Особенности крови, кровообращения, дыхания

У дошкольников кроветворение происходит в костном мозгу всех костей, но с 12-летнего возраста — только в губчатом веществе плос­ких костей и эпифизах трубчатых костей, а в диафизах трубчатых костей красный костный мозг заменяется желтым жировым мозгом, не имеющим кроветворной функции. На протяжении среднего и старшего школьного возраста увеличи­вается количество эритроцитов и гемоглобина, снижается количе­ство лейкоцитов.

К возрасту 14-16 лет картина крови практически уже соот­ветствует взрослому организму.  В среднем и старшем школьном возрасте полностью формируется система кровообращения. Растут масса и объем сердца. Масса серд­ца по сравнению с новорожденным увеличивается к ] 0 годам в 6 раз, а к 16 годам — в 11 раз. За исключением периода 12-13 лет, масса сердца у мальчиков превышает аналогичные показатели у девочек. Рост массы сердца происходит с некоторым отставанием от роста массы тела. Особенно велик годовой прирост массы сердечной мышцы после 14лет.

Объем сердца достигает 130-150 мл (у взрослых —280 мл), а ми­нутный объем крови — 3-4 л/мин (у взрослых — 5-6 л/мин). Минут­ный объем крови увеличивается, главным образом, за счет возросшего систолического объема, который за период от 10 до 17 лет нарастает от 46 мл до 60-70 мл. За счет увеличенного систолического объема крови и повышения тонуса парасимпатического отдела нервной си­стемы происходит дальнейшее снижение частоты сердечных сокра­щений (ЧСС): в среднем школьном возрасте ЧСС в покое около 80 уд./мин, а в старшем школьном возрасте (16-18 лет) соответствует взрослому уровню — 70 уд./мин. У подростков значи­тельно выражена дыхательная аритмия, которая после 15-16 лет практически исчезает. С развитием у подростков проводящей систе­мы сердца различные показатели ЭКГв старшем школьном возрасте приближаются к показателям взрослого организма.

В результате урежения ЧСС и увеличения длины сосудов, особенно у высокорослых подростков и юношей, происходит замедление круго­оборота крови. Время кругооборота крови у дошкольников— 14 с, у младших школьников— 16 с, в среднем школьном возрасте — 18с,а у старших школьников достигает взрослых значений — 20-22 с.

Система дыхания совершенствуется с возрастом. Увеличивается длительность дыхательного цикла и скорость вдоха, продолжитель­нее становится выдох (особенно пауза на выдохе), снижается чув­ствительность дыхательного центра к недостатку кислорода и избыт­ку углекислого газа. Совершенствуется регуляция дыхания, в том числе произвольная регуляция при осуществлении речевой функ­ции. Экономизируются дыхательные реакции на нагрузки.

Возрастает дыхательный объем и, соответственно, снижается частота дыхания в 1 минуту. У детей дошкольного и младшего школьного возраста легочная вентиляция нарастает преимуще­ственно за счет учащения дыхания, а у подростков — за счет повы­шения глубины дыхания, и лишь у половины из них при этом про­исходит и учащение дыхания. В 12-летнем возрасте частота дыха­ния составляет 19 вд./мин, а к 14-летнему возрасту она приближает­ся к взрослому уровню —16-18 вд./мин. Минутный объем дыхания в 10 лет составляет около 4 л/мин, в 14лет — около 5 л/мин (у взрос­лых 5-8 л/мин). Происходящие изменения носят прогрессивный характер, позволяя улучшить газообмен в легких, так как при час­том и неглубоком дыхании воздух обменивается преимущественнов воздухоносных путях, очень мало изменяя состав альвеолярного воздуха.

Объемы легких зависят от стадий полового созревания, которые проходят у девушек раньше, чем у мальчиков. Общая емкость легких и жизненная емкость легких у 13-летних девочек составляют около 93% от величин этих объемов у 18-летних девушек, а у 12-13-летних мальчиков — лишь 73% к этим объемам у 18-летних юношей. У мальчиков ЖЕЛ больше, чем у девочек на всех стадиях полового раз­вития. С небольшими колебаниями ЖЕЛ составляет в младшем школьном возрасте около 1 л, в среднем школьном возрасте — поряд­ка 2 л, в старшем школьном возрасте — примерно 3 л.

Для растущего организма огромное значение имеет качественное и разнообразное питание, важен рациональный режим поступления пищи. Для среднего и старшего школьного возраста оптимальное ко­личество приема пищи — 3-4 раза в сутки. Соблюдение четкой пери­одичности режима питания способствует выработке условных пище­вых рефлексов и развитию аппетита, необходимых для улучшения процессов переваривания пищи и ее усвоения организмом. При четырехразовом питании усваивается около 80% поступающей в орга­низм пищи, а при трехразовом — около 75%.

В этот период еще продолжается морфологическое развитие же­лудочно-кишечного тракта. С возрастом увеличивается длина пищевода (в 5 лет— 16 см,в 15 лет— 19 см, у взрослых —25 см). В 12-15лет заметно нарастает длина кишечника. В 14-15 лет особенно увеличи­вается печень. До 19 лет растет поджелудочная железа. К старшему школьному возрасту все основные функции пищевари­тельной системы завершают свое развитие, адаптируя организм к приему различной смешанной пищи и хорошее ее усвоение.

В поддержании постоянства внутренней среды (гомеостаза) важ­ная роль принадлежит мочевыделительной системе (почки, мочеточ­ники и мочевой пузырь).Почки достаточно полно сформированы уже к 2-3 годам. Особенно значительный прирост массы  почек отме­чается в период полового созревания.

В среднем школьном возрасте к 12-14 годам жизни заканчивается функциональное созревание процессовмочеобразования — фильтрации и реабсорбции (обратного всасывания). Происходит образование первичной и вторичной мочи, близкой по количеству и составу к ко­нечным показателям (увеличивается во вторичной моче количество мочевины, натрия, и уменьшается количество молочной кислоты). Суточное количество выделяемой мочив 10-летнем возрасте состав­ляет 1.5 л, а в период полового созревания достигает взрослого уров­ня—до 2.0л.

Хотя условно-рефлекторный механизм выделения мочи устанав­ливается в первые годы жизни ребенка, но еще и в среднем школьном возрасте встречается ночное непроизвольное недержание мочи (эну­рез). Около 5-10% подростков до 13-14 лет страдают энурезом. В основном, это дети, находящиеся в невротическом состоянии, изле­чение от которого снимает явления недержания.

В последние годы заметно возросло количество заболеваний по­чек, в том числе у детей и подростков. Поданным ВОЗ, заболевания почек вышли на третье место в мире.

В среднем школьном возрасте происходитрезкое изменение дея­тельности желез внутренней секреции, вызванное включением гене­тических влияний на ЦНС и эндокринную систему. Организм под­ростка вступает в переходный период.

В этом возрасте происходит возрастная инволюция эпифиза. Про­исходящее снижение тормозящего действия эпифиза на нижележа­щие структуры гипоталамуса приводят к их активации. Усиливается взаимодействие гипоталамуса и гипофиза — так называемой гипота-ламо-гипофизарной системы. Гипоталамус начинает стимулировать секреторную функцию гипофиза. В результате гипофиз резко уси­ли вает выброс в кровь соматотропного гормона (гормона роста) и го­надотропного гормона, который вызывает усиленную секрецию по­ловых гормонов надпочечниками (андрогенов и эстрогенов) и поло­выми железами (тестостерона и эстрад иола). В организме под влия­нием этих гормонов усиливаются процессы роста и развертываются процессы полового созревания — формирования организма по муж­скому и по женскому типу.

Под влиянием тиреотропного гормона гипофиза усиливается секреция гормонов щитовидной железы (тироксина и трийодтиронина), стимулирующих обменные и энергетические процессы в организме и способствующие его росту и развитию.

