки на физическое состояние дошкольников [11, 18, 22, 23].

Цель исследования – выявить влияние факторов «интенсивность нагрузки» и «объем нагрузки» на физическую работоспособность, двигательную подготовленность и острую заболеваемость детей 5–6 лет.

Организация и методы исследования. В исследовании приняли участие практически здоровые дети 5–6 лет (n = 97), отнесенные по состоянию здоровья к основной медицинской группе. Испытуемые не имели каких-либо противопоказаний для выполнения тестовых нагрузок.

Были сформированы шесть рандомизированных экспериментальных групп (ЭГ). В экспериментальных группах использовали идентичные комплексы физических упражнений аэробно-анаэробного характера. Комплексы включали упражнения максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной мощности. На долю нагрузок аэробной и анаэробной направленности приходилось по 50 % времени экспериментальной части занятия. Общая продолжительность эксперимента составила 34 недели. Педагогическое воздействие осуществлялось в виде комплексов физических упражнений, выполняемых в течение 18 минут в основной части занятия. При составлении комплексов определялась индивидуальная относительная интенсивность каждого упражнения и серии упражнений, выраженная в величине максимального пульсового резерва (МПР). Различия между группами касались интенсивности и недельного объема нагрузки. Выделяли 2 градации фактора «интенсивность нагрузки» и 3 градации фактора «недельный объем» нагрузки. Применяли комплексы средней интенсивностью 40–50 и 70–80 % МПР, объемом 36, 72 и 90 минут нагрузки в неделю (табл. 1). В конце педагогического эксперимента оценивали сдвиги показателей ФС детей экспериментальных групп.

Для оценки физической работоспособности использовали функциональный и эрго-метрический подходы. На основе функционального подхода определяли мощность нагрузки при пульсе 170 уд./мин (PWC 170 ), интенсивность накопления пульсового долга (ИНПД), максимальное потребление кислорода (VO 2max ) [3, 6]. С помощью эргометрическо-го метода тестирования на основе уравнения Muller определяли величины мощности нагрузок, максимальное время выполнения которых составляло 1 (W 1 ), 40 (W 40 ), 240 (W 240 ), 900 с (W 900 ) [4, 6]. Для этого дети выполняли две нагрузки «до отказа» в зоне большой (W 1 – 2 Вт/кг) и субмаксимальной (W₂ – 4 Вт/кг) мощности. За «отказ» принимали прекращение работы или снижение ее интенсивности более чем на 10 %. Время удержания нагрузок (t 2Вт/кг и t 4Вт/кг ) использовали для расчета коэффициентов «a» и «b» уравнения Muller [4, 6]. Величина коэффициента «a» отражает соотношение возможностей аэробного и ана-эробно-лактацидного источников, а коэффициента «b» – характеризует аэробную емкость. Полученные значения коэффициентов использовали для расчета соответствующей мощности нагрузки.

Комплекс контрольных упражнений состоял из показателей, характеризующих уровень развития кондиционных физических качеств: бег 20 м с хода; прыжок в длину с места; челночный бег 4×9 м; шестиминутный бег; поднимание туловища из положения

Таблица 1

Table 1

Градации факторов физической нагрузки в экспериментальных группах

Gradation of physical load factors in experimental groups

Группы / Groups	Фактор «интенсивность нагрузки» / “Intensity of physical load” factor	Фактор «недельный объем нагрузки» / “Weekly volume of physical load” factor
ЭГ-1 / EG-1	40–50 % МПР / 40–50 % MHRR	36 мин / 36 min
ЭГ-2 / EG-2	70–80 % МПР / 70–80 % MHRR	36 мин / 36 min
ЭГ-3 / EG-3	40–50 % МПР / 40–50 % MHRR	72 мин / 72 min
ЭГ-4 / EG-4	70–80 % МПР / 70–80 % MHRR	72 мин / 72 min
ЭГ-5 / EG-5	40–50 % МПР / 40–50 % MHRR	90 мин / 90 min
ЭГ-6 / EG-6	70–80 % МПР / 70–80 % MHRR	90 мин / 90 min

«лёжа на спине» за 1 минуту; наклон вперёд. По результатам тестирования определяли общую оценку физической подготовленности (ОФП).

Анализ заболеваемости осуществлялся на основе выкопировки медицинских справок и записей в индивидуальных медицинских картах. Использовались показатели, характеризующие заболеваемость детей с временной утратой работоспособности [2]: количество заболеваний (КЗ); количество дней временной нетрудоспособности по болезни (КДБ); показатель средней продолжительности одного случая заболеваемости (ПОЗ).

В ходе исследования использовался дисперсионный анализ двухфакторных комплексов для корреляционно несвязанных выборок (ANOVA) [7]. Интенсивность и недельный объем нагрузки рассматривались как независимые факторы. Зависимыми количественны- ми переменными являлись изучаемые нами показатели физического состояния. Оценку силы влияния факторов на результативный признак проводили с помощью метода Н.А. Пло-хинского [5]. Значимость сдвигов определялась на основе применения F-критерия Фишера.

