Брюханова Н.А., Булгакова О.В., Мокрова Т.И., Богащенко Ю.А.

Сибирский федеральный университет

Аннотация. Целью эксперимента было выявление реакции частоты сердечных сокращений студенток на повышение темпа музыкального сопровождения. В экспериментальных занятиях принимали участие 89 студенток первого курса. Высота степ-платформ 15-20 см. Выявлена значительно большая реакция частоты сердечных сокращений на увеличение высоты степов (на 18,3 %), чем при возрастании темпа музыки (на 8,5 %). Также оказалось, что 14 из 89 студенток имеют слабую функциональную подготовленность: уже при темпе музыки 138-142 уд/мин и высоте степов 15 см, частота сердечных сокращений у них достигла возрастного максимума (в среднем 207 уд/мин). Рекомендуется использовать в занятиях повышение интенсивности лишь в ограниченном объеме: увеличение темпа музыки до 142-45 уд/мин или высоты степ-платформ до 20 см.

Ключевые слова: аэробика, частота сердечных сокращений, студентки, здоровье.

Анотацiя. Брюханова Н.О., Булгакова О.В., Мокрова Т.I., Богащенко Ю.А. Визначення можливостей використання високоiнтенсивних тренувальних засобiв на учбових заняттях оздоровчою аеробiкою. Метою експерименту було виявлення реакцii частоти серцевих скорочень студенток на пiдвищення темпу музичного супроводу. У експериментальних заняттях брали участь 89 студенток першого курсу. Висота степ-платформ 15-20 см. Виявлена значно велика реакцiя частоти сердечних скорочень на збiльшення висоти степов (на 18,3 %), чим при зростаннi темпу музики (на 8,5 %). Також виявилось, що 14 з 89 студенток мають слабку функцiональну пiдготовленiсть: вже при темпi музики 138-142 уд/хв i висотi степов 15 см, частота серцевих скорочень у них досягла вiкового максимуму (в середньому 207 уд/хв). Рекомендуеться використовувати в заняттях пiдвищення iнтенсивностi лише в обмеженому об'емi: збiльшення темпу музики до 142-45 уд/хв або висоти степ-платформ до 20 см.

Ключовi слова: аеробiка, частота серцевих скорочень, студентки, здоров'я.

Annotation. Bryukhanova N.A., Bulgakova O.V., Mokrova T.I., Bogashchenko Y.A. Determination of possibilities of the use of high-intensive trainings facilities on lessons health aerobics. The purpose of experiment was an exposure of reaction of heart rate of students on the increase of rate of musical accompaniment. 89 students of the first course took part in experimental employments. Height of step platform 15-20 centimetre. The large reaction of heart rate is exposed considerably on the increase of height of step platform (on 18,3 %), what at growth of music rate (on 8,5 %). Also appeared, that 14 from 89 students have weak functional preparedness: already at the rate of music of 138-142 shots in a minute and height of step platform 15 centimetre, heart rate for them attained an age-dependent maximum (on the average 207 shots in a minute). It is recommended to utillize in employments the increase of intensity only in the limited volume: increase of music rate to 142-45 shots in a minute or heights of step platform to 20 centimetre.

Keywords: aerobics, heart rate, students, health.

Сегодня мы являемся свидетелями триумфа оздоровительных видов аэробики. Популярность аэробики в течение более 20 лет основана на ее отличительных чертах: эффективности, доступности, эмоциональной окрашенности и внешней привлекательности. Возможности ее применения широки, диапазон упражнений огромен, и под умелым руководством педагога они являются мощным комплексным средством и методом воздействия как в оздоровительном и образовательном, так и в воспитательном направлении развития личности человека.

Влияние занятий аэробикой на повышение уровня здоровья показаны в работах Брюхановой Н.А. [1-4], Лисицкой Т. [5], Медведевой О.А. [6], D’abundo M.L. [11], Duncan L.R., Hall C.R., Wilson P.M. [12], Highstreet V.D. [13], Li C-L., Chang H-Y., Hsu C-C., Lu J.R., Fang H-L. [14], Sutherland R., Wilson J., Aitchison T., Grant S. [15]. Вместе с тем, существуют особенности организации и проведения занятий аэробикой в зависимости от условий, социально-экономического уровня региона, возраста, первоначального уровня здоровья занимающихся и другие. Все это вместе взятое вызывает необходимость проведения соответствующих исследований.

Работа выполнена по плану НИР Сибирского Федерального Университета.

Целью работы было определение степени влияния изменений темпа музыки и высоты степ-платформ на величину частоты сердечных сокращений (ЧСС) и возможностей использования высокоинтенсивных тренировочных средств на учебных занятиях по оздоровительной аэробике.