423

Избыточная активность щитовидной железы часто приводит к развитию гипертиреоза у подростков, вызывая повышенную возбудимость и

рас­стройство сна.

Вилочковая железа, тормозящая развитие половых желез, испы­тывает в переходный период обратное развитие, уступая активную роль половым железам.

Большое значение в росте тела имеет гормон поджелудочной желе­зы инсулин, который активирует секрецию соматотропина и способ­ствует анаболическим процессам — синтезу белков, жиров и углево­дов в организме. Среди детей нарушения функций поджелудочной железы и заболевания сахарным диабетом чаще всего встречаются в возрасте 12 лет.

Процесс полового созревания затрагивает все органы и системы организма. В этот период происходит формирование индивиду­ального морфотипа человека со специфическими особенностями формы и размеров тела, соотношения мышечной и жировой ткани. Завершаются процессы становления типологических особеннос­тей поведенческих реакций, характеристик личности подростка. К специфическим особенностям переходного периода относится формирование первичных половых признаков (развитие половых желез и половых органов) и вторичных половых признаков (ха­рактерное оволосение, изменение тембра голоса, рост молочных желез).

В процессе полового созревания девочки опережают мальчиков на 1-2 года. Длительность этого периода имеет большие межиндивидуаль­ные различия, зависящие от генетических особенностей индивидуума и ряда условий внешней среды.

Выделяют 5 стадий полового созревания, определяемых по комп­лексу первичных и вторичных половых признаков (рис. 52).

I стадия, которая, начинаясь еще в младшем школьном воз­расте в 7-8 лет, охватывает в основном препубертатный период — возраст 10-12 лет. Она характеризуется отсутствием вторичных половых признаков, но уже обнаруживает некоторые половые разли­чия в деятельности ряда функциональных систем.

II стадия характеризуется активацией гипофиза. Она от­носится к 1-й фазе пубертата (у девочек это возраст 11-13 лет, у мальчиков — 13-15 лет). Эту стадию у мальчиков отличает не­большое увеличение яичек и слабое оволосение лобка, у девочек набухание молочных желез. Активация функций гипофиза со­провождается усиленной секрецией гонадотропного и соматот­ропного гормонов, а также повышенной секрецией половых гор­монов. У девочек в большей степени растет концентрация сома­тотропина и раньше начинается пубертатный скачок роста (около 13 лет).

424

Рис. 52. Распределение стадий половой зрелости у мальчиков 7-17лет

III стадия также соответствует 1-й фазе пубертата (у девочек до 13 лет, у мальчиков до 15лет). Она характеризуется активаци­ей половых желез. В крови растет концентрация половых гормонов. У мальчиков увеличиваются размеры яичек и длина полового члена, усиливается оволосение лобка. У девочек усиливается развитие мо­лочных желез и оволосение лобка, начинается оволосение подмы­шечных впадин. На этой стадии особенно повышается у мальчиков содержание в крови соматотропина и наблюдается пубертатный скачок роста (около 14 лет). Усиленное выделение соматотропина происходит ночью («человек растет во сне») и замедляется в дневное время.

IV стадия отмечается во 2-й фазе пубертата (у девочек в 13-14 лет, у мальчиков в 15-16лет). Она характеризуется максимальным уровнем активности половых желез. Их секреция достигает макси­мальных значений в 14-15 лет. У мальчиков происходит утолщение полового члена, усиленное оволосение лобка, появление волос на лице и в подмышечной впадине. К характерным признакам этой стадии относят также появление у них на л и це юношеских угрей и связанную с удлинением голосовых связок ломку голоса — смену высоких обертонов на более низкие. У девочек заметного развития достигают молочные железы, оволосение лобка приближается к взрослому типу. Увеличиваются запасы подкожного жира. В 12-13 лет появляются первые менструации (так называемые менархе), которые свидетельствуют о начале созревания в яичниках

425

яйцеклеток и становлении периодических процессов женского организ­ма — овариально-менструального цикла (ОМЦ). У мальчиков в 15 лет появляются первые поллюции — выход созревших сперматозо­идов из семенных пузырьков вместе с выделениями предстатель­ной железы. Они происходят 1-3 раза в месяц или реже, с перерыва­ми в 10-60 дней.

Гормон роста — соматотропин сохраняется на повышенном уровне у мальчиков, которые продолжают вытягиваться в длину, но у девочек его содержание снижается и их рост замедляется. В мышцах подростка усиленно формируются быстрые и мощные гликолитические волокна, достигая 50% объема мышцы. Это обуслов­ливает высокий прирост силы. Однако повышенные физические нагрузки в этот период угнетают выделение соматотропного гормо­на и замедляют процессы полового созревания. Они должны тща­тельно дозироваться, особенно у девочек.

V стадия завершает 2-ю фазу пубертата (у девочек к 15-летнему возрасту, у мальчиков — к 17-летнему возрасту). Эта стадия опреде­ляется достижением зрелого уровня первичных и вторичных половых признаков. Она характеризуется созреванием в мужском организме функционально зрелых сперматозоидов и готовностью женского организма к детородной функции. У девушек происходит созрева­ние в яичниках яйцеклеток и стабилизируется ОМЦ.

Выраженность стадий созревания подростков описывается в баллах полового развития (БПР). Для этого оценивается выражен­ность вторичных половых признаков, определяется сумма их пока­зателей и сравнивается с табличными нормативами, (табл.29). Зна­чительная перестройка деятельности всей эндокринной системы в переходный период отражается на изменениях во всех органах и си­стемах организма, особенно выраженных в 1 -ю фазу пубертата (на II и III стадиях полового созревания). В этот период повышенная активность подкорковых структур и снижение регулирующих (тормозящих) влияний коры на подкорку, а также дисгармония в эндокринной системе вызывают нестабильность реакций в эмоцио­нальной и психической сфере подростков. Отмечается несогласо­ванность морфологического и функционального развития отдель­ных органов и систем. Происходит отставание скорости роста серд­ца от темпов удли нения тела, отставание роста просвета сосудов от повышения мощности сокращений миокарда, отставание на 1-2 года роста туловища в длину от удлинения конечностей. Эти изме­нения вызывают временное нарушение координации движений, снижают умственную и физическую работоспособность. Снижение работоспособности связано также с повышением энерготрат при уве­личении размеров тела, что снижает  возможность энергообеспечения мышечной работы в организме подростка.                                                Величина балла полового развития у мальчиков и девочек

Возраст, лет	БПР, баллы	Формула полового созревания мальчиков	БПР, баллы	Формула полового созревания девочек
10	-	-	1
11	-	-	2
12	0		5
13	2		9
14	5		11
15	9		12
16	1.1		12
17	15		12

С завершением переходного периода оптимизируются взаимоот­ношения в деятельности желез внутренней секреции, достигает со­вершенства функционирование различных систем возмужалого орга­низма. Подростки переходят в юношеский возраст, когда все показа­тели организма вплотную приближаются ко взрослому уровню. Од­нако, функциональные резервы юношеского организма все же недостаточны, имеются ограничения в совершенстве регуляторных и метаболических процессов. Реакции на нагрузки в юношеском возрасте вызывают более выраженные изменения в организме по сравнению со взрослыми и сопровождаются более длительным пери­одом восстановления.

3.5. Особенности терморегуляции, обмена веществ и энергии

Процессы теплообмена у подростков и юношей отличаются от этих процессов у детей более младшего возраста. С увеличением габа­ритов тела увеличиваются градиенты температуры кожи от тулови­ща к дистальным отделам конечностей.

Становятся более выраженными суточные колебания температу­ры тела. Средние суточные изменения температуры ядра тела у годо­валого ребенка составляют 0.25°, у дошкольников — 0.34°, в юношес­ком возрасте — около 1.0° С.

