Компонентный состав массы тела у спортсменов разной квалификации

Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ульяновский Государственный Университет

Филиал в г. Димитровграде

Кафедра физической культуры и спорта

Курсовая работа

Компонентный состав массы тела у спортсменов разной квалификации.

Выполнила: студентка группы

ФКиС-51 Лисина А.В.

Научный руководитель: д.м.н.

профессор Хайруллин Р.М.

Димитровград

2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..3

ГЛАВА 1. Обзор литературы, затрагивающий основные

аспекты компонентного состава массы тела спортсменов

разной квалификации

1.1. Компонентный состав тела ………………………………………………..6

1.2. Компонентный уровень варьирования …………………………..……….9

1.3. Компонентный состав массы тела гребцов на байдарках и

каноэ …………………………………………………………………………….11

ГЛАВА 2. Антропометрические методы измерения компонентного состава массы тела

2.1. Индексы массы тела………………………..……………………………..13

2.2. Калиперометрия…….……………………………………………………..14

ГЛАВА 3. Методы на основе измерения плотности и объема тела

3.1. Гидростатическая денситометрия………….…………………………....17

3.2. Волюминометрия……………….…………………………………………18

3.3. Воздушная плетизмография……………………………………………...19

3.4. Альтернативные методы………………………………………………….21

3.5. Состав тела у спортсменов разных специализаций……………………22

ВЫВОДЫ……………………………………………………………………….25

ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………….26

Введение

Актуальность:

За последние 25 лет эволюция изучения состава тела человека прошла впечатляющий путь развития от использования классических методов антропометрии и гидростатического взвешивания до разработки и широкого внедрения состава тела, основанных на измерении параметров внешних физических полей при их взаимодействии с организмом.

Определение состава тела человека имеет важное значение в спорте и используется тренерами и спортивными врачами для оптимизации тренировочного режима в процессе подготовки к соревнованиям. В тоже время современные подходы дают возможность изучения состава тела на всех уровнях организации биологической системы: элементном, молекулярном, клеточном, органно-тканевом и на уровне целостного организма.

В настоящее время существуют различные методы определения состава тела спортсмена. Анализ литературных источников показал, что отдельные специалисты считают, что арсенал существующих методов целесообразно классифицировать как антропометрические, к которым относятся индексы массы тела и калиперометрия, физические, включающие методы подводного взвешивания, волюминометрии, воздушной плетизмографии и фонного сканирования, а также биофизические методы, в частности методы изотопного разведения.

В научных и клинических исследованиях первостепенное значение приобретает требование высокой разрешающей способности метода. В зависимости от интересующих показателей состава тела, к эталонным методам относят нейтронный активационный анализ и метод определения естественной радиоактивности всего тела (на элементном уровне), методы разведения, гидростатическую денситометрию, двухэнергетическую рентгеновскую абсорбциометрию, а также сочетание этих методов для использования в многокомпонентных моделях состава тела. Революционное открытие второй половины XX в. связано с разработкой и внедрением компьютерной и магнитно-резонансной томографии, позволяющих получать количественную оценку состава тела на тканевом уровне.

Определенный интерес представляет формула, основанная на анатомическом исследовании для определения скелетно-мышечной массы тела в общей популяции:

СММ(кг) = 0,244 х Масса тела (кг)+7,8 х Длина тела (м) +6,6 х Пол - 0,098 х Возраст (лет)+Раса-3,3, (1),

где: Пол = 1 (мужчины), 0 (женщины), Раса = -1,2 (азиаты), 1,4 (афро-американцы), 0 (белые и латино-американцы).

Однако, не смотря на простоту использования формулы в ходе научно-исследовательской работы, специалистами было установлена ее непригодность лиц, занимающихся бодибилдингом. Специалисты считают, что формулы для определения состава тела на основе измерения обхватов конечностей с учетом толщины кожно-жировых складок более точны по сравнению с полученными на основе длины и массы тела.

Как показывает анализ литературных источников, в настоящее время при определении компонентного состава массы тела спортсменов по-прежнему остается популярной формула, предложенная Й. Матейкой, в основу которой положен тканевой уровень строения тела:

МТ = ПЖТ + СММ + СМ + МО (гр.),(2)

где ПЖТ (подкожная жировая ткань) =

0,065 х (d/6) x S (гр.),

СММ (масса скелетных мышц) = 6.5 x r2 x ДТ (гр.),

СМ (масса скелета) = 1,2 х Q2 x ДТ (гр.), МО (масса остатка, содержащего внутренние

органы) = 0,206 х МТ (гр.),

D - суммарная толщина шести кожно-жировых складок (мм),

S - площадь поверхности тела (см),

Q - средний диаметр дистальных частей плеча, предплечья, бедра и голени (см),

r - средний радиус плеча, предплечья, бедра и голени (см),

ДТ - длина тела (см).

Среди современных методов оценки компонентного состава тела следует отметить метод инфракрасного отражения. Регрессионного формула для вычисления %ЖМТ, встроенная в программное обеспечение устройства Futrex-500, имеет следующий вид:

%ЖМТ = С0 + С1(ОП2бицепса) + С2(Пол) + С3(МТ) + С4(ДТ) + С5(ОП1бицепса) + С6(Уровень физической подготовки)(3).

