15. Мышечная система. Строение и функции мышц. Мышечная масса и сила мышц в разные возрастные периоды.

Мышечная система осуществляет движение организма, поддержание равновесия тела, а также дыхательные движения, транспортировку пищи, крови внутри организма. В тканях мышечной системы химическая энергия превращается в механическую и тепловую.

Мышечная система представляет собой совокупность способных к сокращению мышечных волокон, объединённых в пучки, которые формируют особые органы - мышцы или же самостоятельно входят в состав внутренних органов.

У человека выделяют три типа мышц:

1. Скелетные мышцы (они же поперечнополосатые, или произвольные). Прикрепляются к костям. Состоят из очень длинных волокн, длина от 1 до 10 см, форма - цилиндрическая. Их поперечная исчерченность обусловлена наличием чередующихся двоякопреломляющих проходящий свет дисков - анизотропных, более темных, и однопреломляющих свет - изотропных, более светлых. Каждое мышечное волокно состоит из недифференцированной цитоплазмы, или саркоплазмы, с многочисленными ядрами расположенными по периферии, которая содержит большое число дифференцированных поперечнополосатых миофибрилл. Периферия мышечного волокна окружена прозрачной оболочкой, или сарколеммой, содержащей фибриллы коллагеновой природы. Небольшие группы мышечных волокон окружены соединительнотканной оболочкой - эндомизием; более крупные комплексы представлены пучками мышечных волокон, которые заключены в рыхлую соединительную ткань - внутренний перемизий; вся мышца в целом окружена наружным перимизием. Все соединительнотканные структуры мышцы, от сарколеммы до наружного перимизия, являются продолжением друг друга и непрерывно связаны между собой. Всю мышцу одевает соединительнотканный футляр - фасция. К каждой мышце подходит один или несколько нервов и кровоснабжающие её сосуды. И те и другие проникают в толщу мышцы в области так называемого нервнососудистого поля. С помощью мышц сохраняется равновесие тела, производится перемещение в пространстве, осуществляются дыхательные и глотательные движения. Эти мышцы сокращаются усилием воли под действием импульсов, поступающих к ним по нервам из центральной нервной системы. Характерны мощные и быстрые сокращения и быстрое развитие утомления.

2. Гладкие мышцы (непроизвольные). Они находятся в стенках внутренних органов и сосудов. Для них характерны длина: 0,02 -0,2 мм, форма: веретеновидная, одно ядро овальное в центре, нет исчерчености. Эти мышцы участвуют в транспортировке содержимого полых органов, например, пищи по кишечнику, в регуляции кровяного давления, сужении и расширении зрачка и других непроизвольных движений внутри организма. Гладкие мышцы сокращаются под действием вегетативной нервной системы. Характерны медленные ритмические сокращения, не вызывающие утомления.

3. Сердечная мышца. Она имеется только в сердце. Эта мышца неутомимо сокращается в течение всей жизни, обеспечивая движение крови по сосудам и доставку жизненно важных веществ к тканям. Сердечная мышца сокращается самопроизвольно, а вегетативная нервная система только регулирует её работу.

В теле человека около 400 поперечнополосатых мышц, сокращение которых управляется центральной нервной системой.

Функции мышечной системы:

• двигательная;

• защитная (например, защита брюшной полости брюшным прессом);

• формировочная (развитие мышц в некоторой степени определяет форму тела);

• энергетическая (превращение химической энергии в механическую и тепловую)

Масса мышц интенсивно нарастает, когда ребенок начинает ходить, и к 2 – 3 годам составляет примерно 23% массы тела, далее повышается к 8 годам до 27%, в 15 лет она составляет 32,6% массы тела. Наиболее быстро масса мышц нарастает в возрасте от 15 до 17-18 лет, в юношеском возрасте она составляет 44,2% массы тела.