Результаты исследования и их обсуждение. Полученные результаты свидетельствуют о том, что изменения ряда изучаемых показателей физического состояния детей 5–6 лет зависят (p < 0,05–0,001) от рассматриваемых параметров физической нагрузки.

Фактор «интенсивность нагрузки» оказал наиболее существенное влияние на физическую работоспособность. Статистически значимое воздействие обнаружено в отношении PWC 170 , МПК, ИНПД 2Вт/кг , t 2Вт/кг , t 4Вт/кг , коэффициента «b» уравнения Мюллера, W 40 , W 240 , W 900 . Значения критерия Плохинского (h х² ) находились в диапазоне от 14,6 до 29,4 % (табл. 2).

Таблица 2

Table 2

Влияние факторов «интенсивность» и «объем» нагрузки на физическую работоспособность детей 5–6 лет (результаты двухфакторного дисперсионного анализа)

Influence of “intensity” and “volume” factors on physical performance in children aged 5–6 (two-factor analysis of variance)

Показатель / Parameter	Фактор / Factor	P	Влияние (h х2 ), % Impact (h х2 ), %
Физическая работоспособность/ Physical performance
W 240 , Вт/кг / W 240 , W/kg	Интенсивность / Intensity	< 0,01	29,38
ИНПД 2Вт/кг , уд./с / IPDA 2W/kg , bps	Интенсивность / Intensity	< 0,01	26,46
VO 2 max , л/мин / VO 2 max , ml /min	Интенсивность / Intensity	< 0,01	24,24
t 2Вт/кг, с / t 2W/kg/кг, s	Интенсивность / Intensity	< 0,01	22,91
W 40 , Вт/кг / W 40 , W/kg	Интенсивность / Intensity	< 0,01	21,23
t 4Вт/кг, с / t 4W/kg, s	Интенсивность / Intensity	< 0,01	19,46
Коэффициент «b», отн. ед. / “b” coefficient, a.u.	Интенсивность / Intensity	< 0,01	17,80
W 900 , Вт/кг / W 900 , W/kg	Интенсивность / Intensity	< 0,01	14,70
PWC 170 , кгм/мин / PWC 170 , kgm/min	Интенсивность / Intensity	< 0,01	14,62
VO 2 max , мл/мин·кг / VO 2 max , ml /min·kg	Интенсивность / Intensity	< 0,01	10,10
W 900 , Вт/кг / W 900 , W/kg	Недельный объем / Weekly volume	< 0,01	8,91
W 240 , Вт/кг / W 240 , W/kg	Недельный объем / Weekly volume	< 0,01	8,84
Коэффициент «b», отн. ед. / “b” coefficient, a.u.	Недельный объем / Weekly volume	< 0,01	8,49
PWC 170 , кгм/мин·кг / PWC 170 , kgm/min·kg	Недельный объем / Weekly volume	< 0,01	7,79
t 2Вт/кг, с / t 2W/kg/кг, s	Недельный объем / Weekly volume	< 0,01	7,05
PWC 170 , кгм/мин / PWC 170 , kgm/min	Недельный объем / Weekly volume	< 0,05	5,78
ИНПД 4Вт/кг , уд./с / IPDA 4W/kg , bps	Недельный объем / Weekly volume	< 0,01	5,43
МПК, мл/мин·кг / VO 2 max , ml /min·kg	Недельный объем / Weekly volume	< 0,05	4,75
ИНПД 2Вт/кг , уд./с / IPDA 2W/kg , bps	Недельный объем / Weekly volume	< 0,05	3,87
PWC 170 , кгм/мин / PWC 170 , kgm/min	Интенсивность + объем / Intensity + volume	< 0,05	5,61
t 2Вт/кг , с / t 2W/kg , s	Интенсивность + объем / Intensity + volume	< 0,05	4,95
ИНПД 2Вт/кг , уд./с / IPDA 2W/kg , bps	Интенсивность + объем / Intensity + volume	< 0,05	4,14
VO2 max, мл/мин·кг / VO2max ml /min·kg	Интенсивность + объем / Intensity + volume	< 0,05	4,03

Таблица 3

Table 3

Влияние факторов «интенсивность» и «объем» нагрузки на двигательную подготовленность и острую заболеваемость детей 5-6 лет (результаты двухфакторного дисперсионного анализа)

Influence of "intensity" and "volume" factors on physical fitness and acute morbidity in children aged 5-6 (two-factor analysis of variance)

Показатель / Parameter	Фактор / Factor	P	Влияние (h х2 ), % Impact (h х2 ), %
Двигательная подготовленность / Physical fitness
Подн. туловища, раз / Push ups, times/min	Интенсивность / Intensity	< 0,01	25,94
ОФП, баллы / APF, scores	Интенсивность / Intensity	< 0,01	21,77
Бег 6 мин, м / 6-minute running, m	Интенсивность / Intensity	< 0,01	10,72
Наклон вперед, см / Forward lean, cm	Интенсивность / Intensity	< 0,01	10,49
Прыжок в длину, см / Long jump, cm	Интенсивность / Intensity	< 0,01	8,14
Бег 20 м, с / 20-minute running, s	Интенсивность / Intensity	< 0,05	5,38
Бег 6 мин, м / 6-minute running, m	Недельный объем / Weekly volume	< 0,05	4,19
Прыжок в длину, см / Long jump, cm	Недельный объем / Weekly volume	< 0,05	4,10
Челночный бег, с / Shuttle run, s	Недельный объем / Weekly volume	< 0,05	3,33
ОФП, баллы / APF, scores	Интенсивность + объем/Intensity + volume	< 0,05	6,37
Бег 6 мин, м / 6-minute running, m	Интенсивность + объем/Intensity + volume	< 0,05	5,03
Острая заболеваемость / Acute morbidity
Количество заболеваний / Number of diseases	Интенсивность / Intensity	< 0,05	5,75

Фактор «объем нагрузки» оказал влияние на сдвиги PWC 170 и МПК, ИНПД 4Вт/кг , ИНПД 2Вт/кг , коэффициента «b» уравнения Мюллера, t 2Вт/кг , W 240 , W 900 . Значения критерия Плохинского находились в диапазоне от 3,9 до 8,9 % (см. табл. 2).

Фактор «интенсивность нагрузки» значимо влиял и на приросты ряда показателей двигательной подготовленности. Это влияние касалось результатов выполнения теста «поднимания туловища», наклона вперед, прыжка в длину, общей оценки физической подготовленности, бега на 20 м и шестиминутного бега. Значения критерия Плохинского находились в диапазоне от 5,4 до 25,9 % (табл. 3).

Интенсивность нагрузки оказала также статистически существенное воздействие на показатель количества заболеваний (критерий Плохинского составил 5,8 %).

Фактор «объем нагрузки» значимо влиял на приросты результатов шестиминутного бега, прыжка в длину, челночного бега (критерий Плохинского – 3,3–4,2 %) (см. табл. 3).

Как известно, анализ двухфакторных комплексов наряду с избирательным воздействием каждого фактора, учитывает и их совместное действие на результативный признак. Взаимодействие факторов «интенсивность» и «объем» нагрузки оказалось статистически существенным в отношении 6 переменных: PWC 170 , t 2Вт/кг , ИНПД 2Вт/кг, МПК, ОФП, бег

• 6 мин. Сила совместного влияния рассматриваемых факторов находилась в диапазоне от 4,0 до 6,4 % (см. табл. 2, 3).

В соответствии с имеющимися научными данными для получения оздоровительного эффекта от занятий физическими упражнениями необходимо обеспечить достижение пороговых величин интенсивности и объема нагрузки [8, 12, 16, 20]. Пороговые величины существенно различаются при использовании нагрузок для улучшения состояния здоровья, повышения функциональных возможностей или поддержания их на достигнутом уровне [8, 9, 13, 21]. Полученные результаты показывают, что выбранные нижние границы интенсивности и объема нагрузок превышают пороговые значения, а применяемые диапазоны рассматриваемых параметров нагрузки можно рассматривать как эффективные [1] для детей 5–6 лет.

Известно, что крайне сложно выделить независимое влияние основных параметров физической нагрузки на различные аспекты физического состояния детей [11, 15, 17, 19]. Это, прежде всего, касается объема и интенсивности занятий физическими упражнениями. В настоящем исследовании на основе использования двухфакторного дисперсионного анализа получены данные о независимом и совместном воздействии интенсивности и объема нагрузки на физическую работоспо- собность, двигательную подготовленность и острую заболеваемость детей старшего дошкольного возраста в процессе систематических занятий физическими упражнениями. Эти результаты согласуются с представлением о том, что интенсивность и объем нагрузки в занятиях оздоровительной тренировки являются наиболее важными факторами, определяющими степень выраженности и особенности адаптационных изменений в организме [8–10, 12, 14, 21, 23]. Вместе с тем полученные данные показывают, что по воздействию на изучаемые признаки интенсивность превосходит влияние фактора недельного объема физических упражнений в рассматриваемом диапазоне величины нагрузки.

Заключение. Результаты исследования свидетельствуют о том, что изменения изучаемых аспектов физического состояния детей 5–6 лет во многом обусловлены интенсивностью и объемом нагрузки. Выявлены независимый и совместный эффекты воздействия рассматриваемых параметров нагрузки на анализируемые показатели физического состояния.

Влияние факторов «интенсивность» и «объем» нагрузки носит однонаправленный характер: благоприятные адаптационные изменения в организме дошкольников нарастают по мере увеличения их средних значений в пределах используемого диапазона величины мышечной работы. Вместе с тем интенсивность нагрузки в занятии оказывает более существенное влияние на физическую работоспособность, двигательную подготовленность и острую заболеваемость, чем ее недельный объем.

Полученные материалы дают основание считать, что при использовании средств физической подготовки для комплексного повышения физической работоспособности и двигательной подготовленности, а также снижения острой заболеваемости детей 5–6 лет в условиях дошкольного учреждения, прежде всего, необходимо ориентироваться на интенсивность физической нагрузки.

Работа поддержана грантом РФФИ (проект № 16-06-00244а).