Полезные материалы за все 6 курсов / Учебники, методички, pdf / Физиология_человека_Солодков_А_С_,_Сологуб_Е_Б_2018

нетренированных взрослых лиц, а у некоторых детей даже превос ходят их. У мальчиков младшего школьного возраста значения МПК превышают эти показатели у девочек (табл. 23).

Таблица 23

Возрастная динамика относительных величин максимального потребления кислорода (МПК)

(по: А.А. Гуминский, 1973)

Величина предельного кислородного долга у детей 8–11 лет не превышает 1,5–3 л. Это ограничивает возможности выполне ния работы субмаксимальной мощности (например, бег на сред ние дистанции). При подобных нагрузках энергообразование идет за счет реакций гликолиза, но у детей эти реакции развиты недо статочно в связи с малыми запасами углеводов в организме

изатруднениями в их мобилизации. Быстрое снижение концент рации глюкозы в крови является лимитирующим фактором при данных нагрузках. При этом даже не накапливается в крови боль шого количества лактата – максимальная его концентрация у детей в 7–9 лет составляет только 9 мМоль/л, т.е. вдвое ниже, чем у взрослых. Для развития анаэробных возможностей у детей дошкольного и младшего школьного возраста анаэробные нагруз ки следует включать в занятия физическими упражнениями, но их доля не должна превышать 20% общего объема нагрузки.

Статические нагрузки вызывают негативные реакции сер дечно сосудистой и дыхательной систем у детей. У них отмечает ся увеличение не только максимального, но и минимального артериального давления, что резко ухудшает условия кровоснаб жения. В восстановительном периоде у детей сильно выражен фе номен статических усилий – после рабочего увеличения функ ций дыхания и кровообращения. Такие реакции обнаруживаются даже при локальных статических усилиях. Глобальные статичес кие нагрузки маленьким детям вообще противопоказаны.

Вращательные нагрузки вызывают у детей дошкольного

имладшего школьного возраста отличную от взрослых реакцию сердечно сосудистой системы. У них по сравнению со взрослыми

480

наблюдается большая доля парасимпатических эффектов (замед ления ЧСС) и меньшая доля симпатических эффектов (учаще нием ЧСС), а также более частое отсутствие изменений ЧСС (табл. 24).

Таблица 24

Возрастная динамика изменений ЧСС после вращательных нагрузок в тесте «Вертикаль» (по: А.А. Зайцев, 1999)

Наиболее адекватными для детей являются кратковременные динамические нагрузки с небольшими интервалами, более длитель ные циклические упражнения невысокой мощности (аэробного характера) и скоростно силовые упражнения.

2.6.4. Влияние систематических физических нагрузок на развитие функций, здоровье и работоспособность детей

Двигательная активность детей очень высока. Она совер шенно необходима для нормального развития всех органов и систем организма, повышения устойчивости к неблагоприят ным 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 тыс. Понятно, что существующий школьный режим не удовлет воряет этим требованиям. Потребность в двигательной активно сти в детских садах и начальной школе удовлетворяется примерно на 30–50%.

Таблица 25

Нормы двигательной активности детей – число шагов за сутки

(по данным Минздрава СССР, 1986)

481

Все большее значение приобретает проблема ф и з и о л о г и ч е с к о й н е з р е л о с т и д е т е й (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 являет ся мышечная гипотония (тонкие и слабые мышечные волокна с низким мышечным тонусом), которая сопровождается понижен ной двигательной активностью. Эти дети отличаются слабым типом нервной системы, малой выраженностью положительных эмоций (подавленное настроение, слезливость и пр.), эмоциональ ной нестабильностью, низкой устойчивостью к инфекционным

ипростудным заболеваниям (сниженный иммунитет), задержкой полового развития (инфантилизм), низкой умственной и физи ческой работоспособностью. В возрасте 6 лет такие дети не гото вы 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 нор мализовать функционирование центральной нервной системы, сенсорных систем, секрецию эндокринных желез, работу органов кровообращения и дыхания и других систем организма.