После 4 – 5 лет увеличивается сила отдельных мышечных групп. Дети в 7 – 11 лет обладают еще сравнительно низкими показателями мышечной силы. Наиболее интенсивно эти показатели увеличиваются: у мальчиков в 13 – 14 лет, у девочек – с 10 – 12 лет. В 13 – 14 лет четко проявляются половые различия в мышечной силе, показатели относительной силы мышц девочек значительно уступают соответствующим показателям мальчиков.

С 18 лет рост силы замедляется и к 25 – 26 годам заканчивается. Сила мышц, осуществляющих разгибание туловища, достигает максимума в 16 лет. Максимум силы разгибателей и сгибателей верхних и нижних конечностей отмечается в 20 – 30 лет.

16. Развитие двигательных навыков, совершенствование координации движений с возрастом. Возрастные особенности быстроты и точности двигательных актов, выносливости. Особенности реакции организма на физическую нагрузку в различном возрасте.

Координация движений — это комплекс двигательных навыков, необходимых для высокого качества выполнения того или иного движения. Сила, скорость, гибкость и выносливость представляют собой основу для формирования двигательных навыков, а хорошая координация нужна для развития и совершенствования двигательных способностей спортсмена. Ребенок с хорошо развитой координацией движений всегда быстрее осваивает соответствующий двигательный навык и способен выполнять его качественно и стабильно. В отличие от неловких и неуклюжих детей, которым движения даются с трудом, юные атлеты с хорошей координацией расходуют меньше энергии на выполнение того же движения. Следовательно, хорошо развитые координационные качества приводят к формированию ловкости и достижению большей эффективности движений.

Ловкость выражается в способности атлета быстро и беспрепятственно изменять направление движения и с легкостью перемещаться по игровому полю. Она позволяет применять обманные движения или имитировать их с целью ввести в заблуждение соперника.

Балансирование — способность атлета сохранять равновесие тела и контролировать его положение в пространстве, что позволяет обеспечивать устойчивость во время демонстрации спортивного мастерства. Это качество является жизненно необходимым не только в гимнастике, но и в большинстве командных видов спорта, где сохранение равновесия тела и его устойчивость очень важны при выполнении ложных движений. Удачно применяя балансирование, можно на поле отвлечь внимание соперника или не быть обманутым самому, когда он имитирует движение перед проведением действительно задуманного технического приема.

Хотя такие двигательные навыки в значительной степени определяются генетическими особенностями организма, все же их можно развить и достичь с их помощью высокого спортивного уровня. Мне удалось разработать игры и упражнения, которые помогут юным атлетам совершенствовать координацию движений, тренировать ловкость и умение сохранять равновесие. Описание таких игр представлено в этой главе. Со временем вы заметите, как благодаря многократному повторению предлагаемых движений улучшилась точность, скорость и четкость их выполнения. Также вы обратите внимание на повышение общего уровня спортивного мастерства юных атлетов.

Развивать координационные качества следует в первые годы физической подготовки, когда атлеты очень быстро всему обучаются. Тренируясь на начальном этапе атлетического развития и в период формирования специфических спортивных навыков по грамотно составленным разносторонним программам, юные спортсмены совершенствуют координационные качества, умение сохранять равновесие и ловкость. В отличие от узкоспециальных тренировок во время ранней спортивной специализации, разносторонняя физическая подготовка ребенка создаст прочную основу для развития и совершенствования его навыков и способностей. На более позднем этапе спортивной карьеры это обязательно приведет к высоким результатам.