Детальное изучение методов оценки состава тела показало, что в настоящее время на вооружении у специалистов существует большое количество методов оценки компонентного состава тела спор­тсмена. При этом, с развитием науки и технологий, количество новых разработок имеет тенденцию к постоянному увеличению. Исходя из вышесказанного, становится очевидным, что в создавшихся условиях исследователю все более сложно становится сориентироваться и выбрать метод, наиболее полно отвечающий потребностям специалиста и целям исследования. Поэтому возникает необходимость систематизировать имеющиеся сведения.

Цель: изучить методы измерения компонентного состава массы тела у спортсменов разной квалификации.

Задачи:

1. изучить основные аспекты компонентного состава массы тела у спортсменов разной квалификации по данным литературных источников.

2. изучить антропометрические методы измерения компонентного состава массы тела спортсменов разной квалификации.

3. рассмотреть методы на основе измерения плотности и объема тела.

Объект: спортсмены разной квалификации.

Предмет: компонентный состав массы тела.

Глава 1. Обзор литературы, затрагивающий основные аспекты компонентного состава массы тела спортсменов разной квалификации.

1. Компонентный состав тела.

Тело человека состоит из разных тканей. Существуют двух-, трех-, четырех компонентные и пятиуровневая многокомпонентная модели описывающие состав организма. Чтобы не усложнять чтение материала в дальнейшем, “по умолчанию” мы будем использовать четырехкомпонентную модель, в частности такой, какой ее представлял в своих исследованиях Й. Матейка. Он разделил все компоненты тела на четыре больших группы тканей: костная, ткань внутренних органов, мышечная и жировая. В случае идеального соотношения этих четырех компонентов, можно говорить о хорошем “составе тела”, и если при этом вес тела находится в статистически идеальном диапазоне, то можно говорить об “абсолютной” норме веса.

В тоже время при нормальном весе и недостатке костной массы необходимо отметить наличие остеопении. При нормальном весе и недостатке мышечной тканиможно говорить об относительном ожирении, так как недостаток мышечной ткани в данном случае “компенсирует” жировая масса и так далее. Причем, надо отметить, что индивидуально, такое скрытое ожирение, которое возникает на фоне нормального веса и показателя BMI переносится пациентами зачастую так же тяжело (одышка, утомляемость и т.д.) как и при явном увеличении веса тела, но с нормальным мышечным компонентом. Однако необходимость выявления таких состояний диктуется разным подходом к лечению.

Эта необходимость подтолкнула исследователей к созданию различных технологий для измерения компонентов веса тела, а именно жирового, мышечного, костного, массы внутренних органов. Были предложены антропометрические, физические и биофизические методы исследования состава тела. Основное, что необходимо было измерить особо точно - это плотность тела (по другим системам содержание в теле воды), остальные компоненты расчитывались через уравнения. И с этой целью применялись такие трудоемкие и “неудобные” методы как, подводное взвешивание, рентгеновская томография, метод изотопных разведений с тритием или дейтерием. Внизу Вы видите устройство для определения плотности тела методом вытеснения воздуха из герметичной камеры

В последнее время были созданы приборы так называемые анализаторы состава тела, основанные на электрических измерениях сопротивления току. Названия и термины используемые в этой методике заимствованы из теории электрических цепей. Так, например, импедансом называют полное электрическое сопротивление системы (в данном случае тканей организма, что в переносе на биообъекты дает - биоимпеданс. (Красиво звучит?). При этом используется измеряют сопротивление постоянному и переменному току на разных частотах. Наличие разных частотных диапазонов позволило повысить точность измерений.

Несмотря на то, что биоимпедансные измерители позиционируются производителями как идеальные, наиболее точные и т. д., надо отметить, что они не могут превосходить антропометрические по самой своей сути. Дело в том, что по своей технологии измерение сопротивления тела может лишь относительно (с учетом введенного в расчеты веса тела, возраста, роста) сказать об отличии сопротивления тела в сторону снижения или его увеличения. Так как сопротивление току максимально у жировой ткани (ее проводимость принимается равной 0), то при его общих высоких показателях можно ожидать преимущественно наличие жира (особенно при сочетании с общим повышенным весом, который рассчитывается по первоначально вводимым данным). Однако при этом признается и тот факт, что сопротивление других компонентов (мышечного, внутренних органов и др.) их которых складывается общая картина, зависит от многих факторов. Среди них - относительная степень гидратации тканей (насыщенность их водой), распределение кровообращения (например централизация или депонирование крови в органах пищеварения наблюдаемое после приема пищи или приток крови к кожным покровам при изменении окружающей температуры). Степень влажности кожных покровов в месте прилегания электродов и степень кровенаполнения этих мест и так далее. В конце концов определив (в какой-то степени виртуально) содержание жира в организме, делается програмный пересчет его на все остальные компоненты тела. Для построения результатов биоимпедансных исследований используют эталоны методов радиоактивного разведения а для определения жировой и безжировой массы - модель статической денситометрии. Так как эти модели были разработаны на основе антропометрических расчетов, то это и определяет конечную возможную степень соответствия. Большим достоинством этой методики является быстрота измерения и расчетов по встроенным алгоритмам.

