Физиология человека. Общая. Спорт. Возрастн._Солодков, Сологуб_2. Учебник для высших учебных заведений физической культуры Издание 2е, исправленное и дополненное
 Скачать 5.66 Mb.
|
|
Возрастная динамика равновесия в стойке на одной ноге (по; Шварц В. Б., Хрущев С. В., 1984) Возраст, лет 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Время (с) удержания 14 20 22 25 27 45 52 55 50 45 44 Ловкость — комплексное понятие, в ее структуру включаются способность быстро осваивать новые упражнения, координи-рованно выполнять сложные движения и эффективно действовать в необычных условиях, создавая новые двигательные акты. Ловкость менее других качеств контролируется генетически и относится к наиболее тренируемым качествам. Развитию ловкости у детей способствуют созревание высших отделов мозга (особенно третичных полей коры больших полушарий), совершенствование центральной регуляции моторных функций (налаживание регуляции мышц- антагонистов, межмышечной координации и пр.), улучшение функций скелетных мышц (более быстрое развертывание механических реакций при возбуждении мышечных волокон идр.). Уже в дошкольном возрасте быстро растет точность метания в цель, точность прыжка. В структуре основных двигательных способностей у детей 3-6-летнего возраста ловкость составляет 52-57%. Наибольшие сдвиги координационных способностей обнаруживаются после 7лет — в младшем и среднем школьном возрасте. Совершенствование функций лобных долей в младшем школьном возрасте обеспечивает рост обучаемости детей, ускоряет формирование двигательных навыков, улучшает процессы программирования и пред-программирования, внесения коррекций в моторные программы, повышает способность выделять из внешних сигналов наиболее информативные признаки, усиливает речевую регуляцию движений. Все это улучшает проявление ловкости у детей. 400 Различают ловкость «телесную» и «предметную». Их развитие протекает гетерохронно. Особенно выражена разновременность развития для отдельных показателей «предметной» ловкости. Однако показатели координации и точности движений у 7-8-летних детей в 1.5-2 раза хуже, чем у 14-15-летних. Они резко ухудшаются при малейшей недостаточности зрительной информации. На 30-50% они менее стабильны, чем у 11 - 12-летнихдетей. Гибкость одно из наиболее ранних по развитию качеств. Начиная с 4-летнего возраста, она быстро совершенствуется на всем протяжении дошкольного и младшего школьного возраста благодаря хорошей растяжимости мышечных волокон и связочного аппарата у детей. Во всех возрастных периодах гибкость лучше выражена в женском организме по сравнению с мужским. 2.6.3. РЕАКЦИИ ВЕГЕТАТИВНЫХ СИСТЕМ И ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ Дети дошкольного и младшего школьного возраста отличаются при физических нагрузках быстрым врабатыванием и быстрым восстановлением. В этом возрасте характери ы малая выраженность устойчивого состояния и быстрое развитие утомления. Для них непереносима монотонная деятельность, тяжелы статические нагрузки. Эффективность механической работы низка: КПД их составляет всего 10-12%, тогда каку нетренированных взрослых — 20-25%, а у спортсменов — порядка 30-35%. Дети легче переносят нагрузки аэробного характера и мало адаптированы к анаэробной работе. Однако аэробные возможности их еще недостаточны. Высокий расход кислорода, обусловленный интенсивным энергообменом, требует постоянного быстрого притока кислорода. В добавок к этому кислородная стоимость работы у детей из-за несовершенства двигательных навыков и недостаточной координации движений выше, чемувзрослых. С этими высокими потребностями в кислороде не справляется кислородтранспортная система. Н еэффекти вное дыхание, малая величина систолического объема крови, низкая кислородная емкость крови не обеспечивают должного удовлетворения кислородного запроса. Можно отметить, что 1 лкислородаудошкольни-ков и младших школьников извлекается из 5 л ал ьвеолярного воздуха (у взрослых — всегоиз3.5л)ииз12лкрови(увзрослых — из 8 л). При малом объеме сердца и легких дети на физические нагрузки реагируют значительным повышением частоты сердцебиений и дыхания. Величина систолического объема крови у цетей младшего школьного возраста повышается при интенсивной работе до 70 мл, минутный объем крови достигает 13-15 л/мин, при этом частота сердечных сокращений может повышаться до 240 уд./мин и более. 