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 показателей физической работоспособности у мальчиков (по данным разных авторов) Возраст, лет Пульс в покое, уд./мин Физическая работоспособнос ть при пульсе 170, кгм/мин Относительная работоспособность, кгм/мин.кг 3-4 4-5 6.5 7 8 9 10 11-12 13-14 15-16 100-102 96-102 107 107 102 99 89 85 87 81 127-149 195-237 307 296 313 392 398 495 666 870 8.1-8.9 10.5-11.7 12.0 10.9 10.7 12.2 12.4 12.5 13.4 13.4 У юных спортсменов уровень общей физической работоспособности повышен по сравнению с нетренированными сверстниками. Так, например, у юных спортсменов 9-10 лет, занимающихся кик-боксингом, величина PWC 170 составляет 540 кгм/мин и относительная величина 16.3 кгм/мин.кг, а у нетренированных мальчиков 9-10 лет, соответственно, 392-398 кгм/мин и 12.2-12.4 кгм/мин.кг (см. табл. 26). Систематические занятия физическими упражнениями укрепляют здоровье, повышают неспецифическую резистентность юных спортсменов к простудным заболеваниям и вирусным инфекциям. Многолетние наблюдения за девочками, начавшими заниматься художественной гимнастикой с 7 лет, показали, что за прошедшие 3 года тренировок острые респираторные заболевания у них встречались в 3 раза реже, чем у нетренированных сверстниц, почти в 3 раза было меньше количество дней нетрудоспособности. Число заболеваний гриппом и количество при этом дней нетрудоспособности у них было на 1/3 меньше, чем в контрольной группе нетренированных девочек. Величины средней продолжительности болезни были ниже у юных гимнасток. Наряду с детьми, соответствующими по развитию физических качеств и работоспособности средним статистическим показателям, име- 410 ются отдельные индивиды с исключительными способностями. Известно, что некоторые дети в возрасте 7-9 летимели МПК=70 мл и более (что характерно лишь для взрослых высококвалифицированных спортсменов), преодолевали марафонскую дистанцию, переплывали пролив Ла-Манш, могли подтянуться на перекладине 65 раз и отжаться от пола более 3000 раз и т. п. Такие способности детерминируются генетически, и тренеры находятся в непрерывном поиске подобныхталантов. 3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗМА ДЕТЕЙ СРЕДНЕГО И СТАРШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА И ИХ АДАПТАЦИЯ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ Школьный возраст, начинаясь с 6-7 лет, продолжается (при 10-11 -летнем обучении и с переходом к 12-летнему обучению) до 17-19 лет. Средний школьный возраст (от 10 до 13-14 лет) и старший школьный возраст (до 17- 19 лет) резко различаются по морфофункцио-нальным и психофизиологическим характеристикам. Эти этапы школьного обучения охватывают частично второе детство (10-12 лет), подростковый возраст (девочки от 12 до 15 лет и мальчики от 13 до 16 лет) и частично юношеский возраст (девушки от 16до 17-19лет и юноши от 17 до 19 лет). В связи с существенными на этом этапе онтогенеза перестройками организма, связанными с половым созреванием, особо выделяют так называемый переходный период или пубертат. В нем различают следующие этапы: • препубертатный период (10-12 лет); • собственно пубертатный период, протекающий в 2 фазы: 1 -я фаза — девочки 11-13 лет и мальчики 13-15 лет, 2-я фаза — девочки 13-15 лет и мальчики 15-17 лет; • постпубертатный период (юношеский возраст). Длительность переходного периода контролируется генетически и имеет значительный индивидуальный разброс. У одних детей он может занимать около года, а у других — до нескольких (3-5-и) лет. 3.1. РАЗВИТИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ, ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ В среднем и старшем школьном возрасте значительное развитие отмечается во всех высших структурах ЦНС. К периоду половой зрелости вес головного мозга по сравнениюс новорожденным увеличивается в 3.5 раза у юношей и в 3 раза у девушек. До 13-15 лет продолжается развитие промежуточного мозга. Происходит рост объема нервных волокон таламуса, 411 дифференцированиє ядер гипоталамуса. К 15-летнем возрасту взрослых размеров достигает мозжечок. В коре больших полушарий общая