Самыми точными данными отличается методика объемного моделирования тела. Эти установки используются например, в крупных компаниях, занимающихся разработкой одежды. Как пример приведу созданную в последнее время японской компанией Hamamatsu Photonics специальную сканирующую систему "Body Line Scanner", работающую в формате 3D и позволяющую построить объемную модель человека, с разрешением точки 5 мм. Внешне такая установка, представляет собой небольшую комнату с установленными внутри датчиками, подключенными к специальному вычислительному блоку с процессором. После того, как пациент входил в кабину и его сканировали установленные внутри датчики, дальнейший анализ осуществлялся с помощью вычислительного комплекса, который выстраивает виртуальную 3D модель обследуемого. С помощью этого комплекса, время измерения которого составляет всего около 10 секунд, можно рассчитать, благодаря встроенным алгоритмам объемные и поверхностные показатели тела. Необходимо отметить, что такая установка имеет высокую стоимость, около - 100 тыс.долларов США. Она в основном предназначалась для высокоточных аналитических и научных исследований.

Сегодня существуют также и более сложные и возможно, перспективные методы исследования компонентного состава тела. Сюда можно отнести и магнито-резонансную спектроскопию (для исследования молекулярного состава тела), импедансную томографию - как дальнейшую разработку импедансных методов исследования, рентгеновскую денситометрию с использованием трех энергий излучения и т.д. Многие из этих методов дороги, сложны и громоздки и применяются в основным в экспериментальных и научных целях. Я привожу описание всех этих способов определения компонентного состава тела для того, чтобы читателю стало понятно, что определить свой вес - совершенно недостаточно для составления полной картины состояния организма. Именно в этом направлении были сделаны разработки компьютерного 3D моделирования с целью уточнения состава тела, расчета интенсивности обмена и индивидуальных программ коррекции. Это было положено в основу метаболического метода коррекции веса, при котором вес снижался благодаря восстановлению нормального обмена веществ, а не просто резкому ограничению калорийности рациона или переходу на неполноценное питание.

1. Компонентный уровень варьирования.

К основным компонентам тела относятся жировая, мышечная и костная массы; они составляют ту материальную базу, которая обеспечивает развитие физических качеств. Достижение больших успехов практически во всех видах спорта немыслимо без соответствия компонентного состава тела специфике спортивной деятельности. Только при наличии оптимального соотношения структур в соревновательном периоде возможны сохранение оптимального состояния организма и достижение высоких результатов. Поэтому успешная спортивная деятельность требует определенного совокупного соответствия не только габаритного, но и компонентного уровня варьирования.

Мышечный компонент. У взрослого субъекта на мышечную массу приходится 32-54% массы тела. Процентное отношение мышечной массы к общей массе тела у спортсменов различных специализаций имеет существенные отличия - от 5 до 20%. Выраженность мышечной массы на 60-70% генетически детерминирована.

Оценка мышечной массы тела произво -дится в основном с помощьюрентгеновского, биохимического, ультразвукового и ан-тропометрического методов.

Биохимический метод основан на определении креатинина или 3-метил-гис-тидина в моче, выделение которых пропорционально объему мышечной массы. Рентгеновский и ультразвуковой методы основаны на съемке плеча с помощью мягких рентгеновских лучей или направленного луча ультразвука. На рентгенограмме отчетливо видны мягкие ткани - жировая и мышечная, по их соотношению и сравнению результатов с табличными производится оценка мышечной массы. Оба эти метода требуют сложного оснащения и практически недоступны для тренеров, поэтому они почти не используются в практике спорта.

Наиболее распространены метрические методы, основанные на эмпирических данных - константах. Точность их существенно не отличается друг от друга, однако они нуждаются в применении вычислительной техники и не дают градации по выраженности мышечной массы.

Р.Н. Дорохов предлагает производить измерения обхватов плеча и бедра, так как выраженность мышечной массы этих звеньев тесно коррелирует с выраженностью общей массы индивида.

Измеряют два обхвата плеча и два обхвата бедра. Для измерения используют сантиметровую ленту, лучше пластмассовую. Точность измерения 0,5 см.

Верхний обхват бедра (максимальный) измеряют в верхней трети его на уровне ягодичной складки. Сантиметровая лента должна располагаться строго горизонтально (СБВ).

Нижний обхват бедра (минимальный) измеряют в нижней трети его на уровне максимума развития наружной и внутренней широкой мышцы бедра (головки четырехглавой мышцы бедра). У взрослого человека эта линия располагается на 8-10 см выше щели коленного сустава (СБН).

После измерения производят следующие расчеты.

1. Суммируют все измеренные обхваты: СПВ + СПН + СБП + СБН.

2. Суммируют четыре жировые складки этих же звеньев (см. «Жировой компонент») и сумму умножают на 3,14: СЖ4 = =(ЖПВ + ЖПН + ЖБВ + ЖБН) х 3,14.

