Телосложение и конституция человека; физические возможности; темпы физического и моторного развития; направленность тренировочного процесса



Для обсуждения на заседании

Бюро Отделения психологии и

возрастной физиологии РАО

18 мая 2011 года


Сообщение

доктора биологических наук, профессора,

главного научного сотрудника лаборатории

физиологии мышечной деятельности и физического воспитания

Учреждения РАО «Институт возрастной физиологии»

Валентина Дмитриевича Сонькина


СПРАВКА


АНТРОПОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ

ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА


Ключевые слова: телосложение и конституция человека; физические возможности; темпы физического и моторного развития; направленность тренировочного процесса; индивидуализация физического воспитания; компьютерные технологии

^ Насущный вопрос заключается в том, как использовать по возможности полнее тот богатый запас сил, который заложен в нашу организацию.

Н.Е.Введенский

Актуальность.

За последние 2-3 десятилетия физический статус детей сильно изменился (это констатируют антропологи и гигиенисты), условия и образ жизни урбанизированного населения страны изменились коренным образом, доля детей, имеющих отклонения в физическом и моторном развитии, достигает 50% и более, а система школьного физвоспитания остается по сути неизменной со времен П.Ф Лесгафта, то есть уже более 100 лет. Эта система базируется на представлении о «должных нормах», рассчитываемых исходя из данных популяционного мониторинга. Однако состояние популяции нынче таково, что расчет «средних» и «должных» приводит к возникновению недопустимо высоких погрешностей, на которых невозможно выстраивать научно обоснованную «нормативную» систему физического воспитания. Популяционные исследования социологов (А.С.Вишневский), антропологов (Е.З.Година, В.Е.Дерябин, М.А.Негашева, Т.В.Панасюк, А.Л.Пурунджан, Ю.А.Ямпольская и др.), гигиенистов (В.Р.Кучма, Т.М.Параничева, А.Г.Сухарев и др.), физиологов (В.В.Зайцева, А.И.Козлов, С.П.Лёвушкин, В.Д.Сонькин) и педагогов (Е.М.Лапицкая, А.Г.Макеева и др.), проведенные в последние годы, показывают, что:

1. Процессы акселерации в большинстве регионов РФ (как и в большинстве стран Европы и Америки) прекратились около 20 лет назад.

2. Изменилась структура популяции по соотношению вариантов телосложения: если раньше преобладал мезоморфный вариант, наиболее адекватный для любых видов спортивной и физкультурной активности, то теперь этот вариант встречается значительно реже, а детско-юношеская популяция расслаивается на две разнокачественные группы - эктоморфного (с преобладанием длиннотных размеров) и эндоморфного (с преобладанием широтных размеров) телосложения, для которых невозможно установление единых нормативов и не подходят одинаковые режимы тренировочных занятий. Причины таких популяционных изменений пока не выяснены, однако их фактическое наличие напрямую ставит вопрос о необходимости индивидуализации физического воспитания.

3. Резко изменилась структура организации досуга. В большинстве случаев у детей нет условий и свободного времени на прогулки и неорганизованные (самостоятельные) игры со сверстниками, вся их физическая активность сопряжена только со школьными уроками физкультуры и спортивными секциями, однако посещаемость секций не превышает 17-20% от численности учащихся (по данным Всероссийского мониторинга 2002-2004гг.). Градостроительная политика последних десятилетий направлена на полное уничтожение площадок для спортивных занятий детей и подростков. Таким образом, большинство детей страдает от недостатка двигательной активности (гипокинезии) и невозможности компенсировать этот недостаток.

4. Результатом всех указанных изменений стало резкое снижение уровня двигательной подготовленности и функциональных характеристик современных детей по сравнению с поколением их родителей. Это, в частности, проявляется в значительном снижении силы мышц, жизненной емкости легких и других важнейших показателей физического состояния современных детей и юношей (С.П.Лёвушкин, М.А.Негашева и мн.др.).

5. В большинстве случаев в школах недостаточно или неумело используются новые формы организации физического воспитания, что приводит к катастрофическому падению мотивации к занятиям и, в конечном счете – к усугублению негативных тенденций.

Таким образом, школьная физкультура сталкивается с широким комплексом проблем, имеющих социальные, биологические, экономические и психолого-педагогические корни. Решение этих проблем потребует привлечения специалистов самого разного профиля, а также больших затрат, однако если этого не сделать в ближайшее время, то снижение доли работоспособного населения будет продолжаться, что может привести к провалу социальной политики государства и поставит под угрозу его безопасность.

Не менее серьезные проблемы встают и на пути развития детского и юношеского спорта, причем только часть из них связана с социально-экономическим положением страны и регионов. Уже сегодня перестало существовать понятие «спортивный отбор», на котором прежде строилась вся система детского и юношеского спорта – дефицит здоровых детей, способных к занятиям спортом, ведет к снижению спортивной результативности и подрывает основы спортивного будущего страны.

Таким образом, актуальность новых подходов к организации физического воспитания и детско-юношеского спорта не вызывает сомнений, однако в организационно-методическом плане проблема не находит своего решения.