длина борозд к 10 годам увеличивается в 2 раза, а площадь коры — в 3 раза. У подростков заканчивается процесс миелинизации нервных путей. Период с 9 до 12 лет характеризуется резким увеличением взаимосвязей между различным корковыми центрами, главным образом за счет роста отростков нейронов в горизонтальном направлении. Это создает морфофункциональную основу развития интегративных функций мозга, установления межсистемных взаимосвязей. В возрасте 10-12 лет усиливаются тормозные влияния коры на подкорковые структуры. Формируется близкие к взрослому типу корково-подкорковые взаимоотношения с ведущей ролью коры больших полушарий и подчиненной ролью подкорки. В ЭЭГк 10- 12-летнему возрасту устанавливается взрослый тип электрической активности со стабилизацией амплитуды и частоты корковых потенциалов, выраженным доминированием альфа-ритма (8-12 колеб./с) и характерным распределения ритмической активности по поверхности коры. При различных видах деятельности с повышением возраста от 10 до 13 лет в ЭЭ Г регистрируется резкое возрастание пространственной синхронизации потенциалов разных корковых зон, что отражает установление между ними функциональных взаимосвязей (см. рис. 49). Создается функциональная основа для системных процессов в коре, обеспечивающих высокий уровень извлечения полезной информации из афферентных сообщений, построения сложных многоцелевых поведенческих программ. У 13-летних подростков существенно улучшается способность к переработке информации, быстрому принятию решений, повышение эффективности тактического мышления. Время решения тактических задач у нихдостоверно сокращается по сравнению с 10-летними. Оно мало изменяется к 16-летнему возрасту, но еще не достигает взрослых величин. Помехоустойчивость поведенческих реакций и двигательных навыков достигает взрослого уровня уже к возрасту 13 лет. Эта способность имеет большие индивидуальные различия, она контролируется генетически и мало изменяется в процессе тренировки. Плавное улучшение мозговых процессов у подростков нарушается номере вступления их в период полового созревания —у девочек в 11-13 лет, у мальчиков в 13-15лет. Этот период характеризуется ослаблением тормозных влияний коры на нижележащие структуры и «буйством» подкорки, вызывающим сшгьное возбуждениепо всей коре и усиление эмоциональных реакций у подростков. Возрастает активность симпатического отдела нервной системы и концентрация адреналина в крови. Ухудшается кровоснабжение мозга. 412 Такие изменения ведут к нарушению тонкой мозаики возбужденных и заторможенных участков коры, нарушают координацию движений, ухудшают память и чувство времени. Поведение подростков становится нестабильным, часто немотивированным и агрессивным. В межполушарных отношениях также возникают существенные изменения — временно усиливается роль правого полушария в поведенческих реакциях. У подростка ухудшается деятельность второй сигнальной системы (речевые функции), повышается значимость зрительно-пространственной информации. Отмечаются нарушения высшей нервной деятельности — нарушаются все виды внутреннего торможения, затрудняется образование условных рефлексов, закрепление и переделка динамических стереотипов. Наблюдаются расстройства сна. Снижение контролирующих влияний коры на поведенческие реакции приводит к внушаемости и несамостоятельности ряда подростков, которые легко перенимают вредные привычки, стараясь подражать старшим товарищам. Именно в этом возрасте чаще всего возникает тяга к табакокурению, употреблению алкоголя, приему наркотиков. Особенновозрастаетконтингентзараженных вир у -сом иммунодефицита человека (ВИЧ) и страдающих вследствие этого СПИДом (си ндромом приобретенного иммунодефицита). Систематический прием сильнодействующих наркотиков приводит к смертельному исходу уже через 4 года после начала приема. Наибольшая частота смертей регистрируется у наркоманов примерно около 21 года. Немногим больше продолжается жизнь заболевших СПИДом. Возросшее количество заболевших СПИДом за последние годы требует усиленного внимания для профилактики и контроля этого состояния. Одним из важнейших