401 Важной особенностью регионарного кровообращения является большее увеличение ЧСС, систолического и минутного объема кровотока при работе ногами, чем при работе руками. При этом работа руками в большей степени вызывает повышение ЧСС, а работа ногами — систолического объема крови. Адекватные нагрузки для детей младшего школьного возраста при работе руками в 2-2.5 раза меньше по мощности, чем при работе ногами. Утренированныхдетей МОК при стандартных нагрузках быстрее достигает рабочего уровня, эти сдвиги более экономны и быстрее восстанавливаются по сравнению с изменениями МОК у нетренированных детей (рис. 50). Рабочие изменения артериального давления из-за низкой мощности сердечной мышцы, малого систолического объема крови, относительно широкого просвета и высокой эластичности стенок сосудов сравнительно небольшие (до 150-160 мм рт. ст.). Минутный объем дыханияу детей 8-11 лет увеличивается при работе до 50-60 л/мин, но при небольшой глубине дыхания резко нарастает частота дыхания. Рис. 50. Изменение МОК у нетренированных (1) и тренированных (2) мальчиков 7—8 лет при выполнении стандартной нагрузки I — исходный фон, II — работа, III — восстановительный период (по: Косимое С.А. и др., 1989). 402 Дыхание неравномерное, зачастую возникают задержки дыхания. Большое значение для детей имеет носовое дыхание. От него дети зависят больше, чем взрослые, так как их носовые проходы узкие, а реакции кровеносных сосудов слизистой дыхательных путей на изменения температуры внешней среды еще несовершенны. Игры и эстафеты за счет высокой эмоциональности детей вызывают резкое нарастание у них ЧСС и изменения дыхания. Повышение мощности нагрузки вызывает у младших детей гораздо большее увеличение ЧСС и частоты дыхания, чем у более старших. Часто (в 12-13% случаев) в состоянии покоя встречаются значительные дыхател ьные аритмии, которые исчезаютпри рабочем учащении дыхания до 30 вд./мин. Дети младшего школьного возраста и, особенно, дошкольного возраста не переносят длительные интенсивные нагрузки, связанные с накоплением кислородного долга, и с задержкой дыхания. В их крови при задержке дыхания очень быстро падает содержание оксигемогло-бина. Непроизвольное прекращение задержки дыхания наступает при гораздо более высоких его концентрациях, чем у взрослых, обусловливая малую продолжительность подобных задержек (табл. 22). Таблица 22 Возрастные изменения длительности задержки дыхания на вдохе (по: Аганянц Е. К. и др., 1991) Возраст, лет 6 7 8 9 10 11 Время задержки, с 16 26 32 34 37 39 Аэробные возможности детей нарастают с возрастом, увеличиваясь в абсолютных значениях М ПК (л/мин) примерно до 15 лет. У мальчиков МП К составляет в 7-8 лет— 1.3 л/мин, в 8-9 лет— 1.5 л/мин, в 9-Ю лет— 1.6 л/мин, в 10-11 лет— 1.7 л/мин. Эти значения гораздо ниже, чем у взрослых. Однако относительные величины МПК (мл/мин.кг) удетей очень высоки, близки к показателям нетренированных взрослых лиц, а у некоторых детей даже превосходят их.. У мальчиков младшего школьного возраста значения МПК превышают эти показатели удевочек (табл. 23). Таблица 23 Возрастная динамика относительных величин максимального потребления кислорода — МПК (по: Гуминский А. А., 1973) Возраст, лет МПК мальчиков, мл/мин.кг МПК девочек, мл/мин.кг 9-10 11-12 13-14 15-18 46.8-44.2 44.6-43.2 45.4-46.5 46.3-45.3 34.8-38.0 37.8-38.3 37.5-34.8 34.2-33.1 403 Величина предельного кислородного долгау детей 8-11 лет не превышает 1.5- 3 л. Это ограничивает возможности выполнения работы субмаксимальной мощности (напр., бег на средние дистанции). При подобных нагрузках энергообразование идет за счет реакций гликолиза, но у детей эти реакции развиты недостаточно в связи с малыми запасами углеводов в организме и затруднениями в их мобилизации. Быстрое снижение концентрации глюкозы в крови является лимитирующим фактором при данных нагрузках. При этом даже не накапливается в крови большого количества диктата — максимальная его концентрация удетей в 7-9 лет составляет только 9 мМоль/л, т. е. вдвое ниже, чем у взрослых. Для развития анаэробных возможностей удетей дошкольного и младшего школьного возраста анаэробные нагрузки следует включать в занятия физическими упражнениями, но их доля не должна превышать 20% общего объема нагрузки. Статические нагрузки вызывают негативные реакции сердечно-сосудистой и дыхательной систем удетей. У них отмечается увеличение не только максимального, но и минимального артериального давления, что резко ухудшает условия кровоснабжения. В восстановител ьном периоде удетей сильно выражен феномен статическихусилий — послерабочего увеличения функций дыхания и кровообращения. Такие реакции обнаруживаются даже при локальных статических усилиях. Глобальные