Фізичний розвиток і закони, яким він підпорядковується
Поняття «фізичний розвиток» використовується у двох значеннях: як показник досягнутого рівня розвитку (індивідуальна гармонія) і як біологічний процес становлення та зміни природних морфологічних (morphe –форма, грец.) і функціональних (від лат. functio – виконання, здійснення) якостей організму людини на протязі її життя. Зокрема, нормальним фізичним розвитком вважаються такі зміни будови й функцій організму дитини з віком, які відбуваються у відповідності до ростових процесів.
Фізичний розвиток є керованим. За допомогою відповідно підібраних і організованих заходів з використанням фізичних вправ, різних видів спорту, раціонального харчування, режиму праці й відпочинку тощо можна в широкому діапазоні змінювати в потрібному напрямку показники фізичного розвитку. В основі управління фізичним розвитком лежить біологічний закон вправлюваності й закон єдності форм і функцій організму. Проте треба враховувати, що фізичний розвиток певною мірою зумовлений також і законами спадковості, які можуть як сприяти, так і перешкоджати фізичному розвитку людини.
Процес фізичного розвитку підпорядковується також закону вікової ступінчастості. Втручатися в цей процес з метою управління можливо лише за урахування особливостей і можливостей людського організму в різні вікові періоди: становлення і росту, найвищого розвитку форм і функцій організму, старіння.
Процес фізичного розвитку підпорядковується закону єдності організму й середовища, а отже, істотно залежить від умов життя людини. Певний вплив на фізичний розвиток має географічне положення й клімат. Усі ці закони є відправними при виборі засобів і методів фізичного виховання.
Способи визначення фізичного розвитку
Визначити рівень і особливості фізичного розвитку можна, перш за все, за допомогою антропометрії.
Антропометричні вимірювання проводять відповідно до загальноприйнятої методики з використанням спеціальних стандартних інструментів. Основними показниками антропометрії є:
1) зріст стоячи і сидячи;
2) маса тіла;
3) окружність шиї, грудної клітки, талії, живота, плеча, передпліччя, стегна, гомілки;
4) екскурсія грудної клітки (ЕГК);
5) життєва ємність легень (ЖЄЛ);
6) станова сила й сила м’язів кисті;
7) жировідкладення.
Рівень фізичного розвитку може бути оцінений за допомогою трьох методів: антропометричних стандартів, індексів та кореляції.
Антропометричні стандарти – це середні значення показників фізичного розвитку, отримані під час дослідження великого контингенту людей, однорідного за складом (вік, стать, професія тощо). Для кожної ознаки обчислюють середню арифметичну величину (
) і середнє квадратичне відхилення (σ), яке визначає межі однорідної групи (норми) – (
±σ). Так, наприклад, якщо середній зріст групи студентів 176 см, а середнє відхилення 5 см, то більшість обстежуваних (68-75%) матимуть зріст у межах 176 
5см, тобто від 171 до 181см. При визначенні оцінки за стандартами спочатку з’ясовують, на скільки показники обслідуваного (хі) більше або менше аналогічних показників за стандартами (
), тобто ±| хі- 
|. Потім отриману різницю ділять на σ. У залежності від величини частки визначається оцінка. Якщо частка, менша за –2, то фізичний розвиток дуже низький; якщо частка від –2 до –1, то – низький; якщо від –1 до –0,6, то – нижчий за середній; від –0,5 до +0,5 – середній; від +0,6 до +1 –вищий за середній; від +1 до +2 – високий; понад +2 – дуже високий. Оцінка фізичного розвитку за антропометричними стандартами не складна й може використовуватися шкільними лікарями, вчителями фізичної культури, тренерами ДЮСШ.
Метод індексів дозволяє робити орієнтовні оцінки пропорційності фізичного розвитку. Індекс – співвідношення двох або більше антропометричних показників. Індекси побудовані на взаємозв’язку антропометричних показників (маси зі зростом, з ЖЄЛ, із силою тощо). Наведемо індекси, які найчастіше використовуються в практиці фізичного виховання й спорту. Співвідношення між масою(G) і зростом (L) можна знайти за допомогою індексу Брока – Бругша: при L=155÷165 см G=L−100; при L=166÷175см G=L−105; при L=175см і вище G=L−110. Отримана різниця вважається належною масою.
Масо-зростовий індекс Кетле показує, скільки грамів маси тіла людини припадає на 1 см його зросту. Цей індекс визначається діленням маси тіла в грамах на зріст у сантиметрах. Нормативи для дітей молодшого шкільного віку 185-261 г/см; середнього шкільного віку 230-360 г/см; для чоловіків 350-400 г/см і для жінок 325-375 г/см.
Для більш точного визначення маси тіла (так званої «ідеальної маси») важливо враховувати також і тип тілобудови людини. Виділяють три основні типи тілобудови: астенічний (вузькокістковий), нормостенічний і гіперстенічний (ширококістковий). Існують також інші схеми визначення типу конституції, наприклад, за схемою Дарської С.С. типи конституції поділяються на астеноїдний, торакальний, м’язовий, дигестивний (та суміжні типи: астеноїдно-торакальний, торакально-астеноїдний, торакально-м’язовий, м’язово-торакальний, м’язово-дигестивний, дигестивно-м’язовий). Крім того, існують типи, які не можна визначити за цією схемою, − їх називають мішаними,(коли в людини в наявності присутні ознаки кількох типів тілобудови).
Найпростіший спосіб визначення типу тілобудови − вимірювання окружності зап’ястка робочої руки. В астеніків вона менша за 14,5 см у жінок і менше 16,0 см у чоловіків; у нормостеніків, відповідно, 14,5−16,5 см і 16,0−18,0 см; у гіперстеніків − понад 16,5 см у жінок і понад 18,0 см у чоловіків.
Для розрахунку «ідеальної маси» G чоловіків та жінок студентського віку можна користуватися такою таблицею:
| тип тілобудови | жінки | чоловіки |
| астеніки | G = 0,325 × зріст (см) | G = 0,375 × зріст (см) |
| нормостеніки | G = 0,340 × зріст (см) | G = 0,390 × зріст (см) |
| гіперстеніки | G = 0,355 × зріст (см) | G = 0,410 × зріст (см) |
Життєвий індекс визначається шляхом ділення показників життєвої ємності легень (мл) на масу тіла (кг):
Він показує, який об’єм повітря з ЖЄЛ припадає на 1 кг маси тіла. Індекс дає непряме уявлення про функціональні можливості системи зовнішнього дихання. Середня величина для чоловіків становить 60 мл/кг, для жінок − 50 мл/кг, для спортсменів-чоловіків − 68-70 мл/кг, для жінок-спортсменок −57-60 мл/кг. Величина життєвого індексу (в мл/кг) школярів різного віку подана в таблиці:
| Вік | Хлопчики | Дівчатка |
| 7−10 | 51−52 | 45−49 |
| 11−13 | 49−53 | 42−46 |
| 14−15 | 53−57 | 46−51 |
| 16−17 | 55−63 | 48−55 |
Силовий індекс отримують діленням показника сили на масу тіла й виражають у відсотках:
Середніми значеннями вважаються такі: у чоловіків сила кисті становить 70-75% маси тіла; у жінок − 50-60%, у спортсменів − 75-81%, у спортсменок − 60-70%. Силу кисті визначають за допомогою кистьового динамометра. Тестування виконується стоячи, лікоть зігнутий під кутом в 90˚. Потрібно поступово стиснутикистьовий динамометр до межі можливості найбільш сильною рукою (робиться 2-3 спроби). Зараховується кращий результат.
Знання окружностей і діаметрів тіла допомагає визначити пропорційність, гармонійність тілобудови. Розроблені середньостатистичні значення індексів, за якими можна розрахувати ідеальні розміри грудей, талії, тазу, стегон для жінок, а також пропорційність верхнього, грудного, черевного сегментів тіла для чоловіків (Учись моделировать свою фигуру. Элементы здорового образа жизни, шейпинг: Учебн. пособие/СПб., СПбГТУ, 1993. − 60 с.; Ливанов О.И., Терехин О.А. Методика занятий атлетизмом: Учебн. пособие. СПб., СПбГТУ, 1998. − 52 с.).
Коефіцієнт пропорційності (КП) можна визначити, знаючи довжину тіла в двох положеннях за формулою:
У нормі КП=87-92%. Коефіцієнт пропорційності має певне значення при заняттях спортом.
Особи з низьким КП мають за решти рівних умов більш низьке положення центра мас, і це надає їм переваги при виконанні вправ, що потребують високої сталості тіла в просторі (гірськолижний спорт, стрибки з трампліна, боротьба тощо). Особи з високим КП (понад 92%) мають перевагу в стрибках, бігу. Жінки мають КП дещо нижчий, ніж у чоловіків.
При виконанні фізичних навантажень збільшуються розміри грудної клітки та її рухливість, підвищуються частота й глибина дихання. Тому оцінити розвиток органів дихання можна за показником екскурсії грудної клітки (ЕГК). ЕГК оцінюють так: від окружності грудної клітки (ОГК) після максимального вдиху віднімають ОГК після максимального видиху. Різницю ділять на ОГК у стані спокою і множать на 100, виражаючи у відсотках:
Важливим показником розвитку органів дихання є життєва ємність легень (ЖЄЛ), яка вимірюється в мілілітрах або кубічних сантиметрах. Для оцінки фактичної ЖЄЛ її порівнюють із значенням належної ЖЄЛ, тобто тією, яка є середньостатистичною для даного контингенту людей. Для визначення належної ЖЄЛ може бути рекомендоване рівняння Людвига, яке враховує стать, масу і зріст людини. Для чоловіків належна ЖЄЛ=(40×зріст у см)+(30×маса в кг)–4400; для жінок належна ЖЄЛ=(40×зріст у см)+(10×маса в кг)–3800.
У практиці фізичного виховання про ефективність того чи іншого комплексу вправ (методу, методики) судять також і за динамікою складу тіла. Визначають товщину шкіряно–жирових складок спеціальним приладом (каліпер–циркулем). Існують певні співвідношення між компонентами маси тіла, які враховані в спеціальних формулах для обчислення жирового, м’язового і кісткового компонентів складу маси тіла.
Під час оцінки фізичного розвитку дітей спочатку визначають точний вік школяра в такий спосіб: наприклад, за 6 років вважається вік від 5 років і 6 місяців до 6 років, 5 місяців і 29 днів. Потім визначають соматометричні (антропометричні) показники – довжину і масу тіла, окружність грудної клітки, пропорції тіла, склад маси тіла, з’ясовують соматотип (зауважимо, що кожен тип конституції має свої характерні особливості й здібності). Отримані показники порівнюють з нормативними значеннями. Далі визначають функціональні показники: ЖЄЛ, станову силу, силу лівої й правої кисті та загальну фізичну працездатність (за індексом Руф’є або за ІГСТ). Отримані дані порівнюють з нормативними показниками, які розроблені у вигляді спеціальних таблиць. За цими таблицями фактичні значення показників переводяться в бали, після чого за сумою балів виводиться оцінка рівня фізичного розвитку.
Наприклад, оцінка показників фізичного розвитку студентів може бути виражена в балах за таблицею: (де G- ідеальна маса;
| Тести | стать | о ц і н к а | ||||
| маса тіла, кг | ж, ч | G±3,0 | G±5,0 | G±8,0 | G±10,0 | G±12,0 |
| ЕГК (%) | ж, ч | 9,0 і > | 8,9–7,5 | 7,4–6,4 | 6,3–5,5 | 5,4 і < |
| сила кисті | ж ч | 45 і > 70 і > | 44–38 69–63 | 37–30 62–54 | 29–24 53–46 | 23 і < 45 і < |
| силовий індекс | ж ч | 75 і > 85 і > | 74–70 84–80 | 69–65 79–75 | 64–60 74–70 | 59 і < 69 і < |
| ЖЄЛ (%) | ж, ч | 95 і > | 94–85 | 84–75 | 74–65 | 64 і < |
) Для тестування фізичної працездатності використовують індекс Руф’є (ІР) або індекс Гарвардського степ тесту (ІГСТ).
Спроба Руф’є: вимірюється ЧСС учня за 15 секунд у положенні сидячи після 5 хв відпочинку (ЧСС1). Потім учень виконує 30 глибоких присідань з викиданням руки вперед упродовж 45 секунд і відразу після цього сідає на стілець. Фіксується ЧСС2 за перші 15 секунд після навантаження й ЧСС3 в останні 15 секунд першої хвилини відпочинку після навантаження. Індекс Руф’є розраховують за формулою:
Для хлопчиків і дівчаток працездатність при значенні ІР, що дорівнює 14, вважається низькою; при 11-13 – нижчою за середню; при 6-10 – середньою; при 5-4 – вищою за середню; при 3 – високою. При визначенні фізичної працездатності за Гарвардським степ-тестом навантаження полягає у підйомі та спуску зі сходинки стандартної висоти, що виконується в заданому темпі – 30 сходжень і спусків за 1 хвилину – впродовж певного часу. Для чоловіків висота сходинки становить 50 см, час – 5 хв. Для жінок, відповідно, – 45 см, 4 хв. Для дітей до 8 років – 35 см, 2 хв.; 8 – 12 років – 35 см і 3 хв. Для хлопчиків понад 12 років – 50 см, 4 хв., для дівчаток понад 12 років – 40 см, 4 хв. Після проби тричі вимірюється ЧСС упродовж 30 секунд: з 60-ї до 90-ї секунди – (f1), з 120-ї до 150-ї секунди – (f2), з 180-ї до 210-ї–(f3). Результати обчислюються за формулою індексу Гарвардського степ-тесту (ІГСТ):
де t – час виконання тесту в секундах. Оцінка ІГСТ, нижча за 50 – дуже низька фізична працездатність; 51-60 –погана; 61-70 – достатня; 71-80 – добра; 81-90 – дуже добра; понад 91 – відмінна.
Рівень фізичного розвитку можна оцінити за допомогою ще одного методу – методу кореляції. Він заснований на тому, що різні частини тіла взаємопов’язані між собою у фізичному розвитку. Для оцінювання фізичного розвитку методом кореляції розробляються спеціальні номограми для чоловіків і жінок, які дають змогу оцінити за однією ознакою іншу. Практика показує, що найбільший кореляційний взаємозв’язок існує між зростом, масою тіла і окружністю грудної клітки. Визначити цей зв’язок дозволяє коефіцієнт регресії R і стандартне розсіювання σR. Поділивши різницю між «нормальною» масою для середнього зросту і фактичною масою учня на величину σR, знаходять ступінь відхилення. Якщо відхилення ознак не виходять за межі ±σR, то маса відповідає ОГК і зросту (розвиток гармонійний). На основі методу кореляції розроблені сучасні стандарти фізичного розвитку школярів.