Известны попытки решать проблему путем «конверсии» спортивных технологий в сферу физического воспитания школьников и студентов (В.К.Бальсевич, Л.И.Лубышева). Однако этот подход требует колоссальных инвестиций, а главное – он обречен на неудачу по той причине, что цели спорта и физического воспитания в системе образования совершенно различны: если в спорте главным критерием является высший спортивный результат, то в физическом воспитании учащихся – уровень их физического здоровья. Как показывают данные спортивной медицины (В.К.Велитченко, В.А.Левандо, Р.С.Суздальницкий, А.В.Смоленский и мн.др.), чаще всего эти результаты несовместимы.

Предлагаемый нами подход основан на использовании антропофизиологического разнообразия людей, проявляющегося уже в дошкольном возрасте. Разрабатываемые в последние годы идеи синтетической конституции человека, то есть представлений о согласованности на уровне организма морфологических, физиологических, психологических и биохимических свойств индивидуума (Б.А.Никитюк, 1988-1995; В.Д.Сонькин и др., 1993-2006; В.В.Колпаков и др., 2008-2010), позволяют проектировать индивидуальный подход в физическом воспитании, нацеленный одновременно на совершенствование физических возможностей учащихся и на повышение уровня их здоровья (С.П.Левушкин, 2005). Этой проблеме в последние годы посвящено огромное число работ антропологов, физиологов, гигиенистов и педагогов.

Разработанность.

С давних пор люди отмечали некоторые устойчивые признаки, свойственные отдельным семейным кланам или родам, передающиеся по наследству. Более того, замечали, что внешние характеристики часто определенным образом сочетаются с особенностями характера, типичного поведения и двигательными возможностями. От древнегреческого врача Гиппократа (V век до н.э.) современная наука унаследовала учение о темпераментах - типах поведения человека при действии различных внешних обстоятельств. Темперамент на протяжении многих веков его изучения последовательно соотносили то с качественными особенностями крови человека (Э.Кант), то со строением тела (Э.Кречмер), то с обменными процессами в организме (М.В.Черноруцкий), то со строением и особенностями функционирования нервной системы (И.П.Павлов; Б.М.Теплов и В.Д.Небылицын). Исходя из современных представлений интегративной антропофизиологии, ни одну из этих точек зрения нельзя отвергнуть, потому что строение тела, свойства нервной системы, равно как и биохимия крови, и энергетический метаболизм – тесно связаны между собой, характеризуют конституцию человека и имеют типологические (конституциональные) особенности, мало подверженные внешним влияниям.

Целесообразность учета конституции впервые научно сформулировал более ста лет назад известный немецкий биолог и врач Г.Бенеке (1881): "Правильно распознав различные конституциональные типы и поняв их физиологические различия, мы поможем людям благополучно пройти через все превратности жизни".

Трудно не согласиться и с мнением известного английского антрополога Дж.Тэннера (1977): “Повседневный опыт заставляет нас поверить в существование общей связи телосложения и других свойств... Более вероятно искать ее истоки на твердой почве биологии человека”. С этих позиций мы рассматриваем принципы и методы «типологического» подхода в физическом воспитании и спорте, учитывающие врожденные свойства людей, их естественное биологическое разнообразие, составляющее эволюционную основу устойчивого существования популяции в меняющемся мире.

В современном виде идея морфофункциональной типологии человека была сформулирована в трудах выдающегося американского антрополога и психолога середины ХХ века У.Шелдона. Многими исследователями - антропологами, физиологами, психологами - было отмечено наличие характерных типов специфических реакций, в том числе - связанных с мышечной деятельностью. Большой вклад в разработку этой проблематики внесли российские ученые – антропологи Я.Я.Рогинский и В.П.Чтецов, морфолог Б.А.Никитюк, эндокринолог А.И.Клиорин, физиолог и педагог В.В.Зайцева. Следует отметить, что три последних специалиста многие годы плодотворно работали в Институте возрастной физиологии РАО.

Классическая теория эволюции, у истоков которой стояли Ж.Б.Ламарк, Ф.Гальтон, А.Уоллес, Ч.Дарвин, как и современная генетика, подтверждают и обосновывают явления разнообразия и изменчивости, указывая тем самым на индивидуальность и обособленность каждого организма. Изменчивость анатомических и физиологических признаков современного человека в значительной степени связана с популяционной адаптацией к различным климатогеографическим и социально-экономическим условиям.



^ Три основных варианта телосложения человека:

1 – эктоморфия; 2 – мезоморфия; 3 - эндоморфия

Адаптация к условиям среды не ограничивается морфологией, то есть внешними проявлениями строения тела. Как правило, хорошо заметные внешние признаки сочетаются с определенными функциональными свойствами. Например, с телосложением связаны скорость роста и темпы созревания организма; устойчивость к разного рода заболеваниям; реактивность организма при воздействии разнообразных факторов среды, и многое другое. Все это – разные варианты адаптивной нормы, которые мы воспринимаем как “типы конституции”. Антропологическая типология количественно оценивает внешние проявления – то есть степень выраженности экто-, мезо- и эндоморфии.

