1-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………….. 3

1-2 بیان مساله……………………………………………………………………………………………………… 4

1-3 اهمیت و ضرورت پژوهش……………………………………………………………………………….. 8

1-4 اهداف پژوهش……………………………………………………………………………………………….. 9

1-4-1 هدف کلی………………………………………………………………………………………………….. 9

1-4-2 اهداف جزئی………………………………………………………………………………………………. 9

1-5 فرضیه های پژوهش……………………………………………………………………………………….. 9

1-6 روش تحقیق………………………………………………………………………………………………….. 10

1-7 تعریف واژه‌ها و اصطلاحات کلیدی…………………………………………………………………….. 11

فصل دوم: ادبیات و پیشینه پژوهش

2-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………. 15

2-2- مبانی نظری………………………………………………………………………………………………….. 15

2-2-1- فیزیولوژی کودک و نوجوان………………………………………………………………………….. 16

2-2-2 سن زیستی یا بیولوژیک……………………………………………………………………………….. 16

2-2-3 اهمیت اندازه و جثه……………………………………………………………………………………… 17

2-2-4 وزن بدن……………………………………………………………………………………………………. 18

2-2-5 قامت………………………………………………………………………………………………………… 18

2-2-6 وزن خالص بدن………………………………………………………………………………………….. 18

2-2-7 بالیدگی یا بلوغ……………………………………………………………………………………………. 20

2-2-8 بلوغ ریختی یا مورفولوژیک……………………………………………………………………………. 21

2-2-9 بلوغ اسکلتی………………………………………………………………………………………………. 22

2-2-10 سن دندانی……………………………………………………………………………………………….. 22

2-2-11 ترکیب بدنی       …………………………………………………………………………………….. 24

2-3 تاثیر فعالیت ورزشی بر کودکان و نوجوانان……………………………………………………………. 25

2-4 تغییرات Vo2max دوره پیش از بالیدگی…………………………………………………………… 28

2-5 آیا Vo2max در افراد نابالغ واقعا همان Vo2max است؟…………………………………….. 29

2-6 تاثیر تمرینات ورزشی درمرحله پیش ازبلوغ…………………………………………………………… 30

2-7 تاثیر تمرینات هوازی دردوره پس از بلوغ……………………………………………………………… 32

2- 8 ارزیابی آمادگی هوازی ……………………………………………………………………………………. 33

2-9 مقیاس آلومتری، رشد و بالیدگی………………………………………………………………………….. 34

2-3-پیشینه پژوهش……………………………………………………………………………………………….. 41

2-3-1- پیشینه پژوهش در ایران……………………………………………………………………………….. 41

2-3-2- پیشینه پژوهش در خارج از کشور………………………………………………………………….. 43

2-4 جمع بندی…………………………………………………………………………………………………….. 55

فصل سوم: تبیین پژوهش

3-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………. 59

3-2- روش تحقیق………………………………………………………………………………………………… 59

3-3- جامعه آماری………………………………………………………………………………………………… 59

3-4- محدودیت های تحقیق……………………………………………………………………………………. 59

3-5 تجهیزات و ابزار اندازه گیری …………………………………………………………………………….. 60

3-6 روش گردآوری داده ­ها……………………………………………………………………………………… 61

3-7 روش اجرای آزمون آزمایشگاهی بروس……………………………………………………………….. 63

3-8 روش­های آماری……………………………………………………………………………………………… 64

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل پژوهش

4-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………. 67

4-2- آمار توصیفی………………………………………………………………………………………………… 67

4-3- آزمون فرضیات…………………………………………………………………………………………….. 72

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری

5-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………. 83

5-2 خلاصه پژوهش………………………………………………………………………………………………. 83

5-3- بحث و نتیجه ­گیری………………………………………………………………………………………… 87

5-4- پیشنهادات پژوهش………………………………………………………………………………………… 89

5-4-2- پیشنهادات برای پژوهش­های آتی…………………………………………………………………… 89

منابع فارسی…………………………………………………………………………………………………………. 93

چکیده:

رشد سنجی (آلومتری) برقراری یک رابطه ریاضی میان شرایط یک مولفه فیزیولوژیک، آناتومیکی یا متابولیک با تغییرات جثه یا اندازه بدن( وزن) به ویژه در فرایند رشد و تکامل را تشریح می کند. هدف از تحقیق حاضر هم سنجی برآورد vo2peak به روش معادلات آلومتری منتخب برای دانش آموزان دختر نوجوان چاق و غیر چاق است. روش اجرا: 44 دانش آموز دختر 10 تا 12 سال مقاطع تحصیلی ابتدایی غیر انتفاعی ناحیه یک شهرستان همدان که بر اساس درصد BMI به دو گروه 22 نفری با ترکیب بدنی نرمال و اضافه وزن + چاق تفکیک شدند. ظرفیت عملی آن ها در یک نوبت فعالیت هوازی درمانده ساز بروس برآورد شد و اعتبار آن با معادلات آلومتری منتخب(بیونن، میلانو و نویل) ارزیابی گردید. نتایج: معادلات آلومتری منتخبی که برای هریک از گروه های چاق و یا نرمال به کار می رود، برای تعیین vo2peak افراد بالیده کاربرد ندارد. این معادلات آلومتری و آزمون شاخص (بروس) در دو گروه تحت مطالعه ما نشان داد در شرایط متفاوت بودن ترکیب بدنی دو گروه (چاق-غیرچاق) با سطح بلوغ یکسان(طبیعی یا

 بلوغ غیرطبیعی)، مقدار ظرفیت عملی دختران قابل تشخیص خواهد بود ولی در صورت متفاوت بودن ترکیب بدنی (نرمال یا چاق) و تفاوت در سطح بلوغ (بلوغ طبیعی و غیرطبیعی) نمی تواند ظرفیت عملی دختران 10 تا 12 سال را با ملاحظه دو عامل مداخله گر متمایز سازد. به نظر می رسد برای تعیین ظرفیت عملی دختران نوجوان با رعایت عوامل ترکیب بدن و سطح بلوغ نیازمند طراحی فرمول آلومتریک اختصاصی برای جمعیت دانش آموزان دختر 10-12 ساله غیر ورزشکار باشیم.

فصل اول: طرح پژوهش

1-1- مقدمه

اهمیت آمادگی جسمانی و زندگی سالم از موضوعاتی است که پیرامون آن مطالب گوناگون ارائه شده است. میلیون ها نفر در سراسر جهان به روش ها و شکل های مختلف اقدام به ورزش می کنند اما با این وجود، شیوه زندگی آحاد جامعه معمولا به سوی کم تحرکی در جریان است(آریان فر، 1381). برای مثال تاملین و همکاران(2003) در بررسی فعالیت بدنی و وضعیت اجتماعی در دوران نوجوانی با بی تحركی دوران بزرگسالی پرداختند نشان دادند كه، مشاركت منظم نوجوانان در فعالیتهای بدنی با احتمال فعال بودن آنها در بزرگسالی ارتباط دارد(Tammelin,2003). از سوی دیگر، حركت برای طیف سنی كودكان و نوجوان اهمیت ویژه ای دارد ودر این زمینه موضوع فقر حركتی نیز عواقب منفی متعددی را به همراه خواهد داشت. پس میتوان گفت که، فعالیت بدنی منظم در دوران كودكی، علاوه بر تأمین سلامتی آنها (Calfs & Taylor,1994)، برفرایند سلامتی دوراه بزرگسالی آنان مؤثر است (Kari & et al,1994). شناخت مقوله آمادگی جسمانی و راهکارهای توسعه آن از اولویت های پژوهشی در حیطه تربیت بدنی است و محققان در این زمینه به مطالعه پرداخته اند( قیومی، 1380). با توجه به نقش فعالیت بدنی کودکان و نوجوانان، یکی از فاکتورهایی که درآمادگی دستگاه قلبی عروقی آنان اهمیت دارد سطح حداکثر اکسیژن مصرفی[1] است.