После 9-летнего возраста происходят качественные изменения процессов терморегуляции. Снижается значение химической тер­морегуляции, обеспечивающей поддержание постоянства температу­ры тела за счет изменений интенсивности метаболических процес­сов, и повышается роль физической терморегуляции, изменяющей от­дачу тепла с поверхности кожи за счет сосудистых реакций. Хотя тер­морегуляционное усиление теплопродукции в целом снижается по

мере взросления, у подростков 10-14 лет этот механизм снова вре­менно возрастает в 1-ю фазу пубертатного периода.

В среднем школьном возрасте завершается созревание физиоло­гических механизмов, регулирующих потоотделение. По количе­ству и характеру реакци й термичес кое и психоген ное потоотделение с окончанием переходного периода приближается к аналогичным показателям взрослых лиц.

Совершенствование механизмов теплоотдачи улучшает адапта­цию юношеского организма к большому диапазону изменени й тем­ператур окружающей среды. Терморегуляционные реакции в юношес­ком возрасте становятся более эффективными и экономичными. В температурном ядре тела к 18-летнему возрасту устанавливается средняя величина температуры тела, соответствующая взрослым.

На протяжении среднего и старшего школьного возраста происхо­дят перемены в обмене веществ и энергии. Уменьшается преоблада­ние процессов ассимиляции над процессами диссимиляции.

Величина основного обмена у детей этого возраста в расчете на единицу массы тела или поверхности тела заметно снижается. У де­вочек она ниже, чем у мальчиков, и раньше приближается к уровню зрелого организма. Лишь в пубертатном возрасте основной обмен у девочек временно оказывается выше, чем у мальчиков. Суточная ве­личина основного обмена возрастает у подростков по отношению к детям младшего школьного возраста почти в 1.5 раза, достигая при­мерно 1300-1400 кал, а в юношеском возрасте приближается куров-ню зрелого организма (1700 кал).

Увеличение массы тела и повышение двигательной активности вызывают нарастание и общего объема суточных энерготрат: в сред­нем школьном возрасте они составляют около 2500-2700 кал, а в старшем школьном возрасте —2800-2900 кал.

С возрастом происходит и перестройка в процессах обмена ве­ществ. С окончанием роста массы тела падает относительная потреб­ность организма в белках. Положительный азотистый баланскюно-шескому возрасту постепенно сменяется азотистым равновесием, характерным для взрослого организма. Относительная потребность в белке (на 1 кг массы тела) с возрастом снижается: в 1 -3 года — 4-4.5 г, в 6-10 лет — 2.5-Зг, у подростков — 2-2.5 г, у взрослых — 1.5-1.8 г. Общая же суточная потребность в белках возрастает с ростом массы тела: у дошкольников — около 70г, в младшем школьном возрасте — 75-80 г, в среднем школьном возрасте—примерно 85-90 г, в старшем школьном возрасте — 90-100 г (как у взрослых).

Аналогичны величины суточной потребности в жирах. У подрос­тков еще достаточно высока потребность в поступлении с пищей жира. В период полового созревания жиры используются для плас­тических процессов формирования состава тела, а холестерин необходим для синтезирования половых стероидных гормонов.

Вместе с тем, избыточное поступление жира при низкой двигательной актив­ности приводит к ожирению. У подростков, характеризующихся избыточными жировыми отложениями, величина основного обме­на на единицу массы тела может быть ниже на 20-30% из-за низкой интенсивности процессов обмена в жировых клетках. Сравнитель­но большим содержанием жира в составе тела объясняется также более низкий уровень основного обмена у женщин по сравнению с мужчинами.

Относительная интенсивность углеводного обмена у подростков снижается, а суточная потребность в углеводах растет: у младших школьников она составляет около 300 г, в среднем школьном возра­сте — 340-370 г, в старшем школьном возрасте — около 400 г, у взрос­лых — 500-600 г. Углеводы обеспечивают в организме подростка как пластические процессы, так и энергетические. Повышение объема двигательной активности подростков увеличивает их потребность в углеводах.

В растущем организме велика потребность в поступлении необхо­димого количества витаминов и минеральных веществ. Кальций и фосфор нужны для формирования скелета, железо — для образова­ния гемоглобина. Однако по мере увеличения возраста относитель­ная потребность в воде, витаминах и минеральных веществах сни­жается.

3.6. Физиологические особенности адаптации детей среднего и старшего школьного возраста к физическим нагрузкам

Период среднего и старшего школьного возраста имеет свои специ­фические механизмы и закономерности адаптации к физическим на­грузкам, связанные с возрастными особенностями развития организма.

3.6.1. Совершенствование центральной регуляции движений

В среднем школьном возрасте высокого уровня достигает разви­тие ЦНС, сформированы индивидуальные особенности высшей не­рвной деятельности, завершается созревание сенсорных систем.

К этому возрасту у подростков сформированы все основные меха­низмы управления движениями, свойственные взрослому организму — рефлекторное кольцевое управ.гение системой обратных связей и про­граммное управление по механизму центральных команд (предпрог­раммирование). Это обеспечивает не только совершенство выполне­ния длительныхупражнений, когда возможны коррекции моторных программ по ходу движения, но и выполнение кратковременных двигательных актов — бросков, ударов, метаний, прыжков. Стано­вится возможным начать углубленную специализацию в широком спектре различных видов спорта.

Рассматриваемый период характеризуется тремя качественными перестройками механизмов центральной регуляции движений:

1) значительным усилением межцентральных взаимосвязей в коре больших полушарий,

2) становлением ведущей роли ассоциативных третичных полей коры в функциональной системе управления движениями;

3) переходом доминирующей роли правого полушария к левому.

В возрасте 10-12 лет происходит важнейший этап в совершен­ствовании интегративных функций высших отделов мозга — резкое увеличение горизонтальных взаимосвязей в коре больших полушарий. Происходит усиленный рост отростков корковых нейронов, обеспе­чивающий функциональные связи между нейронными ансамблями различных корковых областей. В результате на протяжении среднего и старшего школьного возраста формируются многочисленные внутрисистемные и межсистемные функциональные взаимосвязи в организме. Совершенствуются зрительно-двигательные, рече-дви­гательные, вестибуло-моторные и др. рефлексы. Отмечается высо­кий уровень интеграции деятельности сенсорных систем. Налажива­ется сочетание различных моторных реакций между собой. Хорошо дифференцируются и воспроизводятся мышечные усилия.

В биоме­ханической структуре и функциональной организации локомоций (ходьбы, бега) достигается высокая координационная точность. В движениях двумя рукам и вырабатывается высокая согласованность их пространственных характеристик, втом числе при симметричных движениях. Созревает механизм их временного согласования (так называемый таймерный механизм). Движения рукхорошо согласу­ются с движениями глаз. Возникает возможность точного произ­вольного управления отдельными мышцами и даже изолированны­ми двигательными единицами. Управляемость мышечными группа­ми рук, головы и шеи выражена лучше, чем других мышечных групп. Достигается высокий уровень сочетания двигательных и вегета­тивных реакций. Налаживается стабильное соответствие темпа шагов и дыхания, тонкое сочетание моторных компонентов двигательных навыков с вегетативными функциями, согласование реакций сер­дечно-сосудистой и дыхательной систем.

В ЭЭГ эти изменения отражаются в виде достоверного увеличе­ния высокой пространственной и временной согласованности коле­баний потенциалов различных корковых зон, что отражает увеличе­ние функционального взаимодействия между этими зонами. Как в состоянии покоя, так и во время работы в ЭЭГ детей, подростков и юношей 12-18 лет отмечается значительное число высоких межцент­ральных корреляций электрической активности (см. рис.49).

Вторым важнейшим моментом в совершенствовании централь­ной регуляции движений является высокий уровень созревания ассо­циативных третичных полей коры — передних лобных и задних ниж­нетеменных. Благодаря этому создается функциональная основа для извлечения полезной информации из множества афферентных сооб­щений, построения сложных многоцелевых поведенческих про­грамм. Становится более точной пространственная ориентация дви­жений, улучшаются процессы экстраполяции, предвидения пред­стоящих ситуаций.

