Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Теоретико-методические основы спортивно-оздоровительных занятий с детьми. Учебное пособие
.pdf
пульсового долга. Такая же тенденция обнаруживается и при работе в анаэробной зоне мощности, хотя работоспособность в этой
зоне увеличивается, что связано с ростом жировой массы. Корреляционный анализ обнаруживает тесную связь различных компонентов тела с параметрами физической работоспособности. Так,
величина аэробной производительности прямо зависит от мезоморфии и эктоморфии и обратно – от эндоморфии. Между тем, жировая масса тесно связана с анаэробной производительностью.