средств профилактики вредных привычек являются занятия физическими упражнениями и спортом. Гормональные и структурные перестройки переходного периода замедляют рост тела в длину, снижают темпы развития силы и выносливости. С окончанием этого периода перестроек в организме (после 13 лет удевочеки 15 лет у мальчиков) снова усиливается ведущая роль левого полушария головного мозга, налаживаются корково-подкорковые отношения с ведущей ролью коры. Снижается повышенный уровень корковой возбудимости и нормализуются процессы высшей нервной деятел ьности. Переход от возраста подростков к юношескому возрасту знаменуется возросшей ролью передне-лобных третичных полей и переходом доминирующей роли от правого к левому полушарию (у правшей). Это приводит к значительному совершенствованию абстрактно-логического мышления, развитию второй сигнальной системы и процессов экстраполяции. 413 Деятельность ЦНС вплотную приближается к взрослому уровню. Однако еще отличается меньшими функциональными резервами, более низкой устойчивостью к действию высоких умственных и физических нагрузок. В среднем школьном возрасте (к 12-14 годам) в основном заканчивается созревание всех сенсорных систем. Зрительная сенсорная система уже в 10-12-летнем возрасте достигает функциональной зрелости. К этому моменту совершенствуются функции ее коркового представительства, развивается система все более сложных нейронов-детекторов, обеспечивающих высокий уровень зрительного восприятия, обогащаются межцентральные взаимосвязи зрительных центров с другими зонами коры, позволяя интегрировать зрительные впечатления в общую систему регуляции поведения. В затылочной области коры, где находятся проекции первичных зрительных полей, устанавливается взрослый тип альфа-активности ЭЭГ. Глаза становятся соразмерными, т. е. длина зрительной оси глаза теперь соответствует преломляющей силе и фокусирование лучей происходит непосредственно на сетчатке. Детская дальнозоркость при этом исчезает. Вместе с тем, благодаря чрезвычайно высокой эластичности хрусталика, дети могут четко видеть предметы на близком расстоянии. Ближайшая точка ясного видения у школьников понемногу отодвигается, но привычка рассматривать мелкие предметы с близкого расстояния может постепенно привести ^развитию близорукости. Длина глазного яблока в этих условиях продолжает с возрастом и дальше увеличиваться. Этому способствуют чтение на близком расстоянии от книги, чтение лежа, а также систематическая работа с мелкими предметами. Чтение или работа на близком расстоянии составляют на уроках в среднем и старшем школьном возрасте от 65 до 90% учебного времени. Длительное напряжение глазодвигательных мышц сдавливает глазное яблоко, уплощая и удлиняя его. Фокусирование лучей происходит перед сетчаткой, а изображение на сетчатке оказывается расплывчатым. Для профилактики этих явлений необходимо соблюдать правильную рабочую позу, читать при достаточном освещении, предохранять глаза от переутомления. У подростка заметно повышается острота зрения,расширяется поле зрения, улучшается бинокулярное зрение, совершенствуется различение цветовых оттенков. Глубинное зрение продолжает развиваться до 16-17 лет, когда оно достигает конечных величин, а светочувствительность увеличивается до 20- летнего возраста. Пропускная способность зрительной сенсорной системы растет с возрастом (табл. 27), уже к 10-11-летнему возрасту соответствуя взрослому уровню (около 2-4 бит/с). У девочек поле зрения и пропускная способность больше, чем у мальчиков, а глазомер выражен хуже. 414 Скорость и четкость зрительных восприятий отражается в показателях критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ), когда отдельные световые вспышки начинают восприниматься как сплошной свет. Показатель КЧСМ растете возрастом: в 7-8 лет он составляет 25 Гц, в 9-11 лет —30 Гц, в 12-14 лет —40 Гц (что соответствует взрослому уровню). Зрачковый рефлекс на свет дости -гает взрослых величин в старшем школьном возрасте. Совершенствование зрительной сенсорной системы позволяет значительно улучшить ориентацию в пространстве, выделение значимой информации из потока внешних сигналов. Это, в свою очередь, повышает точность и координацию движений, расширяет сферу деятельности растущего организма. Таблица 27 Возрастная динамика пропускной способности (бит/с) зрительной сенсорной системы (по: Ермолаев Ю.