У 13-летних подростков существенно улучшается переработка информации и повышается эффективность тактического мышления, уменьшается количество ошибочных решений. В возрасте от 10 до 13 лет у подростков достоверно сокращается время принятия решения и общее время решения тактических задач. Эти временные показатели мало изменяются к 16-летнему возрасту, но еще не достигают взрос­лых величин. В возрасте 12 лет юные спортсмены способны решать более легкие тактические задачи, а в 14 лет — наиболее сложные. Дети в старшем школьном возрасте могут делать правильный выбор из многоальтернативных ситуаций, сохранять высокую умственную работоспособность в напряженных условиях деятельности, в ситуа­циях с дефицитом времени. Рабочие доминанты, формирующиеся в высших отделах мозга, становятся стабильными, обеспечивая высо­кую помехоустойчивость юных спортсменов.

Улучшение процессов афферентного синтеза и анализа афферен­тной информации позволяет подросткам и юношам точнее оцени­вать интероцептивную и проприоцептивную информацию о функцио­нальном состоянии собственного организма в процессе работы.

Юные спортсмены лыжники, пловцы, специалисты подводного плавания способны давать речевые отчеты о падении оксигенации собственной крови в процессе дыхания в замкнутое пространство при каждых 2% снижения оксигемоглобина, почти точно соответ­ствуя показаниям оксигемографа.

Становится более информативным ощущение усталости. Дети младшего школьного возраста (7-10 лет) в 77% случаев могут сооб­щить об ощущении усталости лишь после развития регистрируемых объективно признаков утомления. Такое сообщение является мало информативным для педагога и тренера. Подростки 13-15 лет в 40% случаев ощущают наступление утомления в процессе его развития, а юноши 18-19 лет могут ощущать развитие утомления еще до начала появления ранних его признаков. Эта способность помогает пра­вильной раскладке сил спортсмена на дистанции, рациональному управлени ю функциональным и резервами организма.

Начиная с возраста 13-15 лет, участие ассоциативных третичных полей в управлении движениями отражается в ЭЭГ юных спортсме­нов достоверным увеличением взаимосвязи активности моторных центров рук и ног с задними нижнетеменными областями (зонами афферентного синтеза и пространственной ориентации движений) и передними лобными областями, ответственными за программирова­ние и контроль движений.

Третьим качественным изменением в центральной регуляции движений удетей среднего и старшего школьного возраста является постепенный переход ведущей функции от правого полушария к левому. Удетей дошкольного и младшего школьного возраста основное зна­чение в управлении движениями имеет правое полушарие, функци­ей которого является комплексный зрительно-пространственный анализ текущей ситуации, преимущественные реакции на непосред­ственные (первосигнальные) раздражители. Это требует от педагогов и тренеров преимущественного использования методов показа, про­чувствования движений.

После 14-15 лет у подростков и особенно в юношеском возрасте ведущую роль играет левое полушарие (рис. 53). Оно обеспечивает более дробный анализ афферентной информации, высокий уро­вень абстрактно-логических операций, формирование речевой ре­гуляции движений, совершенствование чувства времени и процес­сов экстраполяции. Именно в левом полушарии (по данным ЭЭГ) отражается специфика участия разных корковых зон при освоении различных двигательных навыков. В тренировочном процессе большое значение приобретает метод рассказа, словесных инст­рукций, речевых отчетов.

Рис. 53. Межцентральные взаимосвязи ЭЭГ левого и правого полушария у велосипедистов разного возраста

(по: Сологуб Е. Б. и др., 1984)

Возрастные перестройки центральной системы управления обес­печивают более экономное и эффективное выполнение работы. Уточ­няются моторные команды к работающим мышцам и совершенству­ются межмышечные координации Усилившееся влияние передне-лобных третичных полей на двигательную деятельность обеспечива­ет повышение произвольной мобилизации функциональных резервов организма, волевое преодоление утомления и, соответ­ственно, увеличивает длительность работы до отказа.

Возможности участия третичных полей в регуляции движений еще недостаточно развиты у подростков по сравнению с юношами (рис. 54), особенно слабо они выражены в период полового созревания (в 1-ю фазу пубертата). В этот период наблюдается нарушение центральной регуляции движений. Корковые центры широко ох­ватывают процесс возбуждения, нарушая тонкие межцентральные взаимоотношения и координацию движений. Перед стартом у под­ростков преобладает состояние предстартовой лихорадки.

Суммарное количесво (в процентах от всех вычисленных) высоких (0.7-1.0) межцентральныхкорреляций ЭЭГ моторных зон с лобными, нижнетеменными и зрительными зонами у юныхфигуристов

(n = 10 в каждой возрастной группе) во время трехминутного бега на месте в темпе 3 шага в 1 секунду

Рис. 54. Возрастная динамика участия разных зон левого и правого полушария в управлении движениями

(модиф. по: СологубЕ.Б., Капустин B.C., 1986)

Ухудшаются процессы памяти и выработки двигательных навыков.

Зат­рудняется переделка двигательных динамических стереотипов. Подростки быстро утомляются, особенно при длительной монотон­ной работе.

С окончанием этого периода механизмы управления движениями постепенно приближаются ко взрослому уровню. В 13-14 лет завер­шается в основном формирование всех сенсорных систем. Совершен­ствуется поисковая функция глаза, ускоряются сенсомоторные ре­акции, уточняется «мышечное чувство» и улучшается точность вос­произведения мышечных усилий, повышается функциональная ус­тойчивость вестибулярной системы.

В юношеском возрасте управление движениями достигает высо­кого совершенства, позволяя добиваться рекордных результатов во многих видах спорта.

3.6.2. Развитие физических качеств

Возрастной период от 10 до 17-19 лет характеризуется достижени­ем максимального развития большинства физических качеств — гибкости, быстроты, ловкости, силы, скоростно-силовых возможно­стей, а также большими изменениями выносливости, которая дости­гает максимального развития несколько позже — к 20-25 годам..

Средний и старший школьный возраст особенно благоприятен для физического воспитания, так как соответствует проявлениям многих сенситивных периодов развития физических качеств, т. е. периодов, наиболее чувствительных к тренирующим воздействиям (см. рис. 38).

Одним из ранних является физическое качество гибкости — сус­тавной подвижности. Совершенствование гибкости, начинающееся в дошкольном и младшем школ ьном возрасте, продолжается в сред­нем школьном возрасте. Гибкость подростков тем выше, чем больше длина частейтела. Наиболее высоких значений гибкость достигает к 15-летнему возрасту, после чего без дальнейшей тренировки начина­ет снижаться. У девочек гибкость выражена лучше, чем у мальчиков.

Весьма благоприятный период развития ловкости отмечается с 7 до 14лет (с небольшим ухудшением этого качества в пике пубертат­ного периода). Созревание нижнетеменных третичных областей коры способствует улучшению межсенсорной интеграции и сенсо-моторных взаимосвязей, формированию представлений о «схеме тела» и «схеме пространства». В результате улучшается простран­ственная ориентация движений и, как следствие, телесная и предмет­ная ловкость.

По мере созревания лобных третичных областей коры больших полушарий появляются новые возможности для различных проявлений ловкости: развивается способностькформированию новых дви­жений в необычных условиях, улучшается анализ текущей и буду­щей ситуации, внесение сенсорных коррекций в двигательные про­граммы, временная оценка выполняемых действий. Развитию лов­кости способствует совершенствование процессов экстраполяции. После 35-летнего возраста проявления ловкости ухудшаются, осо­бенно нарушаясь в пожилом возрасте.