статические нагрузки маленьким детям вообще противопоказаны. Вращательные нагрузки вызывают у детей дошкольного и младшего школьного возраста отличную от взрослых реакцию сердечно-сосудистой системы. У них по сравнению со взрослыми наблюдается большая доля парасимпатических эффектов (замедления ЧСС) и меньшая доля симпатических эффектов (учащением ЧСС), атакже более частое отсутствие изменений ЧСС (табл.24). Таблица 24 Возрастная динамика изменений ЧСС после вращательных нагрузок в тесте «Вертикаль» (по: Зайцев А. А., 1999) Возраст, лет Без изменений, % Парасимп. эффект, % Симпатия, эффект, % 5-6 7-8 9-10 11-12 13-14 15-16 17-18 21 26 23 20 18 11 9 36 27 25 22 26 19 22 43 47 52 58 56 70 69 Наиболее адекватными для детей являются кратковременные динамические нагрузки с небольшими интервалами, более длительные циклическиеупражнения невысокой мощности (аэробногохарактера) и скоростно-силовые упражнения. 404 2.6.4. ВЛИЯНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКИХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА РАЗВИТИЕ ФУНКЦИЙ, ЗДОРОВЬЕ И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ДЕТЕЙ Двигательная активность детей очень высока. Она совершенно необходима для нормального развития всех органов и систем организма, повышения устойчивости к неблагоприятным условиям внешней среды и снижения заболеваемости. Число шагов, подсчитанных за сутки, неуклонно растет по мере повышения возраста детей (табл. 25). У отдельных 7-летних мальчиков суточное количество шагов может доходить до 20-22 тысяч. Понятно, что существующий школьный режим не удовлетворяет этим требованиям. Потребность в двигательной активности в детских садах и начальной школе удовлетворяется примерно на 30-50%. Таблица 25 Нормы двигательной активности детей — число шагов за сутки (поданным Минздрава СССР, 1986) Возраст, лет 3 4 5 6 7 11-14 15-17 Число шагов, тыс. 9-12 12-13 14-15 15-16 17-18 18-25 25-30 За последнее время все большее значение приобретает проблема физиологической незрелости детей (Аршавский И. А., 1985). Число таких детей постоянно растет Это доношенные дети, родившиеся в срок, с нормальным весом (3-3.5 кг) и длиной тела (50-52 см), но функционально незрелые. Основным признаком физиологической незрелости является мышечная гипотония (тонкие и слабые мышечные волокна с низким мышечным тонусом), которая сопровождается пониженной двигательной активностью. Эти дети отличаются слабым типом нервной системы, малой выраженностью положительных эмоций (подавленное настроение, слезливость и пр.), эмоциональной нестабильностью, низкой устойчивостью к инфекционным и простудным заболеваниям (сниженный иммунитет), задержкой полового развития (инфантилизм), низкой умственной и физической работоспособностью. В возрасте 6 леттакие дети не готовы к поступлению в школу. Количество детей, не достигших «школьной зрелости» в 6-летнем возрасте, составляет около 18%. У «незрелых» детей по сравнению со «зрелыми» умственная работоспособность ниже на 30-72%, величина МПК л/мин у мальчиков ниже на 15.8%, относительная величина МПК ниже на 7.6%. Главным фактором в борьбе с этим состоянием является правильно организованная двигательная активность. Только постепенное наращивание мышечной деятельности может нормализовать функционирование центральной нервной системы, сенсорных 405 систем, секрецию эндокринных желез, работу органов кровообращения и дыхания и других систем организма. Дети первых лет жизни приобщаются к систематическим занятиям плаванием, фигурным катанием, гимнастикой и акробатикой, прыжками в воду, теннисом. Начинается их подготовка к занятиям волейболом, баскетболом, лыжному спорту, легкой атлетике. Начало спортивной специализации в различных видах спорта, несмотря на процессы эпохальной и индивидуальной акселерации, должно быть, по мнению ряда специалистов, не ранним, а своевременным. Форсирование физических нагрузок недопустимо. Они должны соответствовать возрастным особенностям и индивидуальным возможностям детского организма. Ранняя спортивная специализация при недостаточной адекватности применяемых нагрузок может задержать рост и развитие ребенка, ограничить спортивные достижения. При больших психоэмоциональных напряжениях и низких энерготратах спортивные упражнения могут задерживать развитие функций сердца. Имеются данные отом, что мальчики, начавшие заниматься плаванием в 10-13 лет, выполняли нормативы мастера спорта в 66% случаев, а начавшие заниматься в 6-9 лет -— только в 12.5% случаев. В то же время оптимальные систематические занятия