СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. Спортивная физиология спортивная физиология

• Название: Спортивная физиология спортивная физиология
• Анкор: СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ.doc
• Дата: 22.02.2018
• Размер: 1.7 Mb.
• Имя файла: СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ.doc
• Тип: Документы; #15813
• страница: 16 из 19

Глава X

Физиологические особенности спортивной тренировки детей школьного возраста

Развитие человека от момента рождения и до смерти (онто­генез) представляет непрерывный единый процесс (индивидуаль­ное развитие). На протяжении жизни организм претерпевает ряд закономерных морфологических, биохимических и функциональных (физиологических) изменений.

Х.1. Индивидуальное развитие и возрастная периодизация

Индивидуальное развитие. Онтогенез обусловлен влиянием на­следственных факторов и определяется генетической программой, которая складывается в результате взаимодействия родительских генов. Генетическая программа индивидуального развития реали­зуется в определенных условиях окружающей среды. На различных этапах онтогенеза влияние генетической информации и окружаю­щей среды неодинаково. Так, в первые годы жизни влияние среды оказывается неизмеримо сильнее, чем в более поздние годы.

Формирование органов и систем развивающегося организма происходит гетерохронно (неодновременно): одни из них разви­ваются раньше, другие — позднее. Так, морфологически головной мозг и. спинной мозг наиболее интенсивно растут в раннем детстве и к 10—12 годам достигают окончательных размеров. Формиро­вание же половых органов до 11 —12 лет происходит относительно медленно, а в 12—14 лет — быстро.

В ходе индивидуального развития человека непрерывно совер­шаются два взаимосвязанных процесса: ассимиляция, (усвоение, создание) и диссимиляция (разрушение, распад). На различных этапах развития соотношение между этими процессами изменяется. В период роста и формирования организма преобладает ассими­ляция. Отмечается усиленный синтез белков, который сопровож­дается относительно большими, чем у взрослых, энергетическими тратами.

На различных этапах индивидуального развития человека изме­няется характер нейрогуморальной регуляции функций. Например, на ранних этапах преобладают механизмы симпатической регуля­ции сердечно-сосудистой системы, что проявляется в значительной ЧСС в условиях относительного покоя; с возрастом усиливается влияние блуждающего нерва, что выражается, в частности, в за­медлении ритма сердечных сокращений.

Огромное влияние на развитие человека оказывают движения, физические упражнения. Недостаток движения, ограничение двига­тельной активности (так называемая гипокинезия) отрицательно сказывается на формировании организма. Деятельность различных систем организма находится в прямой зависимости от активности скелетных мышц, особенно в детском возрасте. Двигательная актив­ность стимулирует обмен веществ и энергии, совершенствование всех функций и систем организма и повышает его работоспособ­ность.

Велика роль двигательной активности в подготовке к труду. Осваивая новые движения, человек обучается управлять работой мышц, сложными движениями, необходимыми в трудовой и спор­тивной деятельности.

Двигательная активность способствует усвоению информации, которая поступает из внешней среды, через сенсорные системы. Эта информация имеет значение не только для повышения физической и умственной работоспособности, но и для становления человека как личности.

Возрастная периодизация. Дошкольный и школьный возраст разделяют на следующие возрастные периоды: 1) младенческий — до 1 года; 2) раннее детство — от 1 до 3 лет; 3) дошкольный, или первое детство, — от 4- до 6—7 лет, 4) младший школьный, или второе детство, — от 6—7 до 12 лет (мальчики до 12 лет, де­вочки до 11 лет); 5) средний школьный, или подростковый, — от 12 до 15 лет (мальчики 12—15, девушки 11 —15 лет); 6) старший школьный — от 16 до 18 лет.

Для более точной оценки индивидуального развития рекомен­дуют наряду с календарным (паспортным) возрастом учитывать так называемый биологический возраст. Это связано с тем, что для каждого организма характерны только ему присущие темпы развития. Именно поэтому сроки отдельных возрастных эта­пов биологического развития не всегда совпадают с "календарным возрастом. Биологический возраст оценивается по комплексу показателей: физическому развитию (рост, вес и т. д.), срокам окостенения скелета («костный возраст»), степени половой зрелости и др.

Фактором, который еще более осложняет точную характеристику истинного возраста, является процесс, получивший наименование акселерация. Этот процесс характеризуется следующими ос­новными особенностями: ускоренным физическим развитием, более ранними сроками полового созревания, увеличением размеров тела. Так, подростки и юноши Москвы выросли по сравнению с 1923— 1925 гг. на 10—13 см, у них увеличилась масса тела на 9—11 кг. Первая менструация (один из показателей полового развития) у ле­нинградских школьниц в 1927—1930 гг. отмечалось в среднем в 14 лет 2 месяца, а в настоящее время — в 12 лет 11 месяцев.