С 10 до 15 лет резко улучшаются различные показатели качества быстроты, достигая к 15-летнему возрасту взрослых величин (см. табл. 5)исохраняясь на этомуровне примерно до35лет. ВЦНС подростка увеличивается скорость протекания нервных процессов (лабиль­ность нервной ткани) и повышается подвижность нервных процессов, скорость смены процессов возбуждения и торможения. Это способ­ствует повышению скорости переработки информации в коре боль­ших полушарий. К 12-летнему возрасту заметно укорачивается время простой двигательной реакции, а к 14 годам—время сложной реакции с выбором. Совершенствование центральной регуляции движениями и повышение возбудимости и лабильности мышечного аппарата спо­собствуют ускорению моторных актов. К 15-летнему возрасту дос­тигают взрослого уровня показатели теппинг-теста — 50-60 ударов за 10 с и максимальной скорости бега. Особенно значительно улучша­ются скоростные параметры у мальчиков.

Возраст 11-14 лет является сенситивным для развития скоростно-силовых возможностей. В этом периоде имеется наибольший прирост прыгучести, резкости ударов и бросков. К 14-15-летнему возрасту достигается наибольшая высота и дальность прыжков, особенно у мальчиков (см. рис. 46 и табл. 20).

Мышечная силатрастает в медленном темпе до 11-летнего возрас­та.

Затем наступает замедление темпов ее прироста, связанное с разви­тием препубертатного периода (11-13 лет у мальчиков) и началом пе­рестроечных процессов в организме. После 14 лет начинается суще­ственный прирост мышечной силы (рис. 55), особенно выраженный у мальчиков и связанный с усиленной секрецией мужских половых гормонов (андрогенов). Становая силау мальчиков в 12 лет составляет, в среднем, 50-60 кг,в 15лет— 90-100 кг, в 18 лет- 125-130 кг.

В скелетных мышцах наблюдается миофибриллярная гипертро­фия, отражающая процессы усиленного синтеза сократительных белков (актина и миозина) в миофибриллах. Под влиянием развития быстрых мотонейронов в нервной системе происходят изменения в составе мышечных волокон — заметно нарастает объем быстрых и мощных гликолитических

волокон II-б типа.

Сенситивный период развития качества силы приходится на 14-17 лет. В возрасте 18-20 лет мышечная сила достигает максимальных значений для взрослого нетренированного человека. Обычно сила

Рис. 55. Максимальная сила кисти у нетринированных лиц

кисти у мужчин составляет около 70-75 % от массы тела, а у женщин примерно 50-60%. При отсутствии специальной тренировки сила со­храняется на этом уровне примерно до 45-летнего возраста. В юно­шеском возрасте устанавливается характерная для взрослого орга­низма топография мышечной силы, однако коррекцию в нее вносит специфика мышечной тренировки.

Позже других качеств развивается выносливость к длительной цик-лическойработеумеренной мощности. Сенситивный период ее разви­тия приходится на возраст 15-20 лет, когда в достаточной мере созрева-ютфункции дыхательной и сердечно-сосудистой систем, обеспечива­ющих работу аэробного характера. В 20-25 лет это качество достигает высокого развития и дольше других сохраняется в онтогенезе человека (примерно до 55 лет и более). Статическая выносливость (табл. 30) увеличивается меньше, чем динамическая. Она уменьшается в пубер­татном периоде, а затем нарастает, особенно к возрасту 18-20 лет.

Таблица 30

Возрастная динамика показателей силы мышц и статической работоспособности у женщин при статических напряжениях

(по: ГородниченкоЭ. А., 1983)

Возраст, лет	8-9	13-14	18-20	30-35	40-45	56-60
Сила, кг	14.8	31.9	37.8	30.9	32.2	27.2
Стататическая работоспос., кг сек	1368.6	3043.2	4221.6	3366.8	3904.0	3900.7

 

В юношеском возрасте на основе значительного развития различ­ных качественных характеристик двигательной деятельности воз­можна специализация во многих видах спорта и достижение высоких спортивных результатов. Лишь в видах спорта, требующих предель­ного развития выносливости (бег на длинные и сверхдлинные дис­танции, лыжные гонки и др.), высшие достижения появляются в бо­лее позднем возрасте — 20-35 лет.

3.6.3. Особенности энергетики мышечной деятельности и реакций вегетативных систем на физические нагрузки

В растущем и развивающемся организме энерготраты на двига­тельную активность составляют около половины суточных энерго­трат. У мальчиков в 14-15 лет суточная двигательная активность увеличивается более, чем на треть, по сравнению с 8-9-летними деть­ми. В 11-15 лет подростки делают

20-30 тысяч шагов в сутки. Их суточные энерготраты достигают в возрасте 10-12 лет 2200 ккал, в 13-15 лет примерно 3000 ккал. В покое основные энерготраты приходят­ся на органы с наиболее интенсивным обменом веществ — мозг, пе­чень, почки, а во время работы — на работающие мышцы. С этим связано то, что с увеличением роста мышц и уровня двигательной деятельности резко возрастают энерготраты у подростков.

Основного развития у подростков достигают процессы аэробной энергопродукции. Бурное увеличение мышечной массы, преоблада­ние в мышцах медленных волокон окислительного типа, нарастание в мышцах количества митохондрий и миоглобина, повышение ак­тивности окислительных ферментов, улучшение утилизации прино­симого кровью кислорода, а также совершенствование механизмов регуляции сердечно-сосудистой и дыхательной систем — все это приводит к повышению аэробных возможностей организма и величины МПК. Если в препубертатном периоде и во II стадии полового созре­вания у подростков аэробные возможности еще невелики, то на III стадии полового созревания (у девочек в 12-13 лет, у мальчиков — в 13-14 лет) наблюдается их резкое увеличение.

На этой стадии прирост МПК(л/мин)умальчиковсоставляетпримерно28%,удевочек—17 %. У юных спортсменов прирост МПК еще больше (рис.56). Макси­мальных значений абсолютные величины МПК достигают в возрасте 14-15 лет.

Подростки в этот период хорошо приспособлены к выполнению работы аэробного характера —циклических упражнений умеренной мощности (около 70% от МПК). Выполнение нагрузок максималь­ной и субмаксимальной мощности (90-100% МПК) для них трудно переносимо, так как в этом возрасте недостаточно развиты анаэроб­ные возможности организма.

 

Рис. 56. Аэробные возможности мальчиков 8—15лет

(модифиц. по: Тихвинский С.Б., 1972)

Относительные величины МПК (мл/мин.кг) на протяжении среднего и старшего школьного возраста (10-17лет) практически не изменяются (рис. 57). Это связано с тем, что годовые приросты аэробных возможностей не превышают приростов массы тела. Од­нако у юных спортсменов, имеющих лучше развитые скелетные мышцы, формирующие аэробное энергообеспечение, относитель­ные величины МПК выше, чем у сверстников, не занимающихся спортом.

Относительные величины М П К в женском организме ниже, чем в мужском. У девочек старше 8-летнего возраста относительные ве­личины МПК в среднем школьном возрасте ниже, чем у мальчиков на 12-21 %, в старшем школьном возрасте —на 33-39%. Объясняется это тем, что в составе тела у них больше доля жирового компонента, потребляющего незначительное количество энергии.

Стабильные величины относительного МПК очень важны в плане отбора. Так как они не изменяются в процессе тренировки и уже в 9-10-летнем возрасте соответствуют взрослым показателям, то их сле­дует использовать как информативные прогностические критерии для отбора детей в ДЮСШ, особенно в виды спорта, требующие раз­вития выносливости.