физическими упражнениями совершенно необходимы растущему организму. Повышенный двигательный режим у дошкольников увеличивает темпы созревания всех органов и систем организма. Ускоряется развитие физических качеств. Увеличение моторной плотности физкультурных занятий в дошкольных учреждениях на 20-25% за счет введения элементов акробатики, различных игр и эстафет уже в течение года дает заметный прирост силы, особенно у мальчиков, и скоростно-силовых возможностей, повышая дальность прыжка по сравнению с обычным режимом при низкой моторной плотности занятий. Наряду с увеличением объема общей двигательной активности у детей дошкольного возраста особенное значение имеет использование мануаііьньіхупражнений (движений рук). Развитие ручной ловкости, координации мелких движений пальцев оказывает специфические воздействие на формирование речи ребенка. Это связано с тем, что моторные центры движений пальцев рук находятся в коре больших полушарий в непосредственной близости к моторному центру речи. Чем лучше развита способность к собственному осуществлению речевой функции и пониманию речи посторонних лиц, тем выше возможность осознанной речевой регуляции движений. У детей следует преимущественно использовать наглядные методы обучения. Однако демонстрации упражнений необходимо сопровождать словесными указаниями, приучать детей кречевым отчетам. 406 Величина основного обмена генетически детерминирована. Однако систематические физические упражнения сохраняют высокий его уровень, препятствуя возрастному снижению основного обмена и способствуя ускоренному приросту массы тела. Нарастание мышечной массы повышает мышечную силу, обеспечивает укрепление «мышечного корсета», стабильное сохранение позы, улучшает осанку ребенка. При раннем начале систематических занятий физическими упражнениями следует особенно тщательно регламентировать статические нагрузки, вызывающие негативные реакции неокрепшего детского организма, не допускать асимметричных перегрузок отдельных мышечных групп для избежания непропорционального развития тела и функциональной асимметрии. Длительные систематические закаливающие процедуры у детей дошкольного возраста (воздушные и водные ванны, игры на свежем воздухе) уравновешивают тонус симпатического и парасимпатического отделов нервной системы, ускоряют развитие механизмов физической терморегуляции. Они снижают возможность простудных заболеваний детей. Младший школьный возраст является благоприятным для разучивания новых движений. Считают, что с 5до 10 лет ребенок усваивает примерно 90% общего объема приобретаемых вжизни двигательных навыков. При этом у юных спортсменов повышаются возможности варьирования движений во времени и пространстве, в зависимости от возникающих ситуаций, возрастает функциональная лабильность нервных и мышечных звеньев, подвижность нервных процессов в коре больших полушарий. Большое значение при занятиях физическими упражнениями имеет интенсивность применяемых нагрузок.. На протяжении периода младшего школьного возраста в пробах с велоэргометрическими нагрузками до отказа наибольший прирост объема выполняемой работы наблюдался лишь при выполнении нагрузок умеренной мощности (50% от максимального темпа педалирования). Прирост длительности работы при нагрузках максимальной (100%) и субмаксимальной (80%) мощности — самый низкий. Самый большой прирост темпа педалирования и выносливости наблюдается в период от 7-8-лет до 9-10 лет, причем у мальчиков прирост больше, чем у девочек. Объем выполненной работы с большой мощностью (70% от максимальной) за этот период почти удваивается. Адаптация к циклической работе различной мощности у младших школьников сопровождается снижением уровня биоэлектрической активности мышц, улучшением координации мышц-антагонистов, что отражает совершенствование и экономизацию центральных регуляторных воздействий. 407 У тренированных школьников по сравнению со сверстниками, не занимающимися физическими упражнениями, отмечается ускорение процессов врабатывания и восстановления, появление периода устойчивого состояния во время работы, проявление синхронизации частоты дыхания и частоты шагов. У юных фехтовальщиков, борцов, боксеров уже после одного года систематических спортивных занятий отмечалось существенное сокращение времени двигательной реакции на свет и звук, повышение возбудимости зрительной и моторной систем, налаживание взаимосвязей моторной и вегетативных систем. У юных спортсменов быстрее развертываются функции дыхания и сердцебиения, ускоряется повышение минутного объема