ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УДЕЛЬНОГО ВЕСА ТЕЛА ДЕТЕЙ В ПЕРИОД ОНТОГЕНЕЗА

Носко Н.А., Маслов В.Н., Павлова Т.В., Евтушенко Л.М.

Черниговский государственный педагогический университет имени Т.Г.Шевченко

Национальный университет физического воспитания и спорта Украины

Аннотация. В статье представлены результаты исследования динамики показателей удельного веса тела детей в разные возрастные периоды. Определены взаимосвязи между показателями пространственного расположения тела детей в вертикальной позе и удельным весом.

Ключевые слова: удельный вес, вертикальная поза, показатели пространственного расположения тела.

Анотацiя. Носко М.О., Маслов В.М., Павлова Т.В., Евтушенко Л.М. Змiна показникiв питомоi ваги тiла дiтей в перiод онтогенезу. В статтi представленi результати дослiдження динамiки показникiв питомоi ваги тiла дiтей в рiзнi вiковi перiоди. Визначенi взаемозв’язки мiж показниками просторового положення тiла дiтей у вертикальнiй позi та питомою вагою.

Ключовi слова: питома вага, вертикальна поза, показники просторового положення тiла.

Annotation. Nоsко N.А., Maslov V.N., Pavlova T.V., Evtushenko L.M. Change of parameters of densities of the body of children during period ontogenesis. In clause results of research of dynamics of density’s parameters of children’s bodies in different age periods are submitted. Interrelations between parameters of a spatial arrangement of children’s bodies in a vertical pose and densities are determined.

Key words: densities, a vertical pose, parameters of a spatial arrangement of a body.

Постановка проблемы. Распределение массы тела человека в пространстве является очень важной биологической характеристикой его организма. Именно оно во многом определяет характер его энергетических взаимодействий с окружающей средой. Для того, чтобы измерять и объективно оценить такое распределение, определяют геометрию масс тела человека. Сам термин "геометрия масс" был предложен французом Антоном де ля Гупийером в 1857 году. Сегодня "определение центров масс", моментов инерции тел относительно осей, полюсов и плоскостей, изучение эллипсоидов инерции, моментов инерции высших порядков, а также теория потенциала составляют предмет науки, которую называют "геометрией масс" [2].

Под геометрией масс в биомеханике принято считать совокупность показателей, которые характеризуют распределение массы в теле человека.

Очень важными биомеханическими показателями являются расположение центров масс биозвеньев, биокинематических пар и общий центр массы тела. Не менее важным показателем является площадь поверхности тела, площади поверхности сегментов тела, удельный вес тела и его сегментов, объем тела и его сегментов. Все это важно знать и уметь находить с учетом как половых, так возрастных и индивидуальных особенностей человека [5].

Анализ последних исследований и публикаций. Для объективной оценки многих биологических процессов в организме, связанных с его геометрией масс, необходимо знать удельный вес вещества, из которого состоит тело человека.

Для определения удельного веса Brozek и Keys (1951) предложили формулы для мужнин 20-25 лет и 40-45 лет.

Sloan и Weir предложили формулу, которая позволяет определять удельный вес тела на основании измерения двух складок калипером Беста для мужчин 18-26 лет.

Cowgill предложил формулу для определения удельного веса мужчин по длине и массе тела. Автор отмечает, что эти уравнения, испытанные на высокорослых и низкорослых индивидах с большим и малым весом тела, школьниках, новорожденных и изможденных людях, дают довольно точные результаты и могут быть использованы в физиологии и медицине.

Brozek и Keys также предложили несколько формул для определения удельного веса тела по размерам жировых складок на задней поверхности плеча, живота и под лопаткой.

В 1969 г. H.Ю. Лутовинова, М.И. Уткина, В.П. Читцов разработали уравнения, которые позволяют определять удельный вес тела по различным объединениям признаков у мужчин 18-30 лет. В исследованиях принимали участие спортсмены, поэтому особенно высокой надежности формул можно ожидать у соответствующего контингента.

Работа выполнена согласно плана НИР Черниговского государственного педагогического университета имени Т.Г.Шевченко.

Формулировка целей статьи. Целью данного исследования является пополнение теоретических и экспериментальных данных относительно измерения биологических и биомеханических характеристик организма детей школьного возраста.

Организация и методы исследований. Исследования выполнялись в Черниговском государственном педагогическом университете имени Т.Г.Шевченко на кафедре спорта и спортивных игр, кафедре биологических основ физического воспитания, а также на базе школы №3 г.Чернигова. В исследовании принимали участие мальчики 7-13 лет (n - 67), девочки 7-16 лет (n - 115).

Удельный вес тела человека определяли с помощью гидростатического взвешивания: [1, 4, 6]:

где d - плотность тела; V_R - остаточный объем воздуха в легких; 0,996 - плотность воды при 37⁰.

Для определения плотности тела или удельного веса сравнивали массу тела (кг) в атмосфере (М_а) с массой тела в воде (М_w).

При измерении массы тела в воде испытуемый делал полный выдох и с головой погружался в воду. Средняя величина объема остаточного воздуха равна 1 л. [3].