А., 1985) Возраст, лет Девочки Мальчики 7-8 10-11 12-13 13-14 17-18 19-22 1.00 2.18 2.53 2.90 3.38 3.13 1.09 2.06 2.12 2.60 2.65 2.88 Созревание слуховой сенсорной системы (главным образом ее коркового отдела) завершается к 12-13-летнему возрасту. Резко снижаются пороги слышимости звуков, особенно в речевом диапазоне (1000-4000 Гц). Повышение остроты слуха позволяет хорошо дифференцировать звуковые раздражители. Улучшается скорость и точность восприятия речи, развивается музыкальный слух. К 11-летнему возрасту повышается точность оценки протяженности звучания различных сигналов и длительности звуковых интервалов, что имеет важное значение для формирования чувства времени у подростков, а совершенствование в этом возрасте бинаурального слуха улучшает пространственную ориентацию. Вместе с тем у подростков и юношей начинает снижаться восприятие высоких частот, этот процесс продолжается и далее в зрелом возрасте и по мере старения организма. На нормальную деятельность слуховой сенсорной системы, особенно у подростков, негативное влияние оказывают громкие звуки. В частности, нужно помнить, что систематическое прослушивание громкой музыки через наушники плейеров нарушает воздушную и 415 костную проводимость звуковых колебаний и часто приводитк па- тологическому снижению слуха. Вестибулярная сенсорная система созревает к 14-летнему возрасту. Однако около 40% подростков характеризуется неустойчивостью к действию ускорений. В 15-16 лет еще часто проявляется недостаточная способность к сохранению равновесия на подвижной опоре. После 16 лет способность поддерживать равновесие значительно улучшается и стабилизируется. С началом овариально-менструального цикла у девочек 12-13 лет вестибулярная устойчивость приобретает циклический характер, снижаясь в предменструальную и менструальную фазы и улучшаясь в постменструальную и постовуляторную фазы. В подростковом и юношеском возрасте усиливаются вестибуло-вегетативные реакции симпатического типа, вызывающие повышение ЧСС (см. табл. 24). В результате вестибулярных нагрузок возникают различные (положительные или отрицательные) эмоциональные реакции, которые необходимо учитывать при работе с детьми, а также замедляется течение субъективного времени, что нарушает оценку временных интервалов. Развитие двигательной сенсорной системы происходит непрерывно, значител ьно усиливаясь в возрасте от 7-8 до 13-15 лет, когда достигается оптимальный уровень ее развития. К этому времени в сочетании с кожной афферентацией формируется хорошо развитая комплексная кинестетическая чувствительность. В 16 лет точность различения мышечных напряжений практически не отличается от уровня взрослых людей. Благодаря четкому восприятию проприоцептивной информации увеличивается способность к управлению не только отдельными мышцами, но даже отдельными двигательными единицами. 3.2. ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ И ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С завершением периода второго детства, развертыванием переходного периода и наступлением юношеского возраста в растущем организме происходят значительные перемены в длине, массе, составе и пропорциях тела, в функционировании различных органов и систем. Завершается формирование зубного аппарата. Вырастают клыки (10-12 лет) и малые коренные зубы (10-12 лет), затем вторые (12-14 лет) и третьи коренные зубы — «зубы мудрости» (17-25 лет). В костной ткани продолжается процесс окостенения, который в основном завершается в юношеском возрасте. К13 годам завершается окостенение пястных и запястных отделов рук, затем фаланг пальцев ног (у девушек к 13- 17 годам, у юношей к 15-21 году), и наконец, 416 фаланг пальцев рук (к 19-21 году). Незавершенный процесс окостенения позвоночника может привести у подростков и юношей к различным его повреждениям при больших