После 14-летнего возраста начинается реализация нового этапа генетической программы онтогенеза. Происходит формирование бы­стрых мотонейронов в ЦИС и развитие быстрых и мощных гликоли-тических мышечных волокон в скелетных мышцах. К IV-V стадиям полового созревания (15-18 лет) быстрые волокна уже занимают по

 

Рис. 57. Возрастная динамика анаэробных возможностей

(Кислородный долг, мл/кг) и относительная величина мпк (мл/мин/кг) у мальчиков 9—17лет

объему около 50% мышечной массы. Устанавливается характерный для каждого индивида состав (композиция) мышечных волокон. С появлением гликолитических волокон происходит быстроеразвн-тие анаэробных возможностей растущего организма (см. рис. 57). Сократительная деятельность этих волокон не зависит от работы кислородтранспортной системы (крови, сердечно-сосудистой и ды­хательной систем), так как они получают энергию в бескислородных условиях. В результате повышается адаптация юношей и девушек к работе анаэробного характера — к выполнению циклической работы в зоне максимальной и субмаксимальной мощности, силовых и ско-ростно-силовых упражнений.

Мощность выполняемой работы увеличивается с 11 до 16 лет бо­лее, чем на 200% (для сравнения — увеличение мощности работы с 7 до 11 лет составляет всего 30%). Объем выполненной работы макси­мальной мощности повышается по сравнению с 7-летним возрастом в10летна50%,ав14-15лет — на 300-400%.

За счет достигнутого высокого уровня МПКиулучшения процес­сов координации в мышечной и вегетативных системах энергообес­печения растет также и аэробная работоспособность юношей — в зо­нах большой и умеренной мощности.

Однако, экономичность и эффективность их работы еще не дос­тигают взрослых значений. КПД работы, выполняемой на уровне МПК, в 14-15 лет составляет всего 65-70% взрослого уровня, а про­цесс восстановления значительно более длительный. У юношей 17-й

 

лет длительность восстановления в 2 раза превышает время восста­новления у 20-летних при той же выполненной работе.

Четко выраженные гормональные и вегетативные перестройки сопровождают выполнение физических нагрузок у детей среднего и старшего школьного возраста.

Адаптация к специфическим упражнениям отражается у система­тически тренирующихся детей в более выраженных предстартовых изменениях по сравнению с детьми, не занимающимися спортом. Легче всего предстартовая настройка развивается у подростков и юношей, характеризующихся темпераментом сангвиников, затем — у холериков и у флегматиков. В периоде полового созревания у под­ростков из-за высокой возбудимости нервной системы особенно вы­ражены состояния предстартовой лихорадки.

Период срабатывания как в возрасте 7-10 лет, так и в возрасте 15-18 лет характеризуется начальным резким увеличением показателей сердечно-сосудистой и дыхательной систем (на 42.5%) с последую­щим медленным повышением до необходимого рабочего уровня.. Длительность устойчивого состояния при постоянной мощности ра­боты (или оптимального состояния при переменной мощности) ко­роче, чем у взрослых, а утомление наступает быстрее. Быстрое на­ступление утомления, в частности, обусловлено малой переносимос­тью кислородного дефицита. Величина максимального кислородного долга у подростков меньше, чему взрослых: в 9-10 лет она составляет всего 0.8-1.2 л, в 12-14 лет — 2-2.5 л (у нетренированных взрослых — 6-10л). В ІЗлет величина относительногокислородного долга(врас-чете на 1 кг массы тела или 1 м поверхности тела) примерно равна 60-70% соответствующего показателя у взрослых.

В системе крови у детей среднего и старшего школьного возраста при физических нагрузках часто возникает II фаза миогенного лей­коцитоза (1-я нейтрофильная), в то время как у взрослых при тех же нагрузках наблюдается лишь I фаза (лимфоцитарная). Большие мы­шечные нагрузки вызывают неадекватные реакции крови у подрост­ков — они снижают иммунитет организма. При этом в крови наблю­дается угнетение активности и снижение количества Т-лимфоцитов, уменьшается количество иммунного белка гамма-интерферона, по­является феномен исчезающих антител.

В связи с незавершенностью роста массы сердечной мышцы и объема сердца у подростков увеличение систолического объема крови не достигает еще взрослых величин. Даже при максимальном нарас­тании систолического объема при работе его значения лишь в 2 раза превышают уровень покоя, а у взрослых —в 2.5 раза. В возрасте 8-9 лет максимальные значения систолического объема составляют 70 мл, в 10-11 лет —80 мл, в 14-15 лет— 100-120 мл, у взрослых мужчин 20-22 лет—140 мл.

Сравнительно небольшим объемом крови, поступающим в кровя­ное русло за один удар, объясняется то, что нарастание минутного объе­ма крови у подростков еще в значительной мере зависит от преимуще­ственного повышения ¥СС. Лишь после 15-16-летнего возраста вели­чина сдвигов ЧСС при нагрузках несколько снижается. Величина МОК у подростков постепенно повышается: в 10-12 лет она равна 3.2 л/мин, в 13-1блет —3.8 л/мин, вюношеском возрасте МОК прибли­жается ко взрослому уровню (у взрослых МОК =4.5-5 л/мин).

Недостаточная эффективность регуляторных процессов в пубер­татный период у подростков отражается особенно заметно в реакциях кровообращения на статические нагрузки. Если при статических на­пряжениях малых мышечных групп реакции сердечно-сосудистой системы вполне эффективны, то при статических напряжениях больших мышечных групп в вертикальной позе они явно недоста­точны — наблюдается неустойчивость венозного тонуса, затяжной период восстановления. Это отражает низкую выносливость подрос­тков к подобным статическим нагрузкам.

У нетренированных подростков 14-15-илетоптимальное повыше­ние МОК наблюдается при мощности работы не более 40-50% МПК, а оптимальное повышение минутного объема дыхания — при 70% МПК, т. е. при работе умеренной мощности изменения дыхательной и сердечно-сосудистой систем наиболее эффективны.

С увеличением возраста повышаются функциональные резервы дыхательной системы. При работе на уровне МПК величина МОД (л/мин) увеличивается по сравнению с состоянием покоя в возрасте 8-9 лет в 7-8 раз, в 10-11 лет —в 9-11 раз, в 16-18 лет —в 10-12 раз. Однако эффективность дыхания у подростков и в определенной мере у юношей еще мала. Несмотря на возросший рабочий уровень легоч­ной вентиляции, альвеолярный воздух у подростков насыщается кислородом при вдохе меньше, чем у взрослых. Это обусловлено менее глубоким дыхательным объемом, большим относительным объемом вредного пространства, меньшей выносливостью дыха­тельных мышц, отставанием роста грудной клетки (и соответствен­но недостаточной величиной ЖЕЛ), незрелостью регуляторных процессов.

К несовершенству газообмена в легких добавляется еще низкая величина кислородной емкости крови и менее эффективный газооб­мен в тканях, где невысок коэффициент утилизации кислорода, т. е. малая величина кислорода переходит из артериальной крови в ткани и значительная его часть уносится венозной кровью обратно. У под­ростков отмечается менее выгодное соотношение поступления кис­лорода в легкие и потребление его тканями: у ребен ка 8-9 лет и под­ростка 15-16 лет это соотношение составляет 6:1, а у нетренирован но­го взрослого человека оно равно 5:1 и у тренированного взрослого —4:1. У взрослых людей каждый литр кислорода при работе на уровне МПК извлекается из 25 л воздуха, а у подростка — из 35 л, т. е. требу­емая работа легких почти в 1.5 раза больше, чем у взрослых.

При этом кислородный запрос на работу у подростков и юношей выше, чему взрослых на ту же нагрузку. Отмеченные особенности удовлетворения кислородного запроса свидетельствуют о важности регламентирования физических нагрузок у подростков и юношей.