Дети первых лет жизни приобщаются к систематическим за нятиям плаванием, фигурным катанием, гимнастикой и акроба тикой, прыжками в воду, теннисом. Начинается их подготовка к занятиям волейболом, баскетболом, лыжному спорту, легкой ат летике. 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 особен ностям и индивидуальным возможностям детского организма.

Ранняя спортивная специализация при недостаточной адекватности применяемых нагрузок может задержать рост

иразвитие ребенка, ограничить спортивные достижения. При больших психоэмоциональных напряжениях и низких энерготра

482

тах спортивные упражнения могут задерживать развитие функ ций сердца. Имеются данные о том, что мальчики, начавшие зани маться плаванием в 10–13 лет, выполняли нормативы мастера спорта в 66% случаев, а начавшие заниматься в 6–9 лет – только

в12,5% случаев.

Вто же время оптимальные систематические занятия

физическими упражнениями совершенно необходимы расту щему организму. Повышенный двигательный режим увеличива ет темпы созревания всех органов и систем у дошкольников. Ускоряется развитие физических качеств.

Увеличение моторной плотности физкультурных занятий

вдошкольных учреждениях на 20–25% за счет введения эле ментов акробатики, различных игр и эстафет уже в течение года дает заметный прирост силы (особенно у мальчиков) и скорост но силовых возможностей, повышая дальность прыжка по срав нению с обычным режимом при низкой моторной плотности за нятий.

Наряду с увеличением объема общей двигательной активно сти у детей дошкольного возраста важное значение имеет ис пользование мануальных упражнений (движений рук). Разви тие ручной ловкости, координации мелких движений пальцев оказывает специфические воздействие на формирование речи ребенка. Это связано с тем, что моторные центры движений паль цев рук находятся в коре больших полушарий в непосредствен ной близости к моторному центру речи. Чем лучше развита спо собность к собственному осуществлению речевой функции и пониманию речи посторонних лиц, тем выше возможность осоз нанной речевой регуляции движений. У детей следует преиму щественно использовать наглядные методы обучения. Демонст рации упражнений необходимо сопровождать словесными указаниями, приучать детей к речевым отчетам.

Величина основного обмена генетически детерминирована. Однако систематические физические упражнения сохраняют высокий его уровень, препятствуя возрастному снижению основ ного обмена и способствуя ускоренному приросту массы тела. Нарастание мышечной массы повышает мышечную силу, обеспе чивает 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 не

483

окрепшего детского организма, не допускать асимметричных пе регрузок отдельных мышечных групп для избежания непропор ционального развития тела и функциональной асимметрии.

Длительные систематические закаливающие процедуры

удетей дошкольного возраста (воздушные и водные ванны, игры на свежем воздухе) уравновешивают тонус симпатического

и парасимпатического отделов нервной системы, ускоряют развитие механизмов физической терморегуляции. Они сни жают возможность простудных заболеваний детей.

Младший школьный возраст является благоприятным для разучивания новых движений. Считают, что с 5 до 10 лет ребе нок усваивает примерно 90% общего объема приобретаемых в жизни двигательных навыков. При этом у юных спортсменов повышаются возможности варьирования движений во времени и пространстве, в зависимости от возникающих ситуаций, возрас тает функциональная лабильность нервных и мышечных звень ев, 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 велоэргометри ческими нагрузками до отказа наибольший прирост объема

выполняемой работы наблюдался лишь при выполнении на грузок 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 до 9–10 лет, при чем у мальчиков прирост больше, чем у девочек. Объем выпол ненной работы с большой мощностью (70% от максимальной) за этот период почти удваивается.

Адаптация к циклической работе различной мощности

умладших школьников сопровождается снижением уровня био электрической активности мышц, улучшением координации мышц антагонистов, что отражает совершенствование и эконо мизацию центральных регуляторных воздействий.

Утренированных школьников по сравнению со сверстни ками, не занимающимися физическими упражнениями, отме чается ускорение процессов врабатывания и восстановления, появление периода устойчивого состояния во время работы, проявление синхронизации частоты дыхания и частоты шагов.