Осознание того, насколько тесно связаны силовые и двигательно-скоростные способности человека с его координационными качествами, поможет тренерам и атлетам понять этот многосторонний процесс. Чем выше уровни силы, скорости и выносливости, тем легче развивать координационные качества и ловкость. Так, например, тренировка силы помогает атлетам быстрее двигаться и изменять направление движения. Сила ног или способность энергично отталкиваться от земли приводит к увеличению скорости. Достижение хорошего уровня развития силовых качеств также поможет юным атлетам совершенствоваться в таких спортивных дисциплинах, как гимнастика, бейсбол и конькобежный спорт. Выполнение упражнений на гимнастических снарядах или обучение техническим элементам, когда приходится поднимать вес собственного тела, невозможно без совершенствования силовых качеств. К примеру, игроки в бейсболе научатся быстрее подавать, отбивать и бросать мяч, если у них больше сил. Те, кто занимается командными видами спорта, получат, благодаря совершенствованию силы, координации и ловкости, значительные преимущества в игре.

Независимо от исходного уровня межмышечной координации, данного детям от природы, вы не можете рассчитывать на постепенное совершенствование этой важной двигательной функции, если не будете уделять внимания ее развитию у спортсменов в детские и юношеские годы. Разносторонняя подготовка, обучение различным умениям и упражнениям приведут к заметному улучшению координации.

Чем выше уровень координации движений, тем легче обучаться новым, более сложным, техническим и тактическим навыкам. В результате атлет научится быстрее и эффективнее приспосабливаться к непривычной обстановке спортивных соревнований.

Хотя высокий уровень координации движений и ловкости обеспечивает значительные преимущества во многих видах спортивных дисциплин, все же наиболее важными эти качества являются для командных видов спорта.

Ещё в начале XX столетия учёные обратили внимание, что в процессе роста и развития животного организма наблюдаются особые периоды, когда повышается чувствительность к воздействиям внешней среды. Считают, что существует естественная периодизация развития, состоящая из взаимосвязанных, но отличающихся друг от друга этапов.

Этапы, на которых происходят значительные изменения, называют критическими периодами. Критическими потому, что они играют большую роль в развитии организма. Например, недостаточность в питании детей 8-9 и 12-13 лет приводит к значительному отставанию их физического развития, поскольку задерживается рост тканей трубчатых костей. З.И. Кузнецова указывает на то, что наиболее тяжело сказывается недостаточное питание в период полового созревания.

Известный советский педагог Выгодский обращал внимание на необходимость изучения чувствительных периодов с тем, чтобы установить оптимальные сроки обучения. Он говорил, что педагогическое воздействие может дать нужный эффект лишь на определённом этапе, а в другие периоды быть нейтральным или даже отрицательным.

Все мы хорошо знаем, что ребёнка нужно научить ходить в раннем дошкольном возрасте. Если этого не произойдёт, то в последующие годы становление вертикального положения тела идёт очень медленною. Дети выросшие до 11-13 лет вне человеческого общества, ходят очень плохо и быстрее передвигаются на четвереньках.

Известно также, что научить детей кататься на коньках и велосипеде легче всего в возрасте 6-8 лет (вероятно, потому, что в эти годы активно развиваются органы равновесия), при этом навык сохраняется на долгие годы. А вот быстрее всего научить детей плавать можно лишь в возрасте 9-11 лет, а не в дошкольном, как часто говорят и пишут.

Детей младшего школьного возраста, особенно в период с 8 до 12 лет, можно обучить почти всем движениям, даже сложной координации, если при этом не требуется значительного проявления силы, выносливости и так называемой скоростной силы. Например, прыжкам порой трудно научить не потому, что детям не доступна координация движений в полёте, а потому, что они ещё не могут оттолкнуться ногами или руками (при опорных прыжках) с достаточной силой.