В спорте учет телосложения давно (начиная с середины 1970-х гг., когда появились работы Э.Г.Мартиросова) используется при отборе перспективных спортсменов. Поскольку телосложение представляет собой внешнее проявление внутреннего строения и функциональных свойств организма и его можно определять «на глазок», этот признак чаще других используется для дифференциации людей в случае необходимости, в том числе в физическом воспитании и спорте.

В нашей лаборатории С.И.Изаак (1997) был разработан математический аппарат, основанный на теории синтетической конституции и методах многомерной статистики, позволяющий почти со 100%-ной вероятностью отнести любого человека старше 3 лет к тому или иному типу конституции на основании результатов комплексного обследования. В батарею тестов, необходимых для определения конституциональной принадлежности, наряду с антропометрическими измерениями входят также оценки психофизиологических свойств и моторного развития. В этом случае можно реально говорить не столько о типе телосложения, сколько о типе конституции человека.

Впервые мы обратили внимание на конституциональные особенности развития мышечной энергетики в 1970-е гг., когда было проведено комплексное исследование школьников с избыточным весом. Оказалось, что мальчики, имеющие избыточный вес, еще не перешедший в ожирение, демонстрируют весьма высокие для своего возраста (8 лет) показатели развития силовых и скоростно-силовых качеств, однако почти не обладают выносливостью. С этим вполне согласовывались данные о весьма низких у них показателях аэробной производительности. Все эти мальчики относились к эндоморфным вариантам телосложения.

В эти же годы проф. Э.Г.Мартиросовым было показано, что представители разных видов спорта имеют существенно различные параметры телосложения, причем эндоморфия сочетается обычно с проявлением силы и быстроты, тогда как эктоморфия – с проявлением общей (аэробной) выносливости. Однако из этих работ невозможно было установить, что является причиной, а что – следствием: то ли спортивный отбор обеспечивает приток новых спортивных резервов в тот или иной вид спорта в зависимости от их телосложения, то ли организация и режим тренировки формируют телосложение спортсменов. Научная дискуссия вокруг этой проблемы не завершена и доныне, однако в дальнейшем были получены новые факты, свидетельствующие в пользу гипотезы о первичной роли телосложения. Так например, исследования, выполненные в нашей лаборатории начиная с 1990г. на нетренированных студентах (И.В.Никишин, Д.М.Пискова), школьниках (Д.А.Фильченков. М.В.Бурчик), и даже детях дошкольного возраста (С.И.Изаак), показали, что различия в телосложении определяют и различия в структуре моторики, то есть в соотношении силы, быстроты и выносливости – тех двигательных качеств, которые зависят от энергообеспечения. Важнейшую роль в понимании путей формирования конституционального фенотипа сыграло также гистохимическое исследование В.В.Язвикова, в котором были показаны принципиальные различия в волоконном составе скелетных мышц конечностей не только между представителями разных спортивных дисциплин, но и между представителями разных соматотипов, не занимающихся спортом. Эти результаты были подтверждены в дальнейшем исследованиями нашей лаборатории (Р.В.Тамбовцева, 2002).

Проведенные Р.В.Тамбовцевой 10-летние лонгитудинальные наблюдения за учащимися экспериментальной школы позволили убедиться, что представители разных типов конституции имеют специфические особенности как в уровне, так и в кинетике возрастных изменений важнейших показателей мышечной работоспособности. Различия между представителями разных типов конституции внутри каждой возрастно-половой группы иногда выражены сильнее, чем различия между мальчиками и девочками одного типа телосложения. Это было отмечено С.И.Изаак еще в 1995г. при анализе развития моторики у детей дошкольного возраста, в еще большей мере оно проявляется в юношеском возрасте. К концу пубертата складывается специфическая для каждого типа конституции структура энергообеспечения мышечной деятельности, накладывающая отпечаток на все проявления моторики человека.

Дальнейшее направление нашего научного поиска было связано с разработкой оптимальных для каждого типа конституции режимов двигательной активности. При этом было экспериментально доказано (С.Н.Блинков, В.П.Голомолзина. О.Ф.Жуков, В.В.Зайцева, Е.М.Лапицкая, С.П.Лёвушкин, Л.А.Марчик, Д.М.Пискова, Р.Р.Салимзянов, Д.А.Фильченков, и мн. др.), что наиболее эффективным методическим принципом здесь является «движение навстречу Природе». Согласно этому принципу, необходимо средствами физической тренировки обеспечить первоочередное развитие тех функциональных свойств и двигательных качеств, которые у представителей данного типа конституции являются «ведущими» (то есть, развиты сильнее, чем остальные функциональные свойства и двигательные качества), или «опережающими» (то есть в данном возрасте оказываются более развитыми, чем у представителей других типов конституции). Это, а также применение типоспецифических шкал для оценки физического развития и физической подготовленности, принципиально отличает предлагаемую нами систему от традиционной, направленной на «усреднение» возможностей всех детей вне зависимости от их врожденных задатков, и уже по этой причине обреченной на неуспех, поскольку такая задача противоречит законам популяционного разнообразия и потому не имеет рационального решения.