Уюных фехтовальщиков, борцов, боксеров уже после одного года

484

систематических спортивных занятий отмечалось существенное сокращение времени двигательной реакции на свет и звук, повы шение возбудимости зрительной и моторной систем, налаживание взаимосвязей моторной и вегетативных систем.

Уюных спортсменов быстрее развертываются функции дыха ния и сердцебиения, ускоряется повышение минутного объема дыхания и минутного объема кровотока. В возрасте 9–10 лет

удевочек повышение минутного объема кровотока обеспечива ется большим нарастанием ЧСС, а у мальчиков – преимуществен ным ростом систолического объема крови. Возрастной особенно стью является то, что после окончания работы показатели систолического и минутного объема крови еще некоторое время (1–2 минуты) продолжают нарастать и лишь затем снижают ся, в отличие от показателей ЧСС, которые сразу начинают сни жаться.

Уюных спортсменов развитие тренированности сопро вождается меньшим проявлением спортивной брадикардии

в состоянии покоя, чем у взрослых. При больших нагрузках

уюных спортсменов часто встречаются синусовые аритмии, ко торые могут свидетельствовать о физическом перенапряжении и нарушении автоматии сердца.

При систематических занятиях физическими упражнени ями в период от 7–8 до 10–11 лет существенно увеличива ются аэробные возможности организма, особенно при работе 70–80% мощности от максимальной. Аэробные возможности (по требление кислорода на единицу массы тела) и аэробно анаэроб ные возможности у мальчиков быстрее нарастают в возрасте 9–10 лет, у девочек – на 1–2 года позже – в 11–12 лет. На началь ных этапах адаптации детей к физическим нагрузкам их аэроб ные возможности особенно зависят от увеличения объема легких и внешнего дыхания. Удельный вес показателей вентиляционной системы на этих этапах составляет от 35 до 90%.

Уюных спортсменов младшего школьного возраста отно сительная величина МПК заметно превышает этот показа тель у детей, не занимающихся спортом. Например, у юных конькобежцев 11–12 лет II юношеского разряда этот показатель составляет 47,7 мл/мин/кг, у нетренированных детей того же воз раста 43,2–50 мл/мин/кг. У юных футболистов 11–12 лет отно сительная величина МПК (50мл/мин/кг) также превышает воз

растную норму. Анаэробное обеспечение кратковременных

физических нагрузок (80–100% мощности) развивается поз

485

же – 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 юных спортсменов 7–10 лет до стигают 2300 ккал (у взрослых спортсменов – до 5000–6000 ккал).

Анализ нормирования физических нагрузок с учетом возра стных особенностей показал, что для непрерывного выполнения циклической работы детьми 7–8 лет на протяжении 15 мин вели чина 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 про должительность циклических упражнений большой мощности (70% максимальной) у младших школьников не должна превы шать 4–5 минут; субмаксимальной нагрузки (80%) – не более 50 с; максимальной нагрузки (100%) – 10 с.

При развитии выносливости к различным циклическим упражнениям рекомендуемый темп ходьбы у 7–8 летних детей составляет 100 шагов в 1 мин, у 9–10 летних – 100–120. В лыжной подготовке наиболее эффективным для развития выносливости оказалось сочетание физических нагрузок большой и умеренной интенсивности (со скоростью 1,8–1,9 и 1,5–1,6 м/с).

Кратковременные статические нагрузки (длительностью не более 10–15 с) у детей 10–12 лет полезно использовать для совер шенствования функций ЦНС, двигательного аппарата и сердечно сосудистой системы. Однако их следует строго дозировать – величина поднимаемого веса при однократном выполнении у де тей 8–10 лет не должна превышать 50% массы собственного тела, а длительность упражнений – 10–20 с.

Для оценки общей работоспособности детей рекомендовано использовать адаптированный тест PWC170 с выполнением одной нагрузки вместо двух. Используют нашагивание на скамейку в течение 5 мин в таком темпе, который обеспечивает подъем пуль са не менее чем на 40 уд./мин, т.е. до 140–160 уд./мин.