нагрузках. Окончательно процесс окостенения скелета завершается к 25-летнему возрасту. Особенно заметным является «пубертатный скачок роста» — резкое увеличение длины тела, в основном за счет быстрого роста трубчатых костей (см. рис. 44). У девочек он наступает в среднем около 13 лет, когда годовой прирост у них достигает 8 см, а у мальчиков — в 14 лет, составляя до 10 см в год. При этом у подростка непривычно вытягиваются конечности, но отстает рост грудной клетки. Временно нарушаются привычные пропорции тела и координация движений. Проявляются избыточность или дефицит массы тела. В юношеском возрасте увеличиваются поперечные размеры тела, устанавливаются индивидуальные его особенности, достигается гармоничные пропорции. Гармоничное развитие отмечается у 80-90% школьников. Массателадо 14 лет изменяется медленно. С 14-15 лет начинается ее бурное увеличение, которое сопровождается быстрым приростом массы сердца (рис. 51). Вес мышечной массы достигает к 15 годам 32% массы тела, а к 17-18 годам — взрослого уровня (44%). Рис. 51. Увеличение массы тела (1) и массы сердца (2) в процессе онтогенетического развития 417 В возрасте 8-18 лет значительно изменяется длина и толщина мышечных волокон. Происходитсозреваниебыстрыхутомляемыхгли-колитических мышечных волокон (II – б типа) и с окончанием переходного периода устанавливается индивидуальный тип соотношения медленных и быстрых волокон в скелетных мышцах. В среднем школьном возрасте завершается формирование у подростка присущего ему морфотипа: эктоморф (по другим классификациям — астеник, долихоморф) с узкими пропорциями тела, эндоморф (гиперстеник, брахиморф) с широкими пропорциями тела и промежуточный тип (мезоморф). Постепенное и поэтап ное упрочение костей, связочного аппарата и мышечной массы у подростка делает необходимым постоянно следить за формированием его правильной осанки и развитием мышечного корсета, избегать длительного использования асимметричных поз и односторонних упражнений, чрезмерных отягощений. Неправильное соотношение тонуса симметричных мышц приводит к асимметрии плеч и лопаток, сутулости и пр. функциональным нарушениям осанки. В среднем школьном возрасте нарушения осанки встречаются в 20-30% случаев, искривления позвоночника — в 1 -10% случаев. У девочек и девушек осанка является более прямой, чем осанка мальчи ков и юношей. Созревание опорно-двигательного аппарата и центральных регуляторных механизмов обеспечивает развитие важнейших качественных характеристик двигательной деятельности. На средний и старший школьный возраст приходятся сенситивные периоды развития силы, быстроты, ловкости и выносливости (см. рис. 38). Уровень физического развития организма и качеств двигательной деятельности зависит от стадии полового созревания. Чем более высокая стадия полового созревания у подростка, тем выше его физические возможности и спортивные достижения. Большая межиндивидуальная вариабельность длительности протекания у подростков переходного периода отражается на некоторой разноречивости результатов исследований сенситивных периодов разными авторами. Особенно это касается первой фазы пубертата, когда отмечается ухудшение двигательных функций и проявления физических качеств. Подростки в этот период неловки и угловаты. Движения их недостаточно координированы. Они не знают, куда девать такие длинные руки, как ловко управлять неожиданно выросшими ногами. Во всех их действиях наблюдается обилие лишних движений. Повышены энерготраты на работу. Нарушается моторика речи. Отмечается нарушение ритмичности и плавности речи, затрудняется регуляция громкости. Подростки часто сокращают слова, заменяя их междометиями. В этот период нарушается речевая регуляция движений. С окончанием переходного периода эти явления исчезают. 418 В юношеском возрасте в результате созревания опорно-двигательного аппарата и завершения развития физических качеств достигается высокое совершенство движений. Создается ос но ва форм и -рования наиболее сложных их форм, четкой ориентации во времени и пространстве, с максимальной выраженностью различных проявлений силы, ловкости и быстроты. |