Результаты исследований. В работе было проведено исследование динамики удельного веса тела мальчиков 7 - 9 лет (n - 18), 10 - 12 лет (n - 17), 13 лет (n - 32) и девочек 8 - 11 лет (n - 32), 12 лет (n - 18), 13 - 14 лет (n - 17), 15 лет (n - 32) и 16 лет (n - 16).

Результаты измерений представлены в табл. 1, рис.1. У мальчиков 7 лет вес тела в среднем равен 25,56 кг, удельный вес составляет 1,106 г·см^-3.

У мальчиков 8 лет вес равен 29,88 кг (на 16,9 % больше по сравнению с 7-летними), а удельный вес - 1,094 г·см^-3 (на 1,1 % меньше по сравнению с 7-летними). Вес мальчиков 9 лет - 32,07 кг (на 7,3 % больше по сравнению с 8-летними), а удельный вес - 1,088 г·см^-3 (на 0,6 % меньше по сравнению с 8-летними). У мальчиков 10-летнего возраста средний вес составляет 38,93 кг (на 21,4 % больше по сравнению с 9-летними), удельный вес - 1,094 г·см^-3(на 0,6 % больше по сравнению с 9-летними), этот показатель нарушает тенденцию уменьшения удельного веса с увеличением возраста мальчиков.

У 11-летних мальчиков эта тенденция возобновляется, и их среднему весу - 40,43 кг (на 3,9 % больше по сравнению с 10-летними) соответствует удельный вес - 1,079 г·см^-3.

У 12-летних мальчиков вес тела - 44,13 кг (на 9,2 % больше по сравнению с 11-летними), а удельный вес - 1,07 г·см^-3.

У 13-летних мальчиков по сравнению с 12-летними возрастает как средний вес тела - 48,25 кг (на 9,3 % больше), так и удельный вес - 1,079 г·см^-3 (на 0,8 % больше). В этом возрасте наблюдается снова увеличение удельного веса.

У девочек наблюдалась следующая динамика веса тела и удельного веса (табл. 2, рис. 1): у 7-летних средний вес тела составлял 23,80 кг, а удельный вес - 1,1 г·см^-3, у 8-летних средний вес тела составлял 26,52 кг, а удельный вес - 1,097 г·см^-3, у 9-летних соответствующие показатели равны - 30,07 кг (на 13,4 % больше по сравнению с 8-летними) и 1,08 г·см^-3 (на 1,6 % меньше по сравнению с 8-летними).

У 10-летних девочек тенденция возрастания среднего веса сохранилась, их вес - 36,08 кг - увеличился на 20,0 % по сравнению с предыдущим возрастом, а тенденция уменьшения удельного веса незначительно нарушилась - их удельный вес равен 1,086 г·см^-3 (на 0,6 % больше).

Показатели изменения удельного веса тела у мальчиков 7 - 13 лет

11-летние девочки в среднем весили 38,32 кг (на 6,2 % больше по сравнению с 10-летними), а их удельный вес составил и 1,062 г·см^-3 (на 2,3 % меньше по сравнению с 10-летними).

У девочек 12 лет средний вес равен 43,57 кг (на 13,7 % больше по сравнению с 11-летними) и удельный вес - 1,063 г·см^-3 (на 0,2 % больше по сравнению с 11-летними).

Показатели изменения удельного веса тела у девочек 7 - 16 лет

Средний вес девочек 13 лет - 46,33 кг (на 6,3 % больше по сравнению с 12-летними), а удельный вес - 1,06 г·см^-3 (на 0,4 % меньше по сравнению с 12-летними).

Девочки в возрасте 14 лет в среднем весят 52,0 кг (на 12,2 % больше по сравнению с 13-летними), а их удельный вес - 1,047 г·см^-3 (на 1,2 % меньше по сравнению с 13-летними).

Вес девочек 15 лет - 57,9 кг (на 11,3 % больше по сравнению с 14-летними), а их удельный вес - 1,044 г·см^-3 (на 0,3 % меньше по сравнению с 14-летними). 16-летние девочки в среднем имеют вес 58,32 кг (на 0,7 % больше по сравнению с 15-летними), а их удельный вес возрастает - 1,058 г·см^-3 (на 1,3 % больше по сравнению с 15-летними).

Рис. 1. Динамика удельного веса тела детей 7-16 лет

Для выявления взаимосвязи между показателями пространственного расположения тела детей в вертикальной позе и удельным весом нами был проведен корреляционный анализ. Измерение характеристик пространственного расположения тела человека в вертикальной стойке: a ₁ - угол, образованный вертикалью и линией, соединяющей остистый отросток шейного позвонка (С₇) и отверстие ушной раковины; a ₂ - задний угол устойчивости; a ₃ - передний угол устойчивости; a ₄ - угол, образованный горизонталью и линией, соединяющей пятку и наиболее выступающую точку колена; a ₅ - угол, образованный горизонталью и линией, соединяющей наиболее выступающие точки лба и подбородка; a ₆ - угол, образованный вертикалью и линией, соединяющей остистый отросток шейного позвонка (С₇) и остистый отросток поясничного позвонка (L₅); l₁ - расстояние от т.С₇ до вертикали, проходящей через отверстие ушной раковины; l₂ - расстояние от наиболее выпуклой точки позвоночника до вертикали, проходящей через отверстие ушной раковины; l₃ - расстояние от т. L₅ до вертикали, проходящей через отверстие ушной раковины. Результаты анализа представлены в табл. 3.