^ Состояние и перспективы проблемы.

Конституция и физические возможности человека.

Типологические особенности адаптации к физическим нагрузкам давно являются предметом повышенного внимания физиологов, поскольку мышечная деятельность представляет собой основной вид активного поведения человека, обеспечивающего его жизнедеятельность. Установлено, что одинаковое, стандартное воздействие физических нагрузок вызывает неодинаковую адаптивную реакцию органов и систем у представителей разных типов конституции. Неодинаковы и диапазоны изменения двигательных качеств под воздействием тренировочного процесса, что подтверждается многочисленными данными спортивной науки.

Весьма наглядно это проявляется в структуре энергетического обеспечения мышечной деятельности. Так, например, показано, что в мышцах марафонцев преобладают аэробные (то есть зависящие от доставки кислорода), или окислительные, волокна, в то время как у спринтеров явно выражено преимущественное содержание анаэробных (не зависящих от доставки кислорода), или гликолитических волокон. Это связано не столько с результатами специальной тренировки, сколько со спортивным отбором. Спортивные генетики в последние годы доказали, что квалифицированные стайеры и спринтеры резко отличаются по набору некоторых генов, которые и определяют соотношение аэробных и анаэробных возможностей организма (Ахметов, 2010). Хорошо известно, что в тех видах спорта, которые требуют высокой выносливости (марафон), успехов обычно достигают спортсмены эктоморфного телосложения, в то время как в спринте и других упражнениях скоростно-силового характера преимуществом обладают спортсмены мезоморфного (мышечного) или эндоморфного типа. Здесь сказывается принципиальная разница между типами конституции в организации энергетического обмена в мышцах. Для представителей эктоморфных типов конституции главным источником энергии при мышечной деятельности служит аэробная энергетика. Для людей мышечного и эндоморфного типов конституции наиболее важной является анаэробная энергетика.

С этим принципиальным различием связаны и многие другие расхождения в функциональных и морфологических свойствах, которые по-своему отражают главный «метаболический выбор» организма, предопределенный наследственностью. Поскольку митохондриальная (обеспечивающая активность аэробного энергетического механизма) наследственность передается только по женской линии, для прогноза физических возможностей ребенка важно учитывать, в первую очередь, состояние мышечной энергетики в организме его матери.

Влияние телосложения на физическое и моторное развитие детей, подростков и юношей.

Как показали лонгитудинальные 10-летние исследования, проведенные д.биол.н.. проф. Р.В.Тамбовцевой в нашей лаборатории, телосложение ребенка, зафиксированное в возрасте 6-7 лет, во многом определяет темп и динамику развитие его морфологических и функциональных характеристик на протяжении препубертатного и пубертатного периода развития. Дети эктоморфных вариантов телосложения отстают в темпах роста и развития от других детей, однако период роста продолжается у них дольше, и потому они часто достигают более высоких дефинитивных значений длины тела. Обратная картина наблюдается у представителей эндоморфных вариантов телосложения: процессы бурного роста и развития начинаются у них на 1-2 года раньше, но раньше и заканчиваются. Дети мезоморфного телосложения занимают в этом отношении промежуточное положение.

Одновременно между представителями разных типов конституции выявляются существенные различия в гормональном статусе. Поскольку именно половые гормоны являются специфическими стимуляторами роста анаэробных возможностей организма (это было доказано специальными исследованиями, выполненными в 1980-е гг. под руководством проф. И.А.Корниенко в нашей лаборатории на лабораторных животных – В.И.Демин, Г.М.Маслова, З.Т.Мусаева, З.В.Абдишева, Р.В.Тамбовцева, а позднее подтверждено исследованиями зарубежных ученых – Van Praagh, 2000), эти возможности в значительно большей степени увеличиваются в период полового созревания у детей эндоморфного телосложения, у которых выше продукция половых гормонов. Особенно это характерно для мальчиков. Для этих детей любимыми видами мышечной активности являются такие, которые требуют проявления силы и быстроты. Напротив, у детей эктоморфной конституции преобладает продукция гормона роста, который не только способствует активации ростовых процессов и стимулирует увеличение костей в длину, но и является специфическим стимулятором аэробной энергетики. Именно по этой причине люди эктоморфного типа склонны к длительной равномерной работе, требующей проявления выносливости (Корниенко и др., 2000; Сонькин, Тамбовцева, 2011).

Проблема оценивания в физическом воспитании и ее решение на основе применения типологических шкал.