Предполагалось, что интенсивность нагрузки на уроках аэробики возможно менять за счет темпа музыкального сопровождения и высоты степ-платформ.

Для этого были проведены четыре занятия, аэробная часть которых выполнялась при следующих условиях:

1 - темп музыки 138-142 уд/мин, высота степов 15 см;

2 - темп музыки 142-145, высота степов 15 см;

3 - темп музыки 138-142 уд/мин, высота степов 20 см;

4 - темп музыки 142-145, высота степов 20 см.

Таким образом, первое занятие проходило при обычных условиях учебного процесса, второе - с повышением только темпа музыки, третье - с повышением только высоты степов, четвертое - с повышением, как темпа музыки, так и высоты степов (самая максимальная интенсивность). Продолжительность аэробной части занятия была 25 минут. Затем, как обычно, в течение 15 минут выполнялись силовые упражнения при темпе музыки 128-134 уд/мин.

Перед началом занятия в положении сидя измерялась ЧСС в покое в течение 30 сек. после отдыха продолжительностью 5 минут. После аэробной части ЧСС измерялась сразу же после окончания упражнений в течение 10 сек.

В последующем, анализируя результаты эксперимента, мы будем учитывать, что по интенсивности выполняемых упражнений оздоровительная аэробика делится на 3 зоны по ЧСС [Бойчевская Н. Аэробика. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.fizkult-ura.ru1, 5]:

150 уд/мин и менее - аэробный характер энергообеспечения (ниже уровня порога анаэробного обмена - ПАНО) - низко интенсивная аэробика;

151-170 уд/мин - смешанный аэробно-анаэробный характер энергообеспечения (выше ПАНО) - средне интенсивная аэробика;

171 уд/мин и более - смешанный анаэробно-аэробный характер энергообеспечения - высоко интенсивная аэробика.

Также важно помнить, что в пределах 50-90 % от максимальной частоты сердечных сокращений (ЧСС_макс), которая равна 220 уд/мин минус возраст (в годах) [7, 8], отмечается линейная зависимость между ЧСС и интенсивностью работы (рис. 1). При дальнейшем возрастании нагрузки линейность нарушается, кривая выполаживается и выходит на горизонтальное плато, равное ЧСС_макс.

Рис. 1. Линейная зависимость ЧСС от интенсивности работы (по Р. Хендману)

Всего к экспериментальным занятиям приступило 89 студенток первого курса. Но у 14 из них ЧСС на первом занятии превышала 180 уд/мин и в среднем составила 207 уд/мин, т. е. уже достигла ЧСС_макс. (Для первокурсниц ЧСС_макс: 220-17 = 203 уд/мин.) Дальнейшее повышение нагрузки будет вызывать у них в лучшем случае нелинейный прирост ЧСС и поэтому они были отстранены от экспериментальных занятий. Для этих 14 студенток даже стандартные занятия были высоко интенсивной аэробикой со смешанным, в основном анаэробным характером энергообеспечения.

В СФУ оздоровительная аэробика пользуется большой популярностью среди студенток. Для проведения занятий имеется специализированный спортивный зал площадью 140 кв. м и все необходимое оборудование.

Учебные занятия проводятся по классической структуре: подготовительная, основная, заключительная части. Общая продолжительность занятия составляет 60 мин. Основная часть занятия состоит из двух блоков: аэробного (25 мин) и силового (15 мин). Аэробный блок включает комплекс упражнений из базовых аэробных движений непрерывно выполняющихся под музыку (темп музыки 138-142 уд/мин). В силовом блоке - силовые упражнения с отягощениями (боди-барами или гантелями) и упражнения в партере (темп музыки 128-134 уд/мин). Для студентов подготовлена необходимая методическая литература [1, 2, 3, 4].

Средняя ЧСС в покое перед первым занятием у 75 студенток, оставленных для участия в эксперименте, была 79 уд/мин, вторым - 76, третьим - 75, четвертым - 74 уд/мин. Такие величины ЧСС являются физиологической нормой для девушек в возрасте 17 лет. Несколько повышенная ЧСС на первом занятии, возможно, связана с волнением, которое возникло у студенток после объявления преподавателем о начале эксперимента.

Наибольший интерес вызывают величины ЧСС после аэробной части занятия (табл. 1).

Таблица 1

Средняя ЧСС 75 студенток после аэробной части первого занятия составила 152,7 уд/мин. По характеру энергообеспечения такая величина пульса попадает в начало смешанной зоны средне интенсивной аэробики 150-170 уд/мин. Как установлено нами ранее [9], на втором курсе ЧСС студенток в покое и после нагрузки снижается (на 5,6 и 14,2 уд/мин соответственно). То есть типовое учебное занятие для участниц проведенного эксперимента будет проходить в зоне низко интенсивной аэробики на пульсе не более 150 уд/мин, что и необходимо для оздоровительных занятий физическими упражнениями с молодежью.