3. Находят сумму обхвата мышц четырех звеньев: СМ4 = (СПВ + СПН + СБВ + СБН) -(СЖ4х 3,14)

1. Компонентный состав массы тела гребцов на байдарках и каноэ.

В настоящее время высокий уровень современного спорта требует углубленного индивидуального подхода, основанного на комплексном изучении морфо-функциональных возможностей спортсмена, развитие которых в наибольшей мере способствует достижению высоких спортивных результатов. Оценка компонентного состава массы тела спортсмена является существенной частью конституциональной диагностики, так как функциональные возможности организма имеют с ними высокую взаимосвязь.

Целью настоящего исследования являлось изучение состава массы тела гребцов на байдарках и каноэ Краснодарского края. В исследовании приняли участие 67 спортсменов, в возрасте 17 - 20 лет, спортивная квалификация: 1 спортивный разряд - мастер спорта международного класса (МСМК). Использовалась методика Р.Н. Дорохова (2004).

При исследовании нами определялось содержание мышечного (ММ), жирового (ЖМ) и костного (КМ) компонентов, в составе массы тела спортсменов.

Проводилась оценка пропорций методом индексов по Башкирову П.Н. (1962) Как показали полученные, большинство гребцов на байдарках и каноэ принадлежит к брахиморфному и мезоморфному типу (87 %).

Мышечный компонент имеет наиболее высокое значение у спортсменов высокой квалификации (МС и МСМК - 64 %), у остальных спортсменов (1 разряд и КМС) среднее и ниже среднего развитие мышечной массы.

Что касается жирового компонента, то процентное содержание ЖМ у спортсменов в большинстве низкое и ниже среднего (83,25 %) и наблюдается тенденция к его большему отложению у микро - и мезосоматических типов.

Изучение содержания костного компонента показало, что подавляющее большинство юных гребцов (91,67 %) имеют мегалоостный тип развития, независимо от возраста и спортивной квалификации.

Таким образом, полученные данные могут быть использованы в процессе спортивного отбора и при индивидуализации тренировочного процесса.

Глава 2. Антропометрические методы измерения компонентного состава массы тела.

2.1. Индексы массы тела.

Для оценки физического развития индивидов используются таблицы значений различных антропометрических признаков, таких как масса и длина тела, а также периметр грудной клетки. В России методы оценки физического развития детей разрабатывали М.Е. Груздев, А.С. Дурново и другие (Башкиров, 1962).

Большой вклад в развитие антропометрических методов исследования морфологической изменчивости внёс советский антрополог В. В. Бунак (Бунак, 1924, 1940,1941). В нашей стране наибольшее распространение получили методы Мартина (1925) и Бунака (1940, 1941), основанные на сопоставлении уровней физического развития индивида и той популяции, членом которой он является. Каждый измеряемый признак делится на несколько категорий, соответствующих его “низким”, “нормальным” и “высоким” значениям. Чаще всего такая градация базируется на классификации признаков по величине среднеквадратического отклонения

(σ), при этом границы нормы выбираются в соответствии со значениями признаков, отстоящими от средних значений не более чем на σ (Башкиров, 1962).

Основной интерес для характеристики состава тела представляют те индексы, в построении которых участвует признак массы тела, т. е. индексы массы тела. Ранее пользовались популярностью индексы Брока, Пинье, Кетле, Ливи, Рорера (Башкиров, 1962). В настоящее время наибольшее распространение получил индекс Кетле, иногда называемый индексом Кетле–Гульда–Каупа или просто индексом массы тела (ИМТ): индекс Кетле = Масса тела, кг/(Длина тела, м)2 .

Таблица 1 Классификация значений ИМТ, предложенная ВОЗ, и риск сопутствующих заболеваний.

Основная сфера применения росто-весовых таблиц и индексов массы тела связана с оценкой уровня физического развития, пищевого статуса и предварительной диагностикой ожирения.

2.2. Калиперометрия.

Метод калиперометрии заключается в измерении толщины кожно-жировых складок на определённых участках тела при помощи специальных устройств — калиперов. Калиперометрия явилась одним из первых методов, используемых для изучения состава тела, а разработанные на её основе прогнозирующие формулы для определения состава тела хорошо себя зарекомендовали для решения ряда практических задач спортивной, оздоровительной и клинической медицины. В разработке общих принципов калиперометрических измерений и формул для изучения состава тела у разных популяций участвовали многие исследователи. Калиперометрия применяется для контроля текущего состояния спортсменов в условиях тренировочного процесса и подготовки к соревнованиям.