Величину физической работоспособности при этом рассчиты вают по формуле:

где ЧСС0 – частота сердцебиений в покое, ЧСС1 – частота серд цебиений при работе (рекомендуемая ЧСС1 – 130 уд./мин), W – мощность работы.

486

Мощность работы высчитывается по формуле:

W p h n 1,2 ,

где n – 25 циклов/мин, р – масса тела (кг), h – высота ступень ки (м).

Для дошкольников рекомендуется работа в течение 2 мин; высота ступеньки в возрасте 4 года – 12–16 см, 5 лет – 18–24 см, 6 лет – 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).

170представлены

втабл. 26.

Уюных спортсменов уровень общей физической работо способности повышен по сравнению с нетренированными свер стниками. Так, например, у юных спортсменов 9–10 лет, зани

мающихся кикбоксингом, величина PWC170 составляет 540 кгм/ мин и относительная величина 16,3 кгм/мин/кг, а у нетрениро ванных мальчиков 9–10 лет соответственно 392–398 кгм/мин

и12,2–12,4 кгм/мин/кг (см. табл. 26).

Таблица 26

Возрастная динамика показателей физической работоспособности у мальчиков (по данным разных авторов)

Систематические занятия физическими упражнениями укрепляют здоровье, повышают неспецифическую резистент ность юных спортсменов к простудным заболеваниям и вирусным инфекциям. Многолетние наблюдения за девочка ми, начавшими заниматься художественной гимнастикой с 7 лет,

487

показали, что за прошедшие 3 года тренировок острые респира торные заболевания у них встречались в 3 раза реже, чем у нетре нированных сверстниц, почти в 3 раза было меньше количество дней нетрудоспособности. Число заболеваний гриппом и количе ство дней нетрудоспособности у них было на 1/3 меньше, чем в контрольной группе нетренированных девочек. Величины сред ней продолжительности болезни были ниже у юных гимнасток.

Наряду с детьми, соответствующими по развитию физических качеств и работоспособности средним статистическим показате лям, имеются отдельные индивиды с исключительными способ ностями. Известно, что некоторые дети в возрасте 7–9 лет име ли МПК=70 мл и более (что характерно лишь для взрослых высококвалифицированных спортсменов), преодолевали мара фонскую дистанцию, переплывали пролив Ла Манш, могли под тянуться на перекладине 65 раз и отжаться от пола более 3 тыс. раз и т.п. Такие способности детерминируются генетически,

итренеры находятся в непрерывном поиске подобных талантов.

3.ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗМА ДЕТЕЙ СРЕДНЕГО И СТАРШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА

ИИХ 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 различают ся по морфофункциональным и психофизиологическим характе ристикам. 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 16 до 17–19 лет и юноши от 17 до 19 лет).

Всвязи с существенными на этом этапе онтогенеза перестройка ми организма, связанными с половым созреванием, особо выделяют так называемый переходный период, или пубертат .

Внем 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).

488

Длительность переходного периода контролируется генетиче ски и имеет значительный индивидуальный разброс. У одних де тей он может занимать около года, а у других – до нескольких (трех – пяти) лет.

3.1. РАЗВИТИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ, ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ

Всреднем и старшем школьном возрасте значительное развитие отмечается во всех высших структурах ЦНС.

Кпериоду половой зрелости вес головного мозга по сравнению с 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, дифферен цирование ядер гипоталамуса. К 15 летнем возрасту взрослых размеров достигает мозжечок.

Вкоре 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, глав ным образом за счет роста отростков нейронов в горизонтальном направлении. Это создает морфофункциональную основу разви тия интегративных функций мозга, установления межсистемных взаимосвязей.

Ввозрасте 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.

ВЭЭГ к 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 распределением ритмической активности по поверхности коры.

При различных видах деятельности с повышением возраста от 10 до 13 лет в ЭЭГ регистрируется резкое возрастание простран ственной синхронизации потенциалов разных корковых зон, что отражает установление между ними функциональных взаимосвя зей (см. рис. 51). Создается функциональная основа для систем ных процессов в коре, обеспечивающих высокий уровень извле

489