Пол	Возраст, лет	Значения коэффициентов корреляции между удельным весом и показателями пространственного расположения тела в вертикальной позе									Критерий корреляции
Пол	Возраст, лет	l₁	l₂	l₃	a ₁	a ₂	a ₃	a ₄	a ₅	a ₆	Критерий корреляции
мальчики	7	-0,379	-0,107	-0,279	-0,009	-0,160	0,218	-0,073	-0,086	-0,090	0,400
	8	0,112	-0,059	-0,032	0,302	0,417	-0,314	-0,157	0,237	0,024	0,400
	9	0,396	0,397	0,308	0,220	0,157	0,141	-0,149	-0,253	0,529	0,400
	10	0,533	0,663	0,625	0,424	0,065	0,018	0,329	0,164	0,376	0,412
	11	0,149	0,046	0,164	0,196	0,046	-0,129	-0,242	-0,170	0,152	0,412
	12	-0,169	-0,418	-0,411	-0,260	-0,062	-0,291	0,139	-0,008	-0,119	0,412
	13	-0,082	0,053	0,051	0,128	-0,123	0,266	0,606	0,550	-0,194	0,296
девочки	8	-0,200	-0,241	-0,246	0,226	-0,393	0,413	-0,277	-0,039	0,259	0,296
	9	0,165	-0,145	-0,519	-0,307	-0,081	-0,243	0,048	-0,523	0,138	0,296
	10	0,312	0,214	-0,186	0,203	0,251	-0,011	0,164	0,152	0,226	0,296
	11	0,102	0,099	-0,006	0,148	-0,254	-0,050	0,352	0,159	-0,066	0,296
	12	0,118	0,125	0,207	0,046	-0,152	-0,034	-0,070	0,381	0,255	0,400
	13	-0,059	-0,369	0,132	-0,083	-0,502	0,477	0,705	0,228	0,241	0,412
	14	-0,191	-0,111	-0,167	-0,031	-0,018	0,097	0,084	0,000	-0,259	0,412
	15	0,073	0,073	0,252	0,007	0,528	-0,084	0,530	-0,458	-0,301	0,296

У мальчиков наиболее существенные корреляционные зависимости обнаружились между удельным весом и углом a ₂ в 8-летнем возрасте - r=0,417 и углом a ₆ в 9-летнем возрасте - r=0,523, между расстояниями l₁, l₂, l₃ и углом a ₁ в 10-летнем возрасте - значения r соответственно равны 0,533; 0,663; 0,625 и 0,424.

В 12-летнем возрасте сильная корреляционная взаимосвязь наблюдается между удельным весом и расстоянием l₂ - r=-0,418, а в 13-летнем между удельным весом и углами a ₄ и a ₅ - r соответственно равны 0,606 и 0,550.

У девочек наиболее существенные корреляционные зависимости наблюдаются между удельным весом и углами a ₂ и a ₃ в 8-летнем возрасте - r= -0,393 и r=0,413, расстоянием l₃ и углами a ₁ и a ₅ в 9-летнем возрасте - значения r соответственно равны - 0,519; -0,307; -0,523, между расстоянием l₁ в 10-летнем возрасте - r=0,312. В 11-летнем возрасте сильная корреляционная взаимосвязь наблюдается между удельным весом и углом a ₄ - r=0,352, углами a ₂, a ₃ и a ₄ в 13-летнем возрасте - r соответственно равны - 0,502; 0,477; 0,705. А в 15-летнем возрасте наиболее сильные корреляционные зависимости обнаружились между удельным весом и углами a ₂, a ₄, a ₅ и a ₆- r соответственно равны 0,528; 0,530; -0,458 и -0,301.

Выводы. Анализируя полученные данные, можно сделать вывод о том, что показатели удельного веса школьников 7-16 лет имеют тенденцию к его снижению с возрастом, как у мальчиков, так и у девочек. Сравнивая показатели удельного веса школьников 40-50 лет назад с полученными нами данными, видно, что нынешнее поколение имеет меньший удельный вес.

В процессе исследований было установлено, что между параметрами пространственного расположения тела детей в вертикальной позе и удельным весом существуют значительные корреляционные взаимосвязи.

Перспективы дальнейших исследований. Полученные корреляционные зависимости между параметрами пространственного расположения тела детей 7 - 16 лет в вертикальной позе и удельным весом дают возможность построить математические модели в виде линейных уравнений регрессии.

Планируется более детально изучить биологические и биомеханические характеристики организма детей школьного возраста, определяющие состояние здоровья, в зависимости от условий окружающей среды и влияния различных спортивных специализаций.