На втором занятии при повышении темпа выполнения упражнений на (143,5-140):140 = 2,5 % средняя ЧСС составила 165,5 уд/мин, т. е. возросла на 12,8 уд/мин или на 8,5 %. При этом интенсивность нагрузки по-прежнему находилась в смешанной аэробно-анаэробной зоне по характеру энергообеспечения.

После выполнения аэробной части на третьем занятии при повышении высоты степов с 15 до 20 см ЧСС возросла до 180,9 уд/мин и попала в зону высоко интенсивной аэробики при смешанном анаэробно-аэробном характере энергообеспечения. По сравнению с первым занятием ЧСС увеличилась на 28,2 уд/мин или на 18,3 %. Прирост ЧСС при увеличении высоты степов на 5 см или на 33 % превысил более чем в 2 раза аналогичный показатель при увеличении темпа музыки, что было вполне ожидаемо.

Последнее, четвертое занятие было самым высоко интенсивным: при повышенном темпе музыки и высоте степов. ЧСС составила 189,8 уд/мин, увеличилась по сравнению с первым занятием на 37,1 уд/мин или на 24,2 %. При строго линейной зависимости величины пульса от интенсивности выполняемой физической работы ЧСС на четвертом занятии должна была увеличиться на 8,5+18,3 = 26,8 %. Но в связи с приближением к максимально возможной ЧСС для этого возраста значение 189,8 уд/мин попадает на ту часть графика зависимости ЧСС от интенсивности, где он постепенно выполаживается и приближается к горизонтальной платформе, равной ЧСС_макс.

В таблице также представлены наиболее распространенные показатели при статистической обработке результатов измерений: среднее квадратическое отклонение σ и коэффициент вариации V, которые характеризуют степень рассеяния объема выборки.

Из теории статистики [10 и др.] известно, что для кривой нормального распределения в интервал ± σ οопадает 68,27 % значений, в интервал ± 2σ - 95,45 %, в интервал± 3σ - 99,73 % значений. Таким образом, зная величину σ, мы можем понять степень рассеяния изучаемого признака. Как следует из таблицы, σ βозрастает вслед за увеличением нагрузки и средней арифметической , что вполне ожидаемо.

Относительно большой объем выборки n = 75 позволил нам построить вариационные кривые ЧСС после нагрузки (диаграммы 1 и 2), на которых наглядно отображаются изменения рассеяния ЧСС студенток, происходящие с увеличением интенсивности упражнений. Величина диапазона была выбрана равной 20 уд/мин. В центральном диапазоне мы подсчитывали количество случаев в пределах ± 10 уд/мин, в следующих от +10 до + 30 и -10 -30 уд/мин и т. д.

На вариационной кривой первого занятия наблюдаем самый высокий (32 случая) и острый пик графика. Большинство значений находится в пределах ± 30 уд/мин. На следующих занятиях пик графика уменьшается и сглаживается, все больше значений ЧСС уходит за пределы ± 30 уд/мин, то есть разброс значений ЧСС увеличивается с повышением интенсивности упражнений. Несмотря на одинаковый возраст и неизменный состав группы, функциональная подготовка и реакция девушек на высоко интенсивные упражнения значительно отличаются.

Диаграмма 1. Вариационные кривые ЧСС после нагрузки. Занятия 1 и 2

Диаграмма 2. Вариационные кривые ЧСС после нагрузки. Занятия 3 и 4

В целом форма вариационных кривых наглядно показывает, что характер распределения значений ЧСС соответствует кривым нормального распределения. Это позволяет нам надежно использовать для анализа результатов эксперимента все характеристики нормального распределения.

Вариативность можно оценить также по коэффициенту вариации V, который показывает относительную величину (величину относительно средней арифметической) вариативности статистической совокупности. Принято считать, что при 0 < V < 10 % вариативность статистической совокупности малая, при 10 % < V < 20 % - средняя, при 20 < V < 30 % - большая. В нашем случае коэффициент вариации колеблется от 13,6 % до 15,5 %, что свидетельствует о средней вариативности ЧСС после нагрузки.

Помимо характеристик рассеяния в таблице указана также стандартная ошибка m среднего арифметического , которая возникает из-за ограниченного объема выборки n. В данном эксперименте m невелика и колеблется от 2,4 до 3,4 уд/мин, что связано со сравнительно большим объемом выборки.