Проблема учета врожденных свойств человека весьма актуальна, особенно в физическом воспитании, где она имеет не только педагогические и физиологические, но и социально-психологические аспекты: у ученика, всегда получающего низкие оценки, теряется стимул к занятиям, формируется комплекс неполноценности. При этом низкая оценка может быть вызвана разными причинами и связана как с завышением требований по сравнению с потенциальными возможностями, так и с неадекватностью средств и методов физической тренировки врожденным индивидуальным задаткам. Для двигательно одаренных лиц, чьи потенциальные возможности выше среднего уровня, легко достающаяся высокая оценка перестает быть стимулом для занятий, что оказывается в итоге не менее вредным и в физическом, и в психологическом плане. Расчеты показали, что почти 100% детей и юношей, имеющих высокий усредненный балл двигательной подготовленности, относятся к мезоморфному (мышечному) варианту телосложения. Представители эктоморфных и эндоморфных вариантов при таком подходе оказываются чаще всего аутсайдерами, что вовсе не является справедливым.

Учет типа конституции позволяет поставить нормативные требования в соответствие с возможностями занимающихся, однако для этого должны быть разработаны типологические шкалы для оценки двигательной подготовленности. Логика разработки системы типологических шкал состоит в том, чтобы поставить в равные (эквивалентные) условия представителей разных типов конституции, обладающих неодинаковыми природными задатками в двигательной сфере. Это означает, что расчет средних и сигмальных отклонений, на чем строится вся нормативная база при оценке двигательной подготовленности, следует производить со строгим учетом типа конституции, а не по общей выборке. Проведя соответствующие измерения и расчеты, мы получили типологические шкалы, которые характеризуются следующими свойствами:

1. Границы одноименных диапазонов для представителей разных конституциональных типов в каждой возрастной группе существенно отличны. Это подтверждает, что для них один и тот же технический результат соответствует разной степени усилий, и, соответственно, разному уровню физической подготовленности.

2. Границы одноименных диапазонов у представителей соседних возрастных групп неодинаковы, что указывает на важность использования возрастно-типологических нормативов, разделенных по годам, так как позволяет учесть неравномерность и гетерохронность развития важнейших двигательных качеств у детей разных типов.

Применение этих шкал в практике физического воспитания в школе или в учреждениях детско-юношеского спорта встречает определенные трудности, так как требует кропотливой сопоставительной работы учителя или тренера, на которую у него нет времени. В связи с этим возникает проблема компьютеризации процесса управления индивидуальной физической подготовкой, что будет отражено ниже.

Эффективность различных режимов физического воспитания и ее зависимость от эндогенных факторов развития.

Чтобы сравнить эффективность разных методов физической тренировки в рамках урока физкультуры - стандартного и трех вариантов индивидуальных, были проведены специальные исследования (В.В.Зайцева, Н.И.Лукьянченко, И.В.Никишин, Д.А.Фильченков, Блинков С.Н., Салимзянов Р.Р., Левушкин С.П.), результаты которых суммированы в таблице.

В 1-й графе - наиболее традиционный стандартно-нормативный метод, взятый за основу для сравнения. Его суть состоит в том, что в качестве модельных характеристик для группы занимающихся используются стандартные популяционные нормативы. Действия педагога в этом случае направлены на то, чтобы максимально большее число занимающихся в результате тренировки показывало результаты, укладывающиеся в стандартный норматив. Способ дозирования нагрузки, который здесь используется - стандартный половозрастной, не учитывающий индивидуальность человека. По-видимому, такой метод более всего пригоден при профессиональной физической подготовке, например, военнослужащих.

Ввиду того, что этот метод применяется для людей различной исходной подготовленности и с различными задатками, занимающимися вместе в одной группе, уровень тренировочной нагрузки, который он может обеспечить, никогда не превышает умеренный. С точки зрения анализа механизмов физиологической адаптации, активирующихся при использовании этого метода, можно считать такое воздействие комбинированным, так как разные по своей направленности и биомеханическим особенностям двигательные задания, сочетаясь в одном занятии, неминуемо приводят к многоплановой активации физиологических адаптационных процессов.

В таблице этот метод использован в качестве контрольного при сравнения с другими, менее известными. Поэтому эффективность его, рассчитанная как отношение процентного прироста результатов комплекса двигательных тестов за 1 учебный год к такому же приросту в контроле, составляет 1.