Наряду с детьми-акселератами, т. е. ускоренно развивающимися, есть дети-ретарданты, развивающиеся медленно, которые отстают в физическом и половом развитии. Поэтому нередко один и тот же календарный возраст объединяет разный в биологическом отношении контингент детей.

В процессе физического воспитания и спортивного совершенствования необходимо учитывать не только календарный, но и биологический возраст занимающихся, индивидуальные особенности - их развития.

Х.2. Возрастные особенности физиологических функции и систем

Рост и формирование организма, эффективность его взаимо­действия с внешней средой во многом зависят от развития нерв­ной системы, и главным образом ее ведущего отдела — коры боль­ших полушарий головного мозга.

Х.2.1. Высшая нервная деятельность

На отдельных этапах возрастного развития дети характеризуют­ся специфическими особенностями высшей нервной деятельности.

Младший школьный возраст примечателен совер­шенствованием; высшей нервной деятельности. В этот период .воз­растает сила и подвижность нервных процессов, усиливается внут­реннее торможение, в результате чего взаимодействие процессов возбуждения и торможения характеризуется большей уравновешен­ностью, чем у дошкольников. Установлено, что такие виды внут­реннего торможения, как условное и угасание, вырабатываются значительно быстрее, чем у детей 5—7 лет. Например, условный тормоз образуется у детей 5 лет после 30 неподкреплений, а у детей 12 лет — после 4 неподкреплений. В младшем школьном возрасте повышается Способность обра­зовывать условнорефлекторные связи. Так, у детей 10—12 лет положительные условные рефлексы как на простые, так и на слож­ные раздражители появляются остро и характеризуются значитель­ной устойчивостью. Наряду с этим рефлекторные реакции у детей часто носят разлитой характер. Это результат выраженной ирра­диации возбудительного процесса. Вследствие того что сила внут­реннего торможения еще недостаточна, дифференцировки выраба­тываются труднее, чем у взрослых. При сильных воздействиях у детей относительно быстро развивается запредельное тормо­жение.

В 10—12 лет устанавливается частота альфа-ритма биоэлект­рической активности мозга, характерная для взрослых, т. е. 10— 12 колебаний в секунду. Вместе с тем электроэнцефалограмма детей характеризуется значительной вариабельностью, в разных областях мозга отмечаются заметные различия в распределении частот электрической активности.

В младшем школьном возрасте активно развивается речевая функция, усиленно формируются мышление, способность пользо­ваться понятиями, абстрагированными от действия, совершенству­ются взаимосвязь первой и второй сигнальных систем, внутренняя речь, способность обдумывать «про себя» поступки. Словесная ин­формация становится более конкретной и полной. Усиливаются временные связи между словами как раздражителями и двигатель­ной функцией. Благодаря этому повышается способность к более разнообразному и глубокому словесному выражению своих дви­жений.

Физическое воспитание и спортивное совершенствование спо­собствуют более тонкому взаимодействию сигнальных систем и рас­ширяют влияние речи и мышления на двигательную функцию.

Подростковый возраст совпадает с пубертатным скачком роста и физического развития. Начало этого процесса при­ходится у девочек на 11—12 лет, а у мальчиков — на 13—14 лет. Различают три фазы, связанные с процессом полового созревания: 1-я фаза — препубертатная, частично представленная теми изме­нениями, которые характерны для предшествующего периода; 2-я фаза — собственно-пубертатная, которая выражается в усилен­ном половом развитии и внешнем проявлении его признаков; 3-я фаза — постпубертатная, связанная с завершением полового созревания и продолжающаяся в старшем школьном возрасте.

Подростковый возраст характеризуется рядом отличительных особенностей. У подростков преобладают процессы возбуждения, заметно ухудшается дифферинцировочное торможение, условнорефлекторные реакции становятся менее адекватными раздражению и носят более выраженный, «бурный» характер. Отчасти этим объясняется тот факт, что двигательные действия подростка неред­ко отличаются большим числом дополнительных движений, сокра­щением ненужных мышц, излишней закрепощенностью. У детей этого возраста могут наблюдаться временные трудности в образо­вании условных рефлексов и дифференцировок.

Подростка отличает резко повышенная эмоциональность пове­дения, сопровождающаяся подчас психической неустойчивостью — быстрым переходом от угнетении к радости и наоборот. Подобные изменения носят временный характер и являются следствием нейро-гормональных сдвигов, присущих данному возрастному периоду.

Как период полового созревания подростковый возраст приме­чателен активизацией гормональной функции половых желез. На фоне включения половых желез во взаимодействие с гипофи­зом и щитовидной железой изменяются нейроэндокринные и нейро-гуморальные соотношения в организме, характерные для предшест­вующего периода детства.