Форсирование нагрузок особенно в период полового созревания мо­жет привести к тяжелым последствиям. У девочек 10-11 лет при больших нагрузках возникает несоответствие электрической и меха­нической систолы сердца в результате нарушения обменных процес­сов в миокарде. При больших нагрузках возникает патологическая инволюция вилочковой железы, нарушение иммунитета приводит к повышенной заболеваемости детей. Угнетается секреция соматот­ропного гормона, что приводит к задержке роста, а также гормонов коры надпочечников. У девочек в возрасте 11-16 лет особенно угне­тается секреция половых гормонов, нарушается становление и стаби­лизация ОМЦ.

В связи с отмеченным в процессе физического воспитания тре­буется тщательное дозирование и индивидуализация нагрузок, конт­роль за текущим состоянием детей. Постепенное наращивание физи­ческих нагрузок в соответствии с возрастными функциональными возможностями развивающегося организма обеспечит рациональное течение адаптационного процесса, сохранение здоровья детей и рост их спортивного мастерства.

3.6.4. Влияние спортивной тренировки на развитие функций организма и динамику работоспособности

Систематические занятия физическими упражнениями вызыва­ют значительные изменения строения и функций организма, повы­шают его функциональные возможности и способствуют развитию физических качеств юных спортсменов.

В коре больших полушарий тренирующегося подростка наблюда­ется общий подъем функционального состояния (возбудимости и ла­бильности) корковых нейронов, улучшаются показатели высшей не­рвной деятельности — сила, уравновешенность и подвижность не­рвных процессов. Возникающий рост быстродействия мозга отража­ется в его электрической активности повышением частоты основного ритма покоя — альфа-ритма ЭЭГ. У юных спортсменов 14-15 лет с более высокой частотой альфа-ритма (11-12 колеб./с) на­блюдается большая частотатеппинг-теста и более высокая пропуск­ная способность мозга, чем у детей того же возраста с меньшей часто­той альфа-ритма (8-9 колеб./с).

По мере роста специальной работоспособности в ЦНС юного спортсмена происходят специфические изменения, отражающие формирование новых двигательных навыков. Нервные клетки на­чинают работать более ритмично и стабильно. Активность отдель­ных нейронов синхронизируется с соседними нейронами и с нейро­нами ряда отдаленных участков коры, необходимых для участия в управлении конкретными движениями. Тем самым создаются осо­бые корковые функциональные системы, отражающие в своем составе специфику освоенного двигательного навыка (см. рис.32), а при циклической работе — темп движений («меченые ритмы» ЭЭГ).

Проявление этих корковых функциональных систем в ЭЭГ усиливается у юных спортсменов по мере повышения возраста и спортивно­го мастерства, а их особенности проявляются не только во время рабо­ты, но и при ее мысленном выполнении (представлении движения), а также в предстартовом состоянии, демонстрируя степень освоения на­выка и специфическую преднастройку мозга (табл. 31).

Таблица 31

Динамика межцентральных взаимосвязей в коре больших полушарий у одних и тех же юных спортсменов-фигуристов на протяжении

5-летней тренировки (показано среднее число высоких 0.7-1.0 корреляций потенциалов в ЭЭГ отдельного спортсмена в % от общего числа просчитанных корреляций)

(по: Капустин В. С, 1984)

Функциональное состояние	I юн. разряд	III разряд	II разряд	I разряд	КМС
	П-12лет	13-14 лет	15-16 лет	17-18 лет	19-20 лет
Исходный фон	9.3	9.2	10.0	8.2	11.0
Представление неспецифического элемента (бег)	12.2	12.2	12.8	13.7	18.9
Представление специфического элемента (перебежка)	9.6	10.1	13.8	17.4	23.3
Работа (имитация перебежки)	14.2	14.6	19.7	27.0	30.0
Работа под привычную музыку	15.3	19.1	23.3	29.9	32.6

В процессе адаптации к физическим нагрузкам совершенствует­ся регуляция кровеносных сосудов мозга. У подростков и юношей, адаптированных к значительным статическим напряжениям в про­цессе занятий тяжелой атлетикой, отмечается более стабильный и высокий кровоток в головном мозгу, чем у неподготовленных к та­кой работе сверстников.

Высокое нервно-психическое напряжение отрицательно сказы­вается на возможности сохранять устойчивую работоспособность. Например, более высокая эмоциональная и информационная на­грузка в индивидуальных уроках тактической направленности по сравнению с уроками технической направленности у юных фехто­вальщиков прйводиткболее быстрому развитию утомления и значи­тельно сокращает работу до отказа.

Вместе с тем, чем выше квалификация юных спортсменов, тем большей способностью они обладают к произвольной мобилизации функциональных резервов для преодоления утомления, особенно в ус­ловиях работы с повышенной мотивацией. Они выполняют при этом значительно больший объем работы, чем нетренированные сверст­ники, но испытывают более глубокое утомление и нуждаются в более длительном отдыхе.

Высокая способность к волевому преодолению развивающегося утомления у юных спортсменов обеспечивается более мощными ра­бочими доминантами в ЦНС, высокой возбудимостью симпатичес­кой нервной системы, наличием у них значительных гормональных резервов (например, величина суточной секреции адреналина и норадреналина во много раз превышает нормы нетренированных детей) и значительной продукцией нервными клетками стимулирующих нейропептидов.

Уже в 12-14-летнем возрасте юные спортсмены четко дифферен­цируются по целому комплексу психофизиологических особенностей на два различныхтипа, которые совершенно необходимо учитывать при выборе генетически адекватного вида спорта, стиля соревнователь­ной деятельности и амплуа спортсмена (атакующий или контрата­кующий в боксе, нападающий или защитник в футболе, нападаю­щий или разыгрывающий в волейболе и т. п.).

На самых начальных этапах спортивной тренировки следует также самым тщательным образом определить ведущую руку и ногу спортсмена для адекватного выбора вооруженной руки в фехтовании, теннисе, хоккее, правосто­ронней или левосторонней стойки в боксе, бьющей ноги в футболе, таеквондо, кикбоксинге и т. п.

Неадекватный выбор приводит к за­медлению и остановке роста спортивного мастерства, создает напряженность в организме, связанную с организацией компенсаторных реакций, и угрожает здоровью спортсмена.

Физические упражнения оказывают положительное влияние на развитие сенсорных систем. Юные спортсмены отличаются точнос­тью кинестетических ощущений, которые выше на наиболее трени­руемых мышцах и суставах. При воспроизведении заданных углов сгибания в локтевом суставе (без визуального контроля) фехтоваль­щики делают в 3 раза меньше ошибок, а лыжники в 2.5 раза меньше ошибок при сгибании в коленном суставе, чем нетренированные подростки. Юные баскетболисты практически точно воспроизводят с закрытыми глазами угол вращения в лучезапястном суставе. Диа­пазон точно воспроизводимых (без визуального контроля) заданных углов в плечевом и бедренном суставе гораздо более широк у высоко­квалифицированных юных спортсменов, специализирующихся в таеквондо, чем у нетренированных сверстников.

Юные футболисты отличаются более обширным полем зрения. Совершенствование поисковой функции глаза позволяет юным бор­цам, боксерам, подросткам, специализирующимся в игровых видах спорта, мгновенно схватывать наиболее значимую информацию и быстро на нее реагировать. Высококвалифицированные юные фигу­ристы демонстрируют великолепную вестибулярную устойчивость, выполняя за 55-минутную тренировку до 500 вращений без каких-либо нарушений координации. Опускаясь на пол после вращений на установке «Вертикаль», они почти мгновенно могут принимать ста­бильную позу, а у нетренированных подростков это «время нереши­тельности» занимает несколько секунд.

В среднем и старшем школьном возрасте особенно значительно спортивная тренировка влияет на развитие опорно-двигательного аппарата. В наиболее нагруженных костях скелета заметно увеличи­вается толщина и плотность костей, степень их минерализации. Мы­шечная масса и сила преимущественно нарастают в наиболее трени­руемых мышцах, создавая специфику топографии мышечной силы, характерную для каждого вида спорта.

В процессе многолетней спортивной тренировки в скелетных мышцах увеличивается объем быстрых гликолитических волокон типа П-б (анаэробных). Возможно также, что под влиянием скорстно-силовых физических упражнений многие волокна про­межуточного типа (11-а, окислительные, аэробные) приобретают свойства волокон типа П-б (гликолитических). Показано, чтоу 12-летних спортсменов объем быстрых и мощных мышечных волокон всоставе скелетных мышц достоверно превышает этот показатель у незанимающихся подростков (59% против 51 %). Эти особенности коррелируют у юных спортсменов с большей (в 3 раза) концентра­цией в крови гормона тестостерона в состоянии покоя (5.8 нМ/л против 1.8 нМ/л) и большей концентрацией лактата при анаэроб­ной работе.

Повышение мышечной силы часто сопровождается чрезмерным усилением тонуса напряжения без достаточной способности к рас­слаблению мышц. Такие соотношения снижают амплитуду движе­ний, препятствуют росту работоспособности мышечного аппарата, приводят к быстрому утомлению мышц. У 13-14-летних футболис­тов в 4-х главой мышце бедра отмечали наибольшее увеличение амп­литуды тонуса за счет более выраженного нарастания тонуса напряжения, аулучшение показателей расслабления наступало лишь после 16 лет, при переходе в команду мастеров. Подобные изменения явля­ются результатом усиленной изометрической тренировки силы без необходимого внимания к упражнениям на расслабление.

Увеличение тощей массы тела сопровождается у юных спортсме­нов уменьшением содержания жира, особенно заметным у предста­вителей зимних видов спорта (до 7-8 % от массы тела). Чем меньше у них процент жира в составе тела, тем выше физическая работоспо­собность.

Систематические тренировки оказывают неоднозначное влия­ние на темпы роста и развития организма детей. У девочек-ретар-данток, занимающихся гимнастикой, многолетние тренировки усиливают отставание их биологического возраста от паспортного (меньше стандартных величин масса и длина тела, более позднее появление менархе и пр.). Лишь к 16-летнему возрасту они начина­ют догонять сверстниц. В противоположность этому у пловцов-ак­селератов увеличиваются темпы развития (нарастают проявления акселерации), они в 13-летнем возрасте на 2-3 года и более опережа­ют сверстников по многим показателям. Многие юные баскетболи-стыв 13 лет достигают показателей 17-18 летних юношей, опережая однолеток на 4-5 лет.

Перестройки соматических функций организма сопровождаются изменениями вегетативных показателей у юных спортсменов.

Развитие массы сердечной мышцы и увеличение объема сердца по­вышают аэробные возможности организма. В системе дыхания под влиянием длительной тренировочных занятий повышается эффек­тивность и экономичность дыхательной функции, увеличивается ЖЕЛ(на 123% против должных величин), что обеспечивает быстрый рост МПК. Снижается чувствительность дыхательного центра к не­достатку кислорода (гипоксии) и избытку углекислого газа (гиперкапнии). Это позволяет существенно увеличить переносимость кис­лородного дол га и продлить задержку дыхания.

При адаптации организма юных спортсменов к работе перемен­ной мощности показатели сердечно-сосудистой и дыхательной сис­темы становятся более подвижными, точнее следуют за текущими

изменениями мощности нагрузки.

Большое значение в адаптации к аэробной и смешанной аэробно-анаэробной работе имеет повышение кислородной емкости крови. По­казано, что увеличение работоспособности юных бегунов на средние дистанции коррелирует с увеличением количества эритроцитов, ге­моглобина и содержанием железа в крови. У 10-11 -летних пловцов отмечалось повышенное содержание эритроцитов в крови и досто­верное повышение физической работоспособности на протяжении годичного тренировочного цикла (табл. 32).

Таблица 32

Физическая работоспособность и количество эритроцитов в крови у юных пловцов и нетренированных мальчиков 10-11 лет в начале и конце учебно-тренировочного года

(по: Еремеев В. Я. и др., 1983)

Группы обследуемых	в начале года, кгм/мин	в конце года, кгм/мин	Количество эритроцитов в начале года,	Количество эритроцитов в конце года,
Пловцы-мальчики Нетренир. мальчики	497.9 429.6	616.5 538.5	4.545 4.491	4.57 4.55

Юные спортсмены-лыжники I разряда в возрасте 16-17 лет, имев­шие в состоянии покоя высокое содержание в крови эритроцитов (до ) и гемоглобина (до 168 г/л), а также большую величину ЖЕЛ (до 5.7 л), показывали очень высокие функциональные изме­нения при выполнении велоэргометрических нагрузок, характерные лишь для высококвалифицированных взрослых спортсменов:

мак­симальная мощность работы у нихдостигала 400 Вт, относительные величины МПКсоставляли , ЧСС возрастала до 240 уд./мин, систолическое АД поднималось до 200 мм рт. ст., а концен­трация лактата доходила до 26.5 мМоль/л.

Подобные высокие показатели доступны юным спортсменам только после окончания периода полового созревания, а на протяже­нии переходного периода они, чаще всего, испытывают временное снижение работоспособности, связанное с перестройкой функций в организме. Временное снижение физической работоспособности юных спортсменов в период полового созревания (особенно в III фазу) наблю­дается несмотря на продолжение систематических тренировок (рис. 58). После окончания этого периода снова показатели работоспособ­ности превышают данные малоподвижных подростков и юношей.

Многочисленными работами продемонстрировано, что рацио­нальное построение тренировочного процесса приводит к улучшению сопротивляемости юного организма инфекционным и простудным

за­болеваниям, снижает их количество и продолжительность, уменьшает возможность осложнений.

Изучение механизмов адаптации юных спортсменов к физичес­ким нагрузкам показало, что этот процесс сугубо индивидуален, за­висит от множества морфофункциональных и психофизиологичес­ких показателей молодого организма, которые довольно жестко кон­тролируются генетически. Тренерам и педагогам, а также самим спортсменам необходимо помнить, что совершенствование функци­ональной подготовленности юных спортсменов требует

Рис. 58. Возрастная динамика физической работоспособности

Юных футболистов по отношению к работоспособности нетренированных сверстников, принятой за 100%

обязательного учета индивидуальных особенностей каждого организма, его возрастных возможностей, врожденных пределов изменчивости строения и функций под влиянием физических нагрузок. Лишь в этом случае возможно обеспечить планомерное нарастание спортив­ного мастерства, не ухудшая процессов роста и развития и сохраняя на высоком уровне здоровье юного спортсмена.

4. Физиологические особенности урока физической культуры в школе

В последние годы, наряду с общеобразовательными школами, по­явились новые учебные заведения (гимназии, лицеи), втом числе и частные, которые характеризуются возросшим объемом общей учеб­ной нагрузки и снижением внимания к занятиям физической куль­турой. Это приводит к существенному ухудшению функций орга­низма, развитию преморбидных состояний и повышению уровня за­болеваемости учащихся.

В физкультурных и педагогических вузах России студенты зна­комятся с некоторыми положениями педагогического контроля и особенностями функций организма школьников наурокахфизичес­кой культуры. Однако в методических указаниях по данной пробле­ме отсутствуют сведения о влиянии занятий физическими упражне­ниями на состояние здоровья детей. Параллельное рассмотрение этих вопросов педагогами, тренерами и физиологами будет способ­ствовать всестороннему взаимодополнению и более глубокому ана­лизу влияния физических нагрузок на организм учащихся.

Хорошо известно, что достаточное и правильно организованное физическое воспитание становится действенным средством сохране­ния и укрепления здоровья, улучшения физического и функцио­нального развития детей и подростков. С другой стороны, анализ су­ществующей системы педагогического и медицинского контроля за уроками физической культуры свидетельствует о том, что такие за­нятия проводятся без достаточного учета физиологических особен­ностей организма и работоспособности школьников.

 

---

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 968; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!