Таблица

^ Сопоставление различных методов физической тренировки в школе

Характеристики

методов

^ Сопоставляемые методы физической тренировки

1

2

3

4

Метод педагогического воздействия

Стандартно-нормативный

Индивидуально-нормативный

Типологически-нормативный

Типо-

специфический

Направленность воздействия

Комплексное развитие

“Отстающие” группы мышц

“Отстающие” двигательные качества

“Опережающие" двигательные качества

Способ дозирования нагрузки

Стандартный поло-

возрастной

Индивидуально-алгоритмический

Типо-

специфичный

Типо-

специфичный

Уровень тренировочной нагрузки


Умеренный


Умеренный


Умеренный


Высокий

Механизм физиологической адаптации

Комбинированный

Локальный

неспецифический

Глобальный неспецифический

Глобальный специфический

Эффективность

1.0

1.16

2.15

2.39

2-й метод - индивидуально-нормативный. Его суть состоит в том, что для каждого занимающегося персонально рассчитываются нормативы выполнения каждого двигательного задания, и именно достижение этих индивидуальных нормативов становится целью работы педагога. Такая степень детализации позволяет достичь высоких результатов в спорте высших достижений. В последние годы появились примеры использования этого метода также в массовых формах физической культуры. Поясним его на примере юношей -10-классников, в занятиях с которыми акцент делался на развитие скоростно-силовых качеств. В процессе тестирования у них определяли максимальные возможности трех основных групп мышц: плечевого пояса и рук, тазового пояса и ног, и мышц туловища. Затем для каждого юноши оценивали относительный уровень развития мышц рук, ног и торса. Далее по специально разработанной схеме рассчитывали объем и интенсивность нагрузки для тренировки отстающих групп мышц, проводили соответствующий цикл тренировки, что и обеспечивало требуемый эффект. Важной отличительной особенностью этого метода является направленность воздействия на локальные, "отстающие" группы мышц. Такой способ дозирования нагрузки - индивидуально-алгоритмический. Это предполагает определенный набор правил и ограничений (алгоритм), по которым подбирается тренировочная нагрузка. Так действует большинство тренеров, так организована тренировка космонавтов, так может управлять тренировкой компьютер. Такое воздействие очень прицельно, точно, но его формирование крайне трудоемко для школьного учителя. По-видимому, по этой причине эффективность данного метода не слишком высока: в нашем случае она составила всего 1,16. Физиологические механизмы адаптации, активируемые этим методом, могут быть названы локальными неспецифическими, так как они, с одной стороны, стимулируются локальными мышечными упражнениями, но с другой стороны, приводят к неспецифическому эффекту, повышая общее функциональное состояние организма.

3-й метод - типологически нормативный. Его особенностью является целенаправленное воздействие на то физическое качество, которое более всего отстает от среднепопуляционного норматива в данной соматотипической группе. Таким образом, ориентиром, как и в 1-м методе, являются среднепопуляционные нормативы, но педагогическое воздействие, то есть режим тренировки, подбирается исходя из типологических особенностей. Это обеспечивает типоспецифичный способ дозирования нагрузки. Так, для представителей астено-торакального типа, у которых слабо развиты сила и быстрота, подбираются нагрузки, способствующие преимущественно развитию анаэробных возможностей, составляющих физиологическую базу силы и быстроты. Наоборот, для представителей дигестивного типа используются преимущественно аэробные нагрузки, способствующие развитию недостающей у них выносливости. Мышечный тип получает нагрузки смешанного характера, что положительно сказывается на развитии всех двигательных качеств. Поскольку задания, предлагаемые занимающимся по этому методу, для них особенно трудны, уровень тренировочной нагрузки в занятиях обычно бывает умеренным. Физиологически это приводит к активации глобальных неспецифических механизмов адаптации, что обеспечивает высокую эффективность метода по сравнению со стандартным - в данном случае она составила 2,15.

4-й метод - типоспецифический, основанный на том, что каждому типу телосложения предлагаются те нагрузки, которые наиболее соответствуют врожденным задаткам занимающихся. Благодаря использованию этого метода удается задавать высокий уровень тренировочной нагрузки, поскольку она привычна и приятна для занимающихся. Механизм физиологической адаптации в этом случае - глобальный специфический, так как воздействие направлено на специфически наиболее развитые физиологические функции, но в то же время оно приводит к широкому положительному переносу в развитии двигательных качеств. Эффективность этого метода оказалась самой высокой - 2.39.

Таким образом, задача индивидуализации обучения и физического совершенствования обретает конкретный путь разрешения: необходимо возможно более точно идентифицировать типологическую принадлежность человека и все дальнейшие воздействия производить с учетом его конституционально-типологических возможностей.

При тренировке “навстречу Природе” (4-й метод) акцент делается на развитие сильных сторон двигательной подготовленности учащихся, присущих каждому соматотипу и наиболее бурно развивающихся именно в этом возрасте. При таких занятиях моторная плотность занятий и средняя интенсивность нагрузки может быть повышена на 20-30%, что положительно сказывается на эффективности тренировочного процесса в целом.

Рекомендуемая продолжительность типоспецифичного педагогического воздействия - не менее 6-8 недель. В последующий период необходимо менять тренировочные средства чтобы избежать монотонии. Все это позволяет значительно повысить интерес учащихся к занятиям физическими упражнениями и объективно укрепляет их здоровье.

Компьютерные технологии в физическом воспитании.

Реализация индивидуально-типологического подхода, основанного на фундаментальных законах антропологии и физиологии, требует большого объема счетной работы, которую учитель или тренер постоянно выполнять не могут, и эта рутинная работа должна быть поручена компьютеру. Первая в России компьютерная программа (экспертная система) такого рода, представляющая собой автоматизированное рабочее место учителя физической культуры, была создана нами (В.В.Зайцева, В.Д.Сонькин) в 1995г., и она до сих пор успешно работает в ряде школ, в том числе – в энергофизическом лицее 1502 Восточного округа г.Москвы (городская экспериментальная площадка).