Поэтому чрезвычайно важно знать, в какие возрастные периоды происходит активное развитие двигательных качеств. По данным З.И. Кузнецовой, проведено много исследований по изучению возрастных особенностей развития силы, быстроты, выносливости и других двигательных возможностей детей. В лаборатории физического воспитания НИИ физиологии детей и подростков накоплены многочисленные данные, специальный анализ которых показал, что:

1. Развитие различных двигательных качеств происходит разновременно (гетерохронно) величины годовых приростов различны в разные возрастные периоды и неодинаковы для мальчиков и девочек, а также отличаются относительными величинами, если сравнивать прироста разных двигательных способностей;

2. У большинства младшего и среднего школьного возраста показатели разных двигательных качеств различны по своему уровню, даже если рассматривать отдельные показатели быстроты и силы (например, если мальчик быстро пробегает короткую дистанцию, то это ещё не значит, что он сможет быстро реагировать на внезапный сигнал в игровой обстановке; уровень силовой выносливости у одного и того же ребёнка в большинстве случаев не совпадает с уровнем статической и динамической выносливости и т.д.);

3. Специальная тренировка одними и теми же методами при одинаковой по объёму и интенсивности физической нагрузке, разрешающей сопоставить данные детей разного возраста, пола и физического развития, даёт различный педагогический эффект и более высокий в период взлёта того или иного двигательного качества.

Несомненно, что эффект от уроков физической культуры, занятий в спортивных секциях и самостоятельных занятий учащихся по заданиям учителя и тренера повысится, если педагоги будут знать, какие же возрастные периоды являются критическими в развитии двигательных способностей.

В течение первого года пребывания детей в школе не выявляется сколько-нибудь заметных изменений в развитии их двигательных возможностей. Увеличение объёма двигательной деятельности в режиме дня первоклассников даёт прирост лишь 10-20%.

По данным З.И. Кузнецовой наблюдаются следующие возрастно- половые особенности развития двигательных способностей.

С 8-9 лет происходит бурное развитие движений в беге и плавании, причём скорость передвижения в плавании имеет второй этап интенсивного прироста с 14 до 16 лет. Максимальные величины темпа бега и частоты вращения педалей на велостанке достигается мальчиками к 10, а девочками к 11 годам и в дальнейшем почти не изменяются.

Мышечной деятельности принадлежит ведущая роль в развитии человека. Рост формирования организма детей, их умственное и физическое развитие в значительной степени обусловлены мышечной деятельностью. Правильно дозированная физическая работа и упражнения положительно влияют на гармоничное развитие человека, способствуют повышению не только физической, но и умственной работоспособности. Физические нагрузки полезны для всех, независимо от возраста, профессии, состояния здоровья. Усиленная работа мышц, положительно влияет на деятельность практически всех физиологических систем. Она особенно благотворно влияет на центральную нервную систему, на обмен веществ, повышает сопротивляемость организма к заболеваниям, предотвращает преждевременное старение, делает человека выносливым, сильной, работоспособной.

Дозируя физические нагрузки необходимо учитывать возрастные особенности опорно-двигательного аппарата. Дети дошкольного возраста не могут выполнять даже краткосрочную динамическую или статическую работу. Способность к выполнению длительных физических нагрузок несколько увеличивается в младшем школьном возрасте. Особенно выраженный рост работоспособности наблюдается в 11-12 лет. Этом значительно способствуют регулярные физические тренировки, занятия спортом. Однако работоспособность 16-летних по сравнению с 18-летними школьниками составляет 66-70%, тогда как в 18-летних объем работы лишь приближается к минимальной границы аналогичных показателей взрослых.

Время на отдых школьников должен быть достаточным для полного восстановления их сил, и, как правило, должен быть значительно большим чем время, затраченное на работу. Например, 17-летнему физически тренированному юноше необходимо в 4 раза больше времени на отдых чем им было затрачено на выполнение работы.

Работа средней тяжести и тяжелая физическая работа вызывают у девочек значительно больше и резкие физиологические изменения, чем у юношей (особенно это касается изменений, связанных с половым созреванием). Следует помнить, что чрезмерные нагрузки, которые не соответствуют возрастным особенностям, могут нанести большой вред ребенку.

Следовательно, чтобы обеспечить нормальное развитие детей, школьников необходимо привлекать их к умеренным гимнастических упражнений и посильной, правильно дозированной физической работы в саду, на огороде, на пришкольном участке и т.д..