حداکثر اکسیژن مصرفی ظرفیت عملکرد قلبی- تنفسی را نشان می دهد و اغلب به عنوان معیار شاخص قلبی- تنفسی و تناسب اندام در نظر گرفته می شود(لاری/ 1369؛ مک آردل و همکاران، 1996). ). ارزیابی توان هوازی به دو روش مستقیم و غیر مستقیم امکان پذیر است. (فاکس وماتیوس، 1380-فیزیولوژی دوران رشد) از آنجایی که روش مستقیم اندازه گیری حداکثر اکسیژن مصرفی، مستلزم تکنیک ها و ابزار خاص تجزیه گازها می باشد و بسیار پرهزینه است (ویان اچ، 1382). از این رو از روش های غیرمستقیم برای برآورد حداکثر اکسیژن مصرفی استفاده می شود. در این میان رایج ترین روش، استفاده از نوارگردان یا چرخ کارسنج[2] می باشد. از جمله بهترین پروتکل ها آزمون بروس می‌باشد که دارای روایی بالایی است(r=0/98) (ویان اچ، 1382). اما از آن جا که استفاده از دستگاه نوارگردان به دلیل گران قیمت بودن و محدودیت جابجایی و عدم تخصص کافی افراد در اجرای پروتکل های مختلف برای همه کس میسر نمی باشد، و تنها راه استفاده از آن حضور در آزمایشگاه واستفاده زیر نظر متخصص است (ویان اچ، 1382). در این پژوهش سعی شد بااستفاده از معادلات آلومتری مختلف که توسط پژوهشگران خارجی بدست آمده جایگزین مناسب و ارزان قیمت و سریع بدست آید، اغلب این معادلات در جامعه های مختلف مورد اعتبار و پایایی می باشد و هدف از این پژوهش این است که بررسی شود آیا معادلات آلومتری منتخب در ایران دارای هم سنجی مناسب قابل قبولی است.

1-2 بیان مساله

یکی از مهم ترین اجزای آمادگی جسمانی استقامت قلبی و تنفسی است. بنابراین هر نوع ارزشیابی آمادگی جسمانی باید شامل ارزشیابی عملکرد قلبی تنفسی هنگام فعالیت ورزشی و استراحت شود(فلاح عمران، 1384). پرداختن به فعالیت های استقامتی، سیستم قلبی عروقی و تنفسی را تحت تاثیر قرار می‌دهد و ضمن افزایش کارایی سیستم قلبی عروقی وتنفسی باعث مصرف چربی بدن، افزایش حداکثر اکسیژن مصرفی و تغییر در ترکیبات بدن می شود(هافمن، 1382). معتبرترین شاخص ظرفیت عملکردی دستگاه قلبی، تنفسی اکسیژن مصرفی بیشینه است (ویان اچ، 1382). از جمله عواملی که بر میزان حداکثر اکسیژن مصرفی در کودکان تاثیر می گذار، د بلوغ[3] است. بلوغ بر گسترش آمادگی هوازی از راه افزایش اندازه ی بدن به ویژه ابعاد قلب، ریه ها، عضلات، و دستگاه گردش خون تاثیر می گذارد. بلوغ بیولوژیک[4],عامل تعیین کننده و مهم هنگام مطالعه پاسخ های فیزیولوژیکی به ورزش و تمرین است. با توجه به تفاوت های بیولوژیکی افراد، اختلافاتی در اندازه بدن و رشد اندام ها (مثل افزایش در اندازه قلب، ریه ها، حجم خون و جرم عضله) پیش می آید (رولاند وهمکاران، 1997) و چون این موارد اهمیت بسیاری درتامین اکسیژن مورد نیاز افراد دارد بنابراین در افرادی – مثل نوجوانان نابالغ- که بدلیل رشد ناکامل اندام هایشان با محدودیت های قلبی عروقی روبه رو هستند و در نتیجه نمی توانند فعالیت ورزشی را تا حد واماندگی ارادی ادامه دهند، اکسیژن مصرفی در شرایط استراحت و هنگام ورزش با وزن بدن نسبت مستقیم نداشته، بلکه با درصدی از وزن بدن رابطه مستقیم دارد(گائینی و دبیدی روشن، 1387). به همین دلیل محققان تلاش کرده اند تارابطه بین رشد اجزای بدن با دیگر و یا کل بدن را دریابند و آن را در قالب معادلات آلومتریکی به نمایش گذارند. آلومتری[5] روشی است از بیان ریاضی مربوط به اینکه چگونه یک متغیر فیزیولوژیکی، آناتومیکی یا حرارتی به واحدی از اندازه بدن که معمولا وزن می باشد، با افزایش اندازه ارتباط پیدا می کند(Rowland,2005). در واقع معادله آلومتری عبارت از رابطه بین مقدار رشد یکی یا اجزای بیشتری از بدن با اجزای دیگر یا کل بدن است(رولند، 1380). برای بیان معادلات آلومتریک از دو شاخص قد و وزن استفاده می شود. با توجه به نوع متغیر فیزیولوژیکی، ارتباط آن با قد یا وزن بیان می شود. برای مثال متغیر فیزیولوژیکی مانند ظرفیت حیاتی بهترین رابطه را با قد دارد اما بسیاری از متغیرهای فیزیولوژیک بویژه اکسیژن مصرفی به وزن بدن وابسته‌اند و به عنوان ابزاری برای مقایسه یافته های خام افراد با اندازه های گوناگون استفاده می‌شوند(رولند، 1380). چند دلیل برای استفاده از این استاندارد نسبی مطرح شده است: نخست اینکه وزن بدن را می توان با دقت و به آسانی اندازه گرفت. دوم، در بیشتر رشته های ورزشی وزن بدن یک سازه­ی هنجارسازی مناسب می باشد و نمایان گر بار کار واقعی ورزش است(رولند، 1380). این معادلات نسبتی از تغییرات وزن بدن را بر حسب هزینه اکسیژن در نظر می گیرند. معادلات آلومتری به شکل زیر بیان می شود:

y=axb                                                                                                                                            

در این معادله   جرم بدن=x،      توان آلومتری=b             y=متغیر فیزیولوژیک(اکسیژن مصرفی).

بنابراین در معادله y=axb اگر b=1باشد، بدین معناست که y نسبت مستقیم با جرم بدن دارد و اگر b=0 باشد، جرم بدن هیچ تاثیری بر متغیر y ندارد و متغیر yمستقل از جرم بدن است. اما اگر با افزایش وزن، y به طور اندکی افزایش یابد، مانند فرایند رشد و تکامل جسمانی، b از صفر بزرگ تر و از 1 کوچک تر خواهد بود. اما چنانچه b بیشتر از 1 باشد، به این معناست که افزایش متغیر y به طور قابل توجهی بیشتر از افزایش وزن است و در صورتی که با افزایش وزن، مقدار y کاهش یابد، در نتیجه b منفی خواهد بود.

بیونن و همکاران(2002) در پژوهشی روی پسران 8 تا 16ساله ی غیر ورزشکار میزان ضریب آلومتری 75/0 را برای برآورد ظرفیت هوازی پیشنهاد کردند. این امر نشان می دهد که Vo2max افراد نابالغ متناسب با وزن افزایش می یابد، اما اندازه تغییرات افزایش در Vo2max در مقایسه با افزایش وزن کمتر است. این موضوع تا حد زیادی نتیجه افزایش اندازه حجم اندام های وابسته( مانند قلب، ریه‌ها، حجم خون و عضله اسکلتی) به vo2 هنگام فعالیت ورزشی را خاطر نشان می کند. همزمان با رشد و افزایش جرم بدن، اندام های بدن نیز رشد می کنند، اما میزان رشد آن ها کمتر از رشد کل بدن است. در نتیجه از نسبت این اندام ها به کل بدن کاسته می شود و این موضوع در معادله آلومتری با توان 75/0 نشان داده می شود. در مطالعه رولاند و همکاران(1997) در یک طرح طولی-مقطعی 5 ساله توان معادله آلومتری در پسران 4/0، 53/0، 52/0، 61/0و 56/. و در دختران 63/0، 7/0، 66/0، 62/0 و متوسط توان در این مطالعه در پسران 53/0 و در دختران 65/0 به دست آمد بنابر نظر آن ها عوامل دیگری علاوه بر جرم بدن در مقیاس گذاری توان (b) معادله آلومتری دخیل هستند. برخی از این عوامل شامل تغییرات فردی در تشابهات هندسی، تغییرات در نسبت جرم عضله پا به جرم بدن، تفاوت در فعالیت های روزانه و فعالیت بدنی افراد و افزایش غلظت آنزیم های هوازی عضله یا انقباض عضله میوکارد[6] از فاکتورهای مستقل از اندازه هستند. آنها معتقدند وزن بدن به تنهایی در تنظیم Vo2max چندان قابل توجه نیست بلکه علاوه بر وزن، چربی بدن نیز از عوامل مداخله گر و تاثیر گذار است. ایسنمن و همکاران(2001) در بررسی ارتباط بین Vo2max و جرم بدن مردان و زنان جوان دونده ی مسافت های طولانی، ضرایب آلومتری پسران و دختران را به ترتیب 81/0 و 61/0 به دست آوردند. کوپر وهمکارانش در پژوهشی مقطعی روی 51 دختر 6 تا 17 ساله توان 79/0 را برای معادله آلومتریک ویژه برآورد Vo2max بدست آوردند. بیلی و همکارانش(1996)، در پژوهشی طولی روی 51 پسر 8 تا 15 ساله، توان 82/0 رابرای برآورد Vo2max از طریق معادله آلومتریک بدست آوردند. در مطالعه بنن و همکاران(1995) در یک مطالعه طولی، در 78 کودک سنین بین 11تا 14 سال مقیاس توان (b) بین 23/0 و 97/0 گزارش شد. در تحقیق لفتین و همکاران(1998) که حداکثر اکسیژن مصرفی اوج[7] به روش های آلومتری در 46 دختر چاق و 47 دختر با وزن نرمال انجام شد، مقدار مطلق vo2peak (لیتر در دقیقه) بین دو گروه مشابه بود. ولی vo2peak نسبی در گروه دختران چاق (نسبت به وزن) 50 درصد کمتر بود. در مطالعه ولسمن و همکاران(1997) که جوانان چاق را با جوانان با وزن طبیعی مقایسه کردند، توان وزن را 78/0در نمونه های سنین 11سال که شامل253 نمونه دختر و پسر با وزن نرمال و 35 نفر از جوانان چاق بودند وقتی شاخص قد هم در نظر گرفته شد توان وزن از69/0 به 61/0 کاهش پیدا کرد.