Алгоритм программы построен с учетом достижений возрастной физиологии, антропологии, спортивной физиологии и медицины, теории и методики физического воспитания, а также включает некоторые идеи и приемы, разработанные в космической физиологии и медицине для оценки физического состояния космонавтов в ходе длительных орбитальных полетов.

Принципиальной особенностью этой компьютерной программы является ее ориентированность на типологическую норму, что позволяет преподавателю более целенаправленно работать с каждым учащимся, а самому учащемуся помогает осознать важность и полезность занятий физической культурой для своего нормального развития и здоровья.

Программа позволяет сберечь время, сделать более творческой и интересной работу педагога, подсказать ему, ученикам и их родителям, на какие индивидуальные особенности следует обратить внимание, чтобы лучше их использовать в обыденной жизни и в спорте, обеспечить нормальное развитие и крепкое здоровье ребенка.

Во-вторых, благодаря применению программы, которая выдает письменные рекомендации ученику и его родителям, формируется обратная связь между педагогом и учеником, педагогом и родителями. Это – важнейший компонент рационального управления физическим совершенствованием учащегося.

В-третьих, программа оказывает помощь в подготовке отчетов. Компьютер обеспечивает учителя как оперативной информацией, так и результатами многолетнего мониторинга физического развития каждого из учеников.

На сегодняшний день в кабинетах учителей физкультуры различных школ России работают десятки таких компьютерных программ, некоторые из которых опираются на разрабатываемый нами антропофизиологический подход. Так работают в школах Ульяновска, Мурманска, Липецка и ряда других регионов. В Москве существует общегородская система компьютерного анализа результатов регулярного тестирования учащихся («тест мэра»), однако, к сожалению, эта система работает по-старинке – исходя из средне-популяционных нормативов, без учета типологических особенностей детей.

Заключение.

На основании изложенного выше могут быть сформулированы следующие антропофизиологические основания физической культуры и спорта в системе образования:

1. Главной целью занятий на уроках физической культуры в школе и в спортивной секции является оздоровление (борьба с гипокинезией) и обучение детей и подростков жизненно важным двигательным действиям, позволяющим повысить безопасность их жизнедеятельности. Оценка работы педагога должна основываться не столько на количестве спортивных побед его учеников, сколько на широте охвата контингента учащихся различными эффективными формами оздоровительной двигательной активности.

2. Оценка уровня физического развития и двигательной подготовленности (как этапная, так и текущая) должна осуществляться на основе типологических нормативов, разработанных с учетом этнотерриториальных и типологических особенностей роста и моторного развития. Это позволит получать наиболее объективную оценку и стимулировать интерес к занятиям у всех без исключения детей. Решение этой задачи тесно связано с созданием специализированных программных средств для обеспечения автоматизированной обработки данных в школьной компьютерной базе данных.

3. Оценивание успешности обучения в физическом воспитании школьников базируется на принципе «победи себя», то есть на их стремлении к повышению собственного уровня физических возможностей. Такой подход, сохраняя элементы соревновательности, устраняет негативные моменты, связанные с биологически обусловленным неравенством возможностей детей в двигательной сфере. Это оказывается в равной степени эффективно как для детей с низким, так и для детей с высоким уровнем первоначальной двигательной подготовленности. Мониторинг должен осуществляться на основе использования специализированной компьютерной базы данных с автоматическим расчетом основных характеристик по каждому ученику, классу и т.п.

4. Главное направление тренировочного компонента урока физкультуры определяется исходя из «сильных сторон» двигательной подготовленности ученика, что обеспечивает высокую мотивацию и повышение объема и интенсивности нагрузки, благодаря чему наблюдается более высокий тренировочный эффект, чем при «подтягивании отстающих качеств». Разработка индивидуализированных программ может и должна осуществляться с применением современных компьютерных технологий проектирования интеллектуальных систем.

5. Необходимо широкое привлечение современных форм оздоровительной двигательной активности для повышения интереса, устранения монотонии и привнесения положительного эмоционального компонента в занятия.

6. Следует обеспечить непременное сохранение и расширение принципов соревновательности в занятиях физической культурой с использованием таких форм, которые минимизируют влияние естественного биологического разнообразия в физическом и моторном развитии учащихся.

7. Оптимальное использование сенситивных периодов развития важнейших двигательных качеств на основе мониторинга индивидуальной траектории морфофункционального развития ребенка. Это также потребует применения современных компьютерных технологий в практике работы педагога по физическому воспитанию.

^ Личный авторский вклад.