Методические рекомендации (Харрисон, 1988). Все измерения проводят на правой стороне тела. Держа калипер в правой руке, захватить кожно-жировую складку большим и указательным пальцами левой руки, расстояние между которыми в зависимости от толщины складки должно составлять от 4 до 8 см, и мягко, не вызывая болезненного ощущения у обследуемого, приподнять складку на высоту около 1 см. При обследовании больных ожирением начальное расстояние между пальцами для успешного отделения складки должно быть ещё больше. Расположить калипер перпендикулярно складке, при этом шкала измерений должна оказаться вверху. Поместить рабочие поверхности калипера на расстоянии 1 см большого и указательного пальцев посередине между основанием и гребнем складки. Осторожно и полностью освободить давление дуг калипера на складку, затем в течение 3–4 с по показаниям шкалы определить её толщину, поддерживая складку в приподнятом положении. Складку необходимо брать быстро, так как при длительном сжатии из-за нарушения баланса жидкости в приповерхностных

участках тела она истончается. Точность показаний калипера следует периодически проверять с использованием специального калибровочного блока.

Перед процедурой измерений пациенту не следует пользоваться жидкими косметическими средствами. Кожа в участках измерений должна быть сухой. Не рекомендуется проводить обследование сразу после интенсивной физической нагрузки или перегрева индивида. Для мониторинга изменений толщины складок желательно использовать один и тот же калипер, а для оценки состава тела — одни и те же формулы.

Не рекомендуется использовать пластиковые калиперы при недостаточном опыте работы с ними. Вариация толщины складок при повторных измерениях не должна превышать 10%.

Результаты антропометрического обследования могут существенно отличаться при выполнении измерений разными специалистами и при использовании различных типов калиперов и формул для определения состава тела. Искусство калиперометрии требует точного определения участка измерения и захвата кожи лишь с подкожным слоем жира, но не с другими тканями. Отличия результатов измерений толщины складки, выполненных у одного и того же индивида разными специалистами, не должны превышать 5–10%. По сравнению с металлическими калиперами, традиционно применяемыми в клинических исследованиях, точность определения толщины складок пластиковыми калиперами, как правило, более низкая.

Глава 3. Методы на основе измерения плотности и объема тела.

1. Гидростатическая денситометрия.

Метод гидростатической денситометрии наиболее активно использовался в 1950–1990-е годы и до последнего времени рассматривался в качестве эталонного метода изучения состава тела в двухкомпонентной модели. Большинство регрессионных формул для определения состава тела на основе антропометрии и биоимпедансного анализа было получено путём сопоставления результатов измерений с данными гидростатической денситометрии. В связи с развитием биофизических методов изучения состава тела в настоящее время частота использования гидроденситометрии снижается с постепенной заменой её другими методами оценки жировой массы, такими как воздушная плетизмография и двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия.

Методика измерений. Как правило, обследование проводится в специально оборудованном помещении.

1. Сначала определяют массу тела пациента на медицинских

весах с точностью до 50 г.

2. Измерение веса тела в воде проводится при помощи механических или электронных весов в резервуаре воды, объём которого составляет до 4–5 м3 и более (рис. 3.1). Для определения плотности воды в резервуаре измеряют её температуру.

3. Обследуемый входит в резервуар воды и садится на стул для подводного взвешивания, высота которого должна быть отрегулирована так, чтобы в надводном положении оставалась лишь голова.

4. Обследуемый надевает дыхательную трубку, соединённую с газоанализатором, для измерения остаточного объёма лёгких (ООЛ) на основе одной из стандартных процедур.

5. После завершения процедуры измерения ООЛ обследуемый выдыхает максимальное количество воздуха, вынимает изо рта дыхательную трубку и, не возобновляя дыхания, медленно погружается с головой в воду на 10–15 с. В это время проводится измерение веса тела в воде, диапазон значений которого для разных индивидов составляет обычно от −10 кг до +10 кг. Границы данного диапазона наблюдаются у массивных индивидов с высоким и низким относительным содержанием жировой массы, соответственно.

6. Плотность тела вычисляется по формуле

Вт

Пт = , (3.1)

(Вт − Втв )/Пв − (ООЛ − 0,1)

где Вт — обычный вес тела, Втв — вес тела в воде, Пв — плотность воды, а ООЛ — остаточный объём лёгких.

7. Для повышения надёжности результатов оценки плотности тела измерение веса тела в воде повторяют 7–10 раз. Вся процедура занимает от 45 мин до 1 часа.

8. На основе значения Пт по одной из формул двухкомпонентной модели вычисляется процентное содержание жира в организме (%ЖМТ).

1. Волюминометрия.

Гидростатическая денситометрия представляет собой достаточно трудоёмкий способ определения состава тела. Практическая альтернатива состоит в использовании метода волюминометрии, связанного с измерением объёма или веса воды, вытесняемой телом при погружении (Башкиров, 1954). Волюминометрия известна также как метод водного погружения, который применяется с конца XIX в. в биомеханике для определения объёмов сегментов тела. Для измерения объёма тела используется специальное устройство — волюминометр.

Волюминометр, модифицированный инженером А. В. Егоровым в 1966 г., представляет собой металлический сосуд, сообщающийся со стеклянной изогнутой трубкой (“змеевиком”), показывающей уровень воды в сосуде.

Трубка расположена на фоне градуированной шкалы, одно деление которой соответствует 40 мл. По показаниям уровня воды определяется объём тела.