در تحقیق بیونن وهمکاران (1997)، ضرایب آلومتریکی Vo2max به ترتیب در دختران و پسران 799/0 و 536/0 به دست آمد. در پژوهشی میلانو وهمکارانش (2009) بر روی 54 نوجوان چاق و 33 غیر چاق (10 تا 16 ساله) دختر و پسر، روش مقیاس آلومتری با یک شاخص مشابهی برای پسران چاق57/0 و دختران 59/0 بدست آمد. در گروه غیر چاق ضریب 78/0 و 73/0 برای مردان و زنان بدست آمد. نویل و همکاران(1992)، مدل حداکثر جذب اکسیژن را در گروه افراد فعال( 179 مرد و 129زن) بررسی کردند، اختلافات درجرم بدن زیاد بود بااین حال، هیچ تفاوت معنی داری به طور جداگانه بین توان ها مشاهده نشد(63/0 و 72/0). اما یک تفاوت معنی دار ثابتی بین ضرایب پیدا شد(به ترتیب، 29/0 و 15/0). همچنین یافته های زهرا صابری و همکاران (1389) نشان داد که معادله بیونن و همکاران(2002) در ایران روایی قابل قبولی دارد و بین Vo2max مطلق در آزمون بروس و معادله آلومتری بیونن در گروه های سنی 12 تا 16 سال و در کل آزمودنی ها همبستگی مثبت بالایی وجود داشت و بیشترین همبستگی در 12ساله ها و کمترین در گروه سنی 15 سال بود. در صورتی که معادله آلومتریک معرفی شده در جامع دختران دانش آموز 10 تا 12 ساله ما کاربرد داشته باشد، به عنوان روشی آسان و سریع در دستیابی به میزان حداکثر اکسیژن مصرفی آن ها مورد استفاده قرار خواهند گرفت و می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش های دیگر برآورد حداکثر اکسیژن مصرفی باشد. و از طرفی چون از عوامل مداخله گری مثل بلوغ و وزن آزمودنی ها ممکن است این معادلات را تحت تاثیر قرار بدهد، در تحقیق حاضر از سن دندانی برای کنترل بلوغ و از شاخص توده بدن(BMI) برای کنترل عامل وزن استفاده شد. بطور کلی این پژوهش در نظر دارد به این سوال پاسخ دهد که آیا معادلات آلومتری منتخب برای براورد ظرفیت عملی می تواند برای ارزیابی دانش آموزان دختر چاق و غیرچاق 10 تا 12 ساله شهر همدان مناسب باشد؟

[1]. VO2 max

[2]. Ergometr

[3]. Maturity

[4] Biological Maturity