дыхания и минутного объема кровотока. В возрасте 9-10 лет у девочек повышение минутного объема кровотока обеспечивается большим нарастанием ЧСС, а у мальчиков — преимущественным ростом систолического объема крови. Возрастной особенностью является то, что после окончания работы показатели систолического и минутного объема крови еще некоторое время (1 -2 минуты) продолжают нарастать и лишь-затем снижаются, в отличие от показателей ЧСС, которые сразу начинают снижаться У юных спортсменов развитие тренированности сопровождается меньшим проявлением спортивной брадикардии в состоянии покоя, чему взрослых. При больших нагрузках у юных спортсменов часто встречаются синусовые аритмии, которые могут свидетельствовать о физическом перенапряжении и нарушении автоматии сердца. При систематических занятиях физическими упражнениями в периодот 7-8до 10-11 лет существенно увеличиваются аэробные возможности организма, особенно при работе 70-80% мощности от максимальной. Аэробные возможности (потребление кислорода на единицу массы тела) и аэробно- анаэробные возможности у мальчиков быстрее нарастают и возрасте 9-10 лет, а у девочек — на 1 -2 года позже (в 11-12 лет). На начальных этапах адаптации детей к физическим нагрузкам их аэробные возможности особенно зависят от увеличения объема легких и внешнего дыхания. Удельный вес показателей вентиляционной системы на этих этапах составляет от 35 до 90%. У юных спортсменов младшего школьного возраста относительная величина МПК заметно превышает этот показатель у детей, не занимающихся спортом. Например, у юных конькобежцев 11-12 лет 2 юношеского разряда этот показатель составляет 47.7 мл/мин.кг, у нетренированных детей того же возраста 43.2-50 мл/мин.кг. У юных футболистов 11-12 лет относительная величина М ПК (50 мл/мин.кг) также превышает возрастную норму. Анаэробное обеспечение кратковременных физических нагрузок (80- 100%мощности) развивается 408 позже — у девочек лишь к 10-11 годам, а у мальчиков —еще на 1-2 года позже. Концентрация лактата при работе на уровне МПК у детей 7-11 лет в 1.5-2 раза ниже, чем у взрослых. Суточные энерготраты у юн ых сп ортсменов 7 -10 лет дости гают 2300 ккал (у взрослых спортсменов — до 5000-6000 ккал). Анализ нормирования физических нагрузок с учетом возрастных особенностей показал, что для непрерывного выполнения циклической работы детьми 7-8 лет на протяжении 15 мин величина нагрузки не должна превышать 1/5 МПК (при мощности порядка 7 кгм/мин.кг), а в 10-летнем возрасте для 20 минутной работы — не более 1/3 МПК(8 кгм/мин.кг). Предельная продолжительность циклических упражнений большой мощности (70% максимальной) у младших школьников не должна превышать 4-5 минут; субмаксимальной нагрузки (80%) — не более 50с; максимальной нагрузки (100%) — 10с. При развитии выносливости к различным циклическим упражнениям рекомендуемый темп ходьбы у 7-8-летних детей составляет 100, а 9-10- летних— 100-120 шагов в 1 мин. В лыжной подготовке наиболее эффективнымдля развития выносливости оказалось сочетание физических нагрузок большой и умеренной интенсивности(со скоростью 1.8-1.9 м/с и 1.5-1.6 м/с). Кратковременные статические нагрузки (длительностью не более 10-15с у детей 10-12 лет) полезно использовать для совершенствования функций ЦНС, двигательного аппарата и сердечно-сосудистой системы. Однако их следует строго дозировать — величина поднимаемого веса при однократном выполнении у детей 8-10 лет не должна превышать 50% массы собственного тела, а длительность упражнений — 10-20с. Для оценки общей работоспособности детей рекомендовано использовать адаптированный тест PWC 170 с выполнением одной нагрузки вместо двух. Используют нашагивание на скамейку в течение 5 минуг в таком темпе, который обеспечивает подъем пульса не менее, чем на 40 уд./мин,т. е.до140- 160уд./мин. Величину физической работоспособности при этом рассчитывают по следующей формуле: , 170 0 1 0 170 ЧСС ЧСС ЧСС PWC W где: ЧСС 0 — частота сердцебиений в покое, ЧСС 1 — частота сердцебиений при работе (рекомендуемая ЧСС 1 — 130уд./мин), W — мощность работы, которая высчитывается по формуле: , 2 1 n h p W где: n —25 циклов/мин, р — масса тела (кг), h — высота ступеньки (м). 409 Для дошкольников рекомендуется работа в течение двух минут и высота ступеньки в возрасте 4 года— 12-16см,5лет— 18-24см,6лет — 20-24 см. Для школьников: до 8 лет—подъем 2 мин на 35 см; 8-11 лет— 3 мин на 35 см; 12- 18 лет—4 мин на 40 см (девочки) и 45 см (мальчики). Возрастные изменения показателя PWC 170 представлены в таблице 26. Таблица 26 |