Для повышения точности определения плотности тела измеряется остаточный объём лёгких и вносится поправка на объём воздуха в пищеварительном тракте, а также измеряется температура воды в резервуаре (все данные приводятся к температуре 4◦ C, при которой плотность воды равна 1 г/мл). Плотность тела рассчитывается как частное от деления массы тела на его объём.

3.3. Воздушная плетизмография.

Для оценки содержания жира в организме наряду с гидростатической денситометрией и волюминометрией в последние годы применяется плетизмографический метод (от греч. pl¯thysmos — увеличение), основанный на использовании герметичной камеры, заполненной безвредным для человека газом. . В отличие от гидроденситометрии, в ходе измерений обследуемый находится не в воде, а в небольшой специально сконструированной герметичной кабине, заполненной обычным воздухом.

Устройство представляет собой жёсткую двустенную конструкцию из стеклопластика размером 155Ч86Ч132 см и весом около 140 кг. Оно имеет два отсека. Передний (тестовый) отсек с окном широкого вида предназначен для обследуемого, в нём имеется сидение, образующее общую перегородку со вспомогательным отсеком, служащим в качестве контрольного объёма. Объём отсеков составляет 450 и 300 л, соответственно. Они отделены друг от друга упругой непроницаемой мембраной. В ходе обследования мембрана совершает колебания, вызывая малые изменения давления воздуха внутри отсеков. Регистрируемые данные об изменении давления воздуха поступают в компьютер, где преобразуются при помощи встроенного программного обеспечения в оценку объёма тела и, в конечном итоге, в оценку состава тела с использованием подходящей формулы двухкомпонентной модели.

Методика измерений. За 12 ч до обследования рекомендуется воздержаться от приёма пищи и алкоголя, а также от интенсивных физических упражнений. В это время не следует применять увлажняющие лосьоны, необходимо поддерживать обычный питьевой режим. Рекомендуется использование стандартизованной одежды — плавок или купального костюма, а также облегающей шапочки для купания. Перед обследованием необходимо снять ювелирные украшения.

1. Сначала определяют длину и массу тела пациента.

2. Затем обследуемый садится в тестовый отсек установки. Пациенту рекомендуется сохранять спокойное дыхание в неподвижном положении. Дверь за ним герметично закрывают. Измерения длительностью 45–50 с проводят два раза, в промежутке между ними тестовый отсек открывается.

3. В случае, если полученные значения объёма тела отличаются более чем на 150 мл, измерение повторяют, и в качестве предварительной оценки объёма тела берётся среднее от двух наиболее близких значений.

4. Измеряют функциональную остаточную ёмкость лёгких. Для этого испытуемый надевает носовой зажим и подключается к дыхательному аппарату при помощи трубки, соединённой со вспомогательным отсеком. Пациент получает указание сохранять спокойное дыхание, пока на середине очередного выдоха устройство не вызовет трёхсекундную окклюзию дыхательных путей. В этот момент на основе измерения давления в лёгких оценивается их объём, а полученные данные используются для окончательной оценки объёма тела. В момент окклюзии лёгких пациент должен мягко напрячь и расслабить диафрагму (в результате получается лёгкий выдох, как при протирке посуды), это необходимо для автоматической количественной оценки степени соответствия поведения пациента условиям теста. Если значение величины соответствия больше единицы, то всю процедуру повторяют заново (что, как правило, случается редко). Общая длительность обследования составляет около 4 мин.

1. Альтернативные методы.

Существуют другие методы определения объёма тела. Например, метод определения плавучести, который имеет много общего с гидроденситометрией. Вместо взвешивания индивида в воде определяется его “плавучесть”. Находясь в бассейне, обследуемый держит в руках бутыль, частично заполненную водой. Количество воды в бутыли изменяют до тех пор, пока во время полного погружения не установится нейтральное равновесие тела в воде. Соответствующий объём воды в бутыли, а также значения массы тела, ООЛ и другие показатели подстав ляются в формулу для определения объёма тела (Going, 1996). Метод определения плавучести можно использовать в скрининговых исследованиях. В указанной работе также приводится описание метода разведения, основная идея которого аналогична одноимённому способу оценки ООЛ.

Объём тела можно оценить с использованием компьютерной, магнитно-резонансной томографии и двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии, однако для этих целей указанные методы обычно не применяются. Другая возможность связана с использованием акустических волн или электромагнитного излучения.

В 1960–1970-х годах для определения объёма тела использовалась стереофотограмметрия (Hertzberg et al., 1957; Зациорский, 1974). Сущность метода заключается в том, что после одновременной фотосъёмки стереокамерой спереди и сзади данные обрабатываются специальным прибором (стереоавтографом) с построением сечений и контурных карт поверхности тела и оценкой объёмов сегментов тела человека. Из-за сложности и высокой стоимости аппаратуры в указанные годы стереофотограмметрия не нашла широкого применения [цит. по (Селуянов, 1978)].

1. Состав тела у спортсменов разных специализаций.