Переход к юношескому возрасту связан с дальнейшим совер­шенствованием высшей нервной деятельности. Повышается уровень аналитико-синтетической деятельности коры большого мозга, уси­ливается функция обобщения, возрастает роль словесных сигналов, уменьшается латентный период на словесный раздражитель. Усили­вается внутреннее торможение, нервные процессы становятся более уравновешенными. Заканчивается формирование электрической активности коры большого мозга, в возрасте 17—18 лет деятель­ность ее является достаточно зрелой.

Х.2.2. Обмен веществ и энергии

Особенность обмена веществ у детей школьного возраста со­стоит в том, что значительная доля образующейся энергии (больше, чем у взрослых) идет на процессы роста, развития организма, т. е. на пластические процессы. Следовательно, во время спортивной деятельности расход энергии связан не только с необходимостью восполнить ее источники, но и с процессами роста, развития.

Обмен белков. У детей потребность в белках выше, чем у взрос­лых. Чем младше ребенок и чем интенсивнее у него процессы роста, тем потребность в белках больше. Детям 4—7 лет на 1 кг массы тела требуется 3,5—4 г белка, в 8—12 лет-—3 г, в 12—15 лет — 2—2,5 г, а взрослым— 1 —1,5 г. Так как у детей синтез белков преобладает над распадом, для растущего организма характерен положительный азотистый баланс, когда количество азота, вво­димого с белковой пищей, превышает количество азота, выводимого с мочой.

Важно не только количество, но и качество потребляемых белков. Полноценность белков определяется наличием в них амино­кислот, необходимых для синтеза. Большое значение имеет поступ­ление в достаточном количестве незаменимых аминокислот. Недо­статок белка замедляет развитие ребенка. У детей, занимающихся спортом, особенно при значительном увеличении мышечной массы, потребность в белках повышена в 1,5—2 раза.

Обмен жиров. Жиры и жироподобные вещества играют сущест­венную роль в процессах роста. Они важны для морфологического и функционального созревания нервной системы. Жиры необходимы для образования клеточных мембран. Потребность в жирах с воз­растом изменяется. Суточная норма жиров на 1 кг веса тела составляет: в 5—6 лет — 2,5 г, в 10—11 лет—1,5 г, в 16— 18. лет — 1 г.

При избыточном потреблении жиры могут откладываться в за­пас. Особенно много их депонируется в организме при недоста­точной двигательной активности. Избыток жиров нарушает обмен веществ, расстраивает пищеварение, отрицательно влияет на физи­ческое развитие. У детей обмен жиров носит неустойчивый харак­тер.

Обмен углеводов. Для детей характерна высокая интенсивность углеводного обмена. Это связано с тем, что углеводы у них выпол­няют не только роль основных источников энергий, но и важную пластическую функцию, обеспечивая формирование оболочек клеток, а также соединительной ткани. За сутки дети должны получать с пищей: в возрасте 4—7 лет — 280—300 г, в 8—13 лет — 350— 370 г, в 14—17 лет —450—470 г.

Регуляция углеводного обмена у детей менее совершенна, чем у взрослых. Это проявляется в более медленной мобилизации углеводных ресурсов, а также в меньшей способности сохранять необходимую интенсивность углеводного обмена при работе. Так, при напряженной спортивной деятельности (бег на 500 м, кросс на 5 км) у подростков и юношей уровень сахара в крови снижается чаще, чем у взрослых. Особенно это характерно для длительных, монотонных упражнений. Эмоционально насыщенные занятия, ис­пользование разнообразных (преимущественно игровых) упражнений способствуют сохранению нормального уровня сахара в крови.

Обмен воды и солей. Вода составляет около 80% массы тела ребенка. По мере развития организма количество воды уменьшает­ся до нормы взрослых (68—72% массы тела). Чем младше ребенок, чем быстрее он развивается, тем выше у него потребность в воде. Так, в возрасте 6 лет суточная потребность в воде составляет 100—ПО г на 1 кг массы тела, в 14 лет — 70—85 г, в 18 лет — 40—50 г. Несмотря на то что относительное количество потребляе­мой воды с возрастом уменьшается, абсолютное количество увели­чивается. Это связано с тем, что с возрастом растет масса тела ребенка. Поэтому общее количество потребляемой воды в сутки, на­пример, у детей 6—10 лет составляет 1600—2000 мл, что меньше, чем у взрослых (2200—2500 мл). Для детей характерна повышен­ная гидролабильность, т. е. способность быстро терять и быстро де­понировать воду. Это обусловлено недостаточно совершенной нерв­ной и эндокринной регуляцией водного обмена.