Оценка статистической достоверности различий между средними ЧСС группы после аэробной нагрузки во 2, 3 и 4 занятиях по сравнению с 1-м занятием производилась по t-критерию Стьюдента. Расчетные значения критерия во всех трех случаях превзошли табличное значение, т.е. различия оказались статистически достоверными.

1. Увеличение высоты степ-платформ оказывает более существенное влияние на ЧСС, чем повышение темпа музыкального сопровождения и переводит занятие в зону высоко интенсивной аэробики. В связи с недостаточной физической подготовленностью студенток высокоинтенсивные тренировки могут быть использованы в учебном процессе оздоровительной аэробики в ограниченном объеме: повышение темпа музыки аэробной части учебных занятий до 142-145 уд/мин или высоты степ-платформ до 20 см рекомендовано только для студенток второго и третьего курсов в конце учебных семестров, а увеличение высоты степ-платформ совместно с ускорением темпа музыки возможно лишь на тренировках спортивных команд по фитнес-аэробике.

2. 14 студенток первого курса (15,7 % от 89 или каждая седьмая) оказались недостаточно подготовленными для занятий аэробикой. После обычной, стандартной нагрузки ЧСС у них составила в среднем 207 уд/мин, что соответствует ЧСС_макс для этого возраста. Необходимо понизить для этих студенток интенсивность аэробной части занятия за счет уменьшения высоты степ-платформы, исключения высокоударной хореографии. В дальнейшем следует аналогично выявлять в начале занятий на первом курсе студенток со слабой функциональной подготовкой, чтобы уберечь их от чрезмерных нагрузок.

Литература

1. Брюханова Н.А. Оздоровительная аэробика. Метод. указания / Н.А. Брюханова. Красноярск: КГТУ. - 2001. - 20 с.

2. Брюханова Н.А. Стэп-аэробика. Метод. указания / Н.А. Брюханова, Ю.В. Качаева. Красноярск: КГТУ. - 2002. - 24 с.

3. Брюханова Н.А. Учебная специализация оздоровительной аэробики. Метод. указания / Н.А. Брюханова. Красноярск: КГТУ. - 2004. - 35 с.

4. Брюханова Н.А. Оздоровительная аэробика в КГТУ. Учеб. пособие / Н.А. Брюханова. Красноярск, ИПЦ КГТУ. - 2006. - 120 с.

12. Duncan L.R., Hall C.R., Wilson P.M. Exercise motivation: a cross-sectional analysis examining its relationships with frequency, intensity, and duration of exercise. International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity. 2010, vol.7(1), pp. 1-7. doi:10.1186/1479-5868-7-7.

13. Highstreet V.D. Aerobics for All Ages: A Broadband Approach to a Diverse University Population. Journal of American College Health. 1983, vol.32(3), pp. 125-127. doi:10.1080/07448481.1983.9936156.

14. Li C-L., Chang H-Y., Hsu C-C., Lu J.R., Fang H-L. Joint predictability of health related quality of life and leisure time physical activity on mortality risk in people with diabetes. BMC Public Health. 2013, vol.13(1), pp. 67. doi:10.1186/1471-2458-13-67.

15. Sutherland R., Wilson J., Aitchison T., Grant S. Physiological responses and perceptions of exertion in a step aerobics session. Journal of Sports Sciences. 1999, vol.17(6), pp. 495-503. doi:10.1080/026404199365803.

Брюханова Нина Алексеевна
brunina60@mail.ru
Сибирский федеральный университет
пр. Свободный, 79, г. Красноярск, 660041, Россия

Булгакова Ольга Васильевна
olay--d@yandex.ru
Сибирский федеральный университет
пр. Свободный, 79, г. Красноярск, 660041, Россия

Мокрова Татьяна Игоревна
TanyaBaulina@rambler.ru
Сибирский федеральный университет
пр. Свободный, 79, г. Красноярск, 660041, Россия

Богащенко Юрий Анатольевич
bogasch@yandex.ru
Сибирский федеральный университет
пр. Свободный, 79, г. Красноярск, 660041, Россия

Bryukhanova N.A.
brunina60@mail.ru
Siberian Federal University
79 Svobodny Prospect, Krasnoyarsk, 660041, Russia

Bulgakova O.V.
olay--d@yandex.ru
Siberian Federal University
79 Svobodny Prospect, Krasnoyarsk, 660041, Russia

Mokrova T.I.
TanyaBaulina@rambler.ru
Siberian Federal University
79 Svobodny Prospect, Krasnoyarsk, 660041, Russia

Bogashchenko Y.A.
bogasch@yandex.ru
Siberian Federal University
79 Svobodny Prospect, Krasnoyarsk, 660041, Russia