Конституциональные особенности человека создают определённые предпосылки к выполнению физических упражнений и поэтому должны учитываться при спортивной ориентации и отборе детей для занятий в секциях, при индивидуализации спортивной тренировки. Однако при этом следует допускать известную коррекцию конституциональных типов человека в процессе его индивидуального развития. Это особенно повышает роль физической культуры и спорта в жизни детей, так как именно в детском возрасте закладываются основы гармоничного развития личности.
Большое значение для характеристики телосложения спортсменов имеет оценка состава тела под которым понимается количественное соотношение метаболически активных и малоактивных тканей. К метаболически активным тканям относят мышцы, кости, внутренние органы, нервную систему, а к малоактивным - подкожные и внутренние жировые отложения.
Изучение состава тела спортсменов позволяет более полно характеризовать и оценивать режим их деятельности а также динамику восстановительных процессов, особенно в тех видах спорта, где есть весовые категории. Знание изменений состава тела, характеризующих направленность и интенсивность окислительно-восстановительных процессов, может способствовать обоснованию подбора соответствующих физических упражнений, доступных для лиц различных возрастно-половых групп.
Состав тела человека характеризуется определёнными соотношениями между основными компонентами его веса.
У спортсменов наблюдаются иные показатели. Так, относительная мышечная масса у борцов всех весовых категорий почти одинакова и составляет 48% веса тела, жировая ткань увеличивается от наилегчайшего веса (8,8%) к тяжёлому (15,15%). При этом у квалифицированных спортсменов её меньше, чем у менее подготовленных. Костный компонент у спортсменов весовых категорий до 52 кг варьирует не значительно (15,98%), у спортсменов же тяжёлых весовых категорий он уменьшается до 12,4%. У борцов наилегчайшего веса костный компонент больше, чем у борцов тяжёлых весовых категорий.
В некоторых видах спорта мышечную массу можно рассматривать как фактор, неблагоприятно влияющий на результативность спортсмена. Например, чрезмерное развитие мышечной массы в области пояса верхних конечностей затрудняет достижение высоких показателей прыгунам, бегунам. У копьеметателей, толкателей ядра, а также у борцов, боксёров и тяжелоатлетов тяжёлых весовых категорий увеличение мышечной массы, наоборот, повышает силовые возможности.
Анализ состава тела тяжелоатлетов показывает, что с повышением спортивного мастерства количество жирового компонента у них уменьшается, а количество мышечной массы увеличивается. Так, если у спортсменов ? разряда в полутяжёлой весовой категории жировой компонент составляет 16,5%, то у мастеров спорта - 13,6%, а мышечная масса (соответственно) 47,1 и 49,1%. Интересно, что результативность в жиме связана в большей степени с мышечной массой верхних конечностей, а в толчке и рывке - с мышечной массой нижних конечностей.
Относительное содержание жирового компонента у лыжников составляет 7,24%, у пловцов - 10,5%, у футболистов - 9,7%, а у лиц, не занимающихся спортом, - 17,4%; относительное количество активной массы тела лыжников составляет 92,7%, у пловцов - 89,4%, у футболистов - 90,3%, у неспортсменов - 82,6%. В табл. 12 сопоставлены относительные показатели основных компонентов веса тела гимнастов, баскетболистов и волейболистов. Согласно приведённым данным, компоненты состава тела у этих спортсменов выражены неодинаково. Распределение подкожных и внутренних жировых отложений у них также различно.
Неодинакова у спортсменов различных специализаций и локализация мускулатуры (например, у гимнастов наиболее развиты мышцы верхних конечностей, особенно мышцы плеча, у волейболистов - мышцы предплечья). В пределах каждой спортивной специализации можно определить основные требования к развитию отдельных специфических для данного вида спорта групп мышц.

Выводы:

1. Как показал анализ научно – методической литературы, определение компонентного состава массы тела имеет важное значение для подготовки спортсменов к тренировочной и соревновательной деятельности.

1. При изучении антропометрических методов самым эффективным является калиперометрия, которая применяется для контроля текущего состояния спортсменов в условиях тренировочного процесса и подготовки к соревнованиям. А разработанные на ее основе прогнозирующие формулы для определения состава тела хорошо себя зарекомендовали для решения ряда практических задач спортивной медицины.

1. При рассмотрении методов на основе измерения плотности и объема тела наиболее популярным и часто используемым в спортивно – оздоровительных учреждениях используется метод воздушной плетизмографии.

Список литературы

1. Абрамова Т.Ф., Мартиросов Э.Г. Мышечная и жировая масса: критерии адаптации к напряжённой мышечной деятельности // Адаптационные изменения организма и возможности применения их признаков для текущей

коррекции физических нагрузок/ Э.Г. Мартиросов, Т.Ф. Абрамова-Ч. 1. Вильнюс, 1991.

2. Алексеева Т.И. Географическая среда и биология человека/Т.И. Алексеева- М.: Мысль,1977г- 302 с.

3. Алексеева Т.И. Прижизненное определение минеральной насыщенности скелета человека с помощью рентгенофотометрии /Т.И. Алексеева, Н.С. Смирнова, О.М. Павловский - Вопр. антропол.,1963г. Вып. 15.

