Факторний та кореляційний аналіз взаємозв'язків фізичної і функціональної підготовленості учнів середнього шкільного віку

Мета дослідження – здійснити факторний та кореляційний аналіз взаємозв’язків показників фізичної і функціональної підготовленості учнів 12-13 років для виявлення провідних факторів, що формують структуру їх фізичного стану. Матеріали і методи. Обстежено чотири підгрупи: хлопці 12 р. (n=9), хлопці 13 р. (n=23), дівчата 12 р. (n=16), дівчата 13 р. (n=27). Вимірювали антропометричні показники (довжина, маса тіла, індекс Кетле/ІМТ), функціональні індикатори (ЖЄЛ, життєвий індекс, проби Штанге й Генчі, ЧСС, АТ, індекси Робінсона та Руф’є) і результати тестів фізичної підготовленості (підтягування, згинання-розгинання рук в упорі лежачи, піднімання тулуба за 30″, стрибок у довжину з місця, човниковий біг 4×9 м, нахил тулуба вперед сидячи, стрибки через скакалку, темпінг-тест). Застосовано описову статистику, парні кореляції Пірсона та факторний аналіз методом головних компонент з ортогональною ротацією Varimax. Результати. Зафіксовано стабільні, високі зв’язки в дихальній підсистемі в усіх групах: ЖЄЛ-життєвий індекс (r=0.80-0.86; p<0.01) та Штанге–Генчі (до r=0.90; p<0.01). У хлопців 13 р. силові та швидкісно-силові показники тісно інтегровані (напр., динамометрія – силовий індекс r=0.804; p<0.01; стрибок у довжину – динамо r=0.706; p<0.01), тоді як човниковий біг негативно пов’язаний із силовою витривалістю (r≈–0.58; p<0.01). У дівчат 12 р. вища маса/ІМТ асоціювалася зі зниженням відносної сили (маса – силовий індекс r=–0.716; p<0.01), а в 13 р. простежувалася інтеграція силових і координаційних якостей (стрибок у довжину – скакалка r=0.76; p<0.01; темпінг права-ліва r=0.86; p<0.01). Факторний аналіз узгоджено виділив три латентні компоненти: 1) силово-руховий (динамометрія, віджимання, піднімання тулуба, стрибок у довжину, скакалка); 2) дихально-функціональний (ЖЄЛ, життєвий індекс, Штанге, Генчі); 3) кардіореспіраторний (ЧСС, АТ, індекси Робінсона й Руф’є). У 13-річних (особливо хлопців) структура більш впорядкована; у дівчат 13 р. посилюється інтеграція силових і координаційних показників. Наукова новизна і практичне значення. Показано повторюваність ключових кореляційних контурів та їх віково-статеву специфіку у 12-13 років. Виділені латентні фактори можна використовувати як критерії диференційованої оцінки фізичної та функціональної підготовленості і як орієнтири для нормування навантажень у шкільному фізичному вихованні. Висновки. Отримані результати є методичною основою для створення диференційованих шкал оцінювання з урахуванням віку і статі.

The study aimed to perform a factor and correlation analysis of the relationships between indicators of physical and functional fitness in 12–13-year-old students to identify the leading factors shaping the structure of their physical condition. Materials and Methods. Four subgroups were examined: boys aged 12 (n = 9), boys aged 13 (n = 23), girls aged 12 (n = 16), and girls aged 13 (n = 27). The assessment included anthropometric measurements (body height, body weight, Quetelet index/BMI), functional indicators (vital capacity, vital index, Stange and Genchi tests, heart rate, arterial blood pressure, Robinson and Ruffier indices), and results of physical fitness tests (pull-ups, push-ups, trunk lifts in 30 s, standing long jump, 4×9 m shuttle run, forward bend from a sitting position, jump rope test, and tapping test). Descriptive statistics, Pearson’s pairwise correlations, and factor analysis using the principal component method with Varimax orthogonal rotation were applied. Results. Stable and strong correlations were observed within the respiratory subsystem in all groups: vital capacity–vital index (r = 0.80–0.86; p < 0.01) and Stange– Genchi tests (up to r = 0.90; p < 0.01). Among 13-year-old boys, strength and speed-strength indicators were highly integrated (e.g., hand dynamometry–strength index r = 0.804; p < 0.01; long jump–dynamometry r = 0.706; p < 0.01), whereas shuttle run performance correlated negatively with strength endurance (r ≈ –0.58; p < 0.01). In 12-year-old girls, higher body mass/BMI was associated with lower relative strength (body mass–strength index r = –0.716; p < 0.01), while at 13 years, an integration of strength and coordination abilities was noted (long jump–rope jumping r = 0.76; p < 0.01; right–left tapping r = 0.86; p < 0.01). Factor analysis consistently identified three latent components: (1) strength-motor (hand dynamometry, push-ups, trunk lifts, long jump, rope jumping); (2) respiratory-functional (vital capacity, vital index, Stange and Genchi tests); and (3) cardiorespiratory (heart rate, blood pressure, Robinson and Ruffier indices). The structure was more ordered in 13-year-olds (particularly boys), while in 13-year-old girls, integration of strength and coordination parameters became more pronounced. Scientific Novelty and Practical Significance. The study demonstrated reproducibility of the main correlation patterns and their age- and sex-specific characteristics at 12-13 years. The identified latent factors can serve as criteria for differentiated assessment of physical and functional fitness and as methodological guidelines for regulating physical loads in school physical education. Conclusions. The obtained results form a methodological basis for developing differentiated assessment scales considering age and sex characteristics.