Минеральные вещества имеют большое значение для формиро­вания костной ткани, главным образом кальций и фосф9р..Потреб­ность в них увеличивается в период усиленного роста, особенно в период полового созревания подростков. У детей 6—7 лет суточ­ная потребность в кальции составляет 0,3—0,5 г, а у старших школьников примерно 1,0 г.

Для нормального развития организма важно не только абсолют­ное количество минеральных веществ, но и их соотношение. На­пример, если в суточном рационе дошкольников должно содержать­ся примерно равное количество кальция и фосфора, то в более старшем возрасте фосфора должно быть вдвое больше.

Растущий организм нуждается также в натрии, калии, хлоре, железе. Однако суточная потребность детей в этих минеральных веществах в 1,5—2 раза меньше, чем у взрослых. Кроме этого, в обмене веществ у детей имеют значение такие микроэлементы, как медь, цинк, кобальт, марганец.

Обмен энергии. У детей энергетический обмен выше, чем у взрос­лых. Например, расход энергии на 1 кг массы и на единицу поверх­ности тела в условиях относительного покоя (основной обмен) в возрасте 8—10 лет в 2—2,5 раза выше, чем у взрослых. Более высокая интенсивность биоэнергетики детского организма является следствием процессов роста и развития. Причем она тем выше, чем младше ребенок.

Большой расход энергии связан не только с усиленными пласти­ческими процессами, но и с более интенсивной, чем у взрослых, работой дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а также с большей теплоотдачей. Поверхность тела ребенка относительно велика по сравнению с массой тела, поэтому он отдает в окружаю­щую среду больше тепла. Так," расход, энергии в состоянии основ­ного обмена на 1 м² поверхности тела у 10-летних равен 49,5 ккал, у 16—18-летних —43 ккал.

Расход энергии во время выполнения физических упражнений также зависит от возраста. У подростков при выполнении одинако­вой со взрослыми работы энергетический обмен выше. С возрастом энергозатраты при той же мышечной нагрузке понижаются. Иссле­дование расхода энергии при ходьбе показало, что чем старше дети, тем меньше энергетические затраты на 1 м пути. При нагрузке на велоэргометре ребенок 8—9 лет затрачивает на 1 кгм работы в 1 мин 7,6 мл кислорода, а взрослый — 5,4 мл, т. е. в 1,4 раза меньше.

Таким образом, с возрастом повышается экономичность мышеч­ной работы. На это указывает также рост механической эффектив­ности по мере развития организма. При работе на велоэргометре в возрасте 6—9 лет она равна 12,3%, в то время как у взрослых — 15—20%. Под влиянием спортивной тренировки энергетическая стоимость упражнений понижается. Установлено, что у юных спорт­сменов потребление кислорода увеличивается в меньшей мере, чем у их сверстников, не занимающихся спортом.

У детей также меньше максимальный уровень увеличения об­мена при напряженной мышечной деятельности. Так, в 10—11 лет потребление кислорода по сравнению с основным обменом может увеличиваться максимально в 9—10 раз, в то время как у взрос­лых— в 15—20 раз. Установлена зависимость МПК от индиви­дуальных темпов развития организма. У подростков, опережающих своих сверстников в темпах физического развития, МПК выше, чем у отстающих.

У юных спортсменов максимальный уровень энергетического обмена выше, чем у детей, на занимающихся спортом. Так, у спортсменов 16—17 лет МПК на 50—60% выше, чем у неспорт­сменов.

Х.2.3. Система крови

Объем Циркулирующей крови (по отношению к весу тела) зави­сит от возраста: у детей до 1 года— 11%, у взрослых — 7%, на 1 кг веса тела у детей 7—12 лет — 70 мл, у взрослых — 50—65 мл.

Возрастные изменения характерны и для форменных элементов крови. У ребенка первого года жизни количество эритроцитов составляет 6—6,5 мл и/мм³. С возрастом оно снижается до 4— 5 млн/мм³.

По мере развития организма увеличивается концентрация гемо­глобина в крови (табл. 25).

Сниженное по сравнению со взрослыми содержание гемоглобина у детей определяет несколько меньшую кислородную емкость крови (табл. 26).

В крови детей первых дней жизни содержится большое коли­чество лейкоцитов (10 000—15 000 в 1 мм³). В последующие годы содержание лейкоцитов понижается и к 8—10 годам доходит до уровня взрослых. Заметные возрастные изменения происходят и в лейкоцитарной формуле. С возрастом увеличивается процент нейтрофилов и понижается количество моноцитов и лимфоцитов. В результате относительно невысокого содержания нейтрофилов у детей дошкольного возраста понижена фагоцитарная функция крови.

Мышечная деятельность сопровождается существенными изме­нениями в системе крови. для подростков и юношей характерны более значительные, чем для взрослых, изменения ряда показателей-