4. Бессесен Д.Г. Избыточный вес и ожирение: профилактика, диагностика и лечение/ Д.Г. Бессесен , Р. Кушнер-М.: Бином, 2004 (пер. с англ.). 240 c.

5. Блинов Н.Н. Основы рентгенодиагностической техники/ Н.Н. Блинов-М.: Медицина, 2002.-148 с.

6. Бондаренко Н.И. Изучение состава тела здорового человека посредством определения клеточной и внеклеточной массы по калию-40 методом радиометрии всего тела / Н.И. Бондаренко, М.А. Каплан-Вопр. антропол.,1978. Вып. 59. С. 48–57.

7. Брожек И. Определение компонентов человеческого тела / И. Брожек- Вопр. антропол.,1960. Вып. 5. С. 31–57.

8. Бунак В.В. Антропометрия/ В.В. Бунак-М.: Учпедгиз, 1941.-368 с.

9. Бунимович Д.П. Стационарная установка для гидростатического взвешивания человека / Д.П. Бунимович - Вопр. антропол.,1966. Вып. 24. С. 95–100.

10. Габуния Р.И. Метод радиометрии всего тела в клинической диагностике/ Р.И. Габуния-М.: Медицина, 1975.

11. Граевская Н.Д. Спортивная медицина/ Н.Д. Граевская , Т.И. Долматова-М.: Советский спорт, 2004.-304 с.

12. Гримм Г. Основы конституциональной биологии и антропометрии/ Г. Гримм-М.: Медицина, 1967 (пер. с нем.).-292 с.

13. Добровольская М.В. Минеральный состав скелета человека: основные химические соединения и микроэлементы (по материалам древних погребений) / М.В. Добровольская-Вопр. антропол.,1986. Вып. 77. С. 97–109.

14. Жданова А.Г. Портативное устройство для гидростатического взвешивания при определении удельного веса тела человека / А.Г. Жданова-Вопр. антропол.,1962. Вып. 10. С. 85–87.

15. Замятин Ю.С. Активационный анализ // Физическая энциклопедия/ Ю.С. Замятин-М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. Т. 1. C. 37–38.

16. Зациорский В.М. Стереофотограмметрические методы в исследовании телосложения спортсменов// Теория и практика физической культуры/ В.М. Зациорский, П.Г. Индиченко, А.В. Колобов, А.В. Никитин, 1974. № 8. С. 54-57.

17. Зациорский В.М. Масс-инерционные характеристики сегментов тела человека и их взаимосвязь с антропометрическими признаками /В.М. Зациорский, В.Н. Селуянов-Вопр. антропол. 1979. Вып. 62. С. 91–103.

18. Иванов Г.Г. Биоимпедансный метод определения состава тела /Г.Г Иванов, Э.П. Балуев, А.Б. Петухов, Д.В. Николаев-Вестник РУДН, сер. Медицина. 2000. № 3. С. 66–73.

19. Мартиросов Э.Г. Методы исследования в спортивной антропологии/Э.Г. Мартиросов-М.: ФиС, 1982.-200 c.

20. Мартиросов Э.Г. Антропометрические методы определения жировой и мышечной массы тела // Проблемы современной антропологии/Э.Г. Мартиросов, С.Г. Руднев-М.: Флинта, Наука, 2004. С. 40–62.

21. Мартиросов Э.Г. Состав тела человека. Новые технологии и методы /Э.Г. Мартиросов, С.Г. Руднев-Спорт, медицина и здоровье. 2002. Т.1, № 3. С. 5–9.

22. Мартиросов Е.Г. Технологии и методы определения состава тела человека/ Э.Г. Мартиросов, Д.В. Николаев, С.Г. Руднев - М.: Наука, 2006.- 248 с.

23. Оленева В.А. Сопоставление измерений жирового слоя калипером и рентгенографическим методом у больных ожирением /В.А. Оленева, Н.С. Тайц-Вопр.антропол.-1965. Вып. 21. С. 139–142.

24. Смирнова Н.С. Современное состояние изучения состава тела /Н.С Смирнова-Вопр.антропол.-1964. Вып. 16. С. 3–17.

25. Солодков А.С. Физиология человека: общая, спортивная, возрастная (учебник для высших учебных заведений физической культуры)/А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб-М.: Терра-Спорт, Олимпия Пресс, 2001.-520 c.

26. Татонь Я. Ожирение. Патофизиология, диагностика, лечение/Я. Татонь-Варшава: Польское медицинское издательство. 1981.-364 c.

27. Туманян Г.С. Телосложение и спорт/Г.С. Туманян, Э.Г. Мартиросов-М: ФиС, 1976.-280 с.

28. Ханина К.П. Определение состава тела человека по удельному весу /К.П. Ханина-Вопр. антропол. 1962. Вып. 10. C. 77–84.

29. Чтецов В.П. Новые достижения в изучении состава тела человека и животных /В.П. Чтецов-Вопр. антропол.-1965. Вып. 19. С. 125–134.

30. Чтецов В.П. Состав тела человека // Итоги науки и техники. Антропология 1969/В.П. Чтецов-М.: ВИНИТИ АН СССР, 1970.

28