Первые исследования в направлении антропофизиологического анализа типологических особенностей физиологических реакций были выполнены нами в Институте физиологии детей и подростков АПН СССР под руководством проф. И.А.Корниенко в середине 1970-х гг. Они позволили установить, что тип телосложения определяет реактивность организма на поступление питательных веществ – энергетические затраты на усвоение пищи тем меньше, чем выше запас жира в организме, что и создает порочный круг, препятствующий нормализации массы тела как в случае ее избытка, так и в случае ее недостатка. Выявленные различия в организации энергетического метаболизма навели нас на мысль о том, что и в энергетике мышечной деятельности могут наблюдаться типологические особенности, сопряженные с комплексом физических кондиций человека. Дальнейшие наши исследования полностью подтвердили это предположение и позволили установить конкретные закономерности. Базируясь на этих антропофизиологических закономерностях, в 1990-х гг. мы сформулировали изложенные выше принципы индивидуально-типологического подхода в физическом воспитании и подвергли их совместно с моими сотрудниками и учениками всесторонней экспериментальной проверке. Научные антропофизиологические основы и педагогическая эффективность этих подходов были обоснованы за последние 2 десятилетия в целом ряде выполненных представителями нашей научной школы диссертационных исследований (И.В.Никишин, 1993; Д.А.Фильченков, 1995; М.В.Бурчик, 1995; В.В.Зайцева, 1996; С.И.Изаак, 1997; Д.М.Пискова, 1997; С.Н.Блинков, 2000; Р.В.Тамбовцева, 2002; О.Ф.Жуков, 2002; Р.Р.Салимзянов, 2003; С.П.Левушкин, 2005; В.А.Голомолзина, 2009 и др.), а также 15-летним опытом работы педагогического коллектива московского энергофизического лицея 1502 (директор д.пед.н. В.Л.Чудов, преподаватели Т.М.Титова, Т.В.Степанова). По данной проблематике с 1975 по 2011г. совместно с сотрудниками и учениками мною опубликовано 7 монографий и глав монографий; материалы вошли в состав 6 учебных пособий; опубликовано 33 научных статьи в российских и зарубежных рецензируемых журналах; сделано около 20 докладов на российских и международных конференциях. Исследования этого направления были поддержаны грантами фонда «Культурная инициатива» (1993-94гг.) и Российского гуманитарного научного фонда (2003-2007гг.), а также были отмечены премией «МАИК-НАУКА» за лучший цикл статей, опубликованных в журналах РАН (2009г.). Совместно с проф. В.В.Зайцевой мы разработали учебный курс «Антропофизиология физического воспитания» объемом 48 часов, который с 2008г. читается студентам и магистрантам Российского государственного университета физической культуры, спорта, молодежи и туризма.

^ Основные выводы.

Магистральное направление решения всего комплекса назревших проблем физического воспитания в школе нам видится в реорганизации программно-методического обеспечения на базе индивидуального подхода в сочетании с принципом «навстречу Природе» (В.В.Зайцева, В.Д.Сонькин, 1995). Перечисленные проблемы и сформулированные принципы построения новой системы школьного физического воспитания говорят о необходимости дальнейшего широкомасштабного научного поиска и проведения прикладных разработок по следующим направлениям:

1. Пересмотр и модернизация нормативной базы по физическому развитию и двигательной подготовленности детей и подростков с учетом их конституциональной принадлежности.

2. Разработка новых и адаптация существующих тестов для оценки функциональных возможностей детей и подростков.

3. Разработка программно-методических основ физического воспитания детей и подростков с учетом закономерностей возрастного развития (сенситивные периоды) и конституциональных особенностей («Движение навстречу Природе») на основе использования вариативных форм содержания занятий, отвечающих современным представлениям об оздоровительной целесообразности и эстетическим требованиям учащихся.

4. Физиологическое обоснование и разработка гигиенических нормативов объемов и интенсивности физической нагрузки для детей и подростков в различных видах физкультурных и спортивных занятий с учетом актуального уровня физической и функциональной подготовленности, а также индивидуальных конституциональных и психофизиологических особенностей.

5. Разработка комплекта организационно-методических и учебно-методических документов и пособий для подготовки и переподготовки специалистов для работы в качестве учителей физкультуры, руководителей спортивных секций в учреждениях общего образования, тренеров детских спортивных школ.

6. Разработка нового варианта компьютерной экспертной системы «Физкультура», обеспечивающей учет, контроль и автоматизированное управление всем учебным процессом в области физического воспитания в школе на основе мониторирования индивидуальной траектории морфофункционального развития каждого ученика.

7. Разработка учебного курса для подготовки и переподготовки преподавателей физкультуры в школе с целью их обучения работе с будущей компьютерной системой «Физкультура».

Для обеспечения детско-юношеского спорта, кроме перечисленного, необходимо также осуществить:

- Пересмотр и модернизацию критериев и методов спортивного отбора на этапах начальной спортивной подготовки и совершенствования спортивного мастерства.

- Пересмотр и разработку новых модельных характеристик для юных спортсменов по видам спорта.

- Определение оптимальных сроков начала специализированной спортивной подготовки по видам спорта для детей и подростков с учетом их индивидуальных особенностей


Доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории физиологии мышечной деятельности и физического воспитания Учреждения РАО «Институт возрастной физиологии»






В.Д.Сонькин



1812499010240315.html
1812571589715337.html
1812814287926505.html
1812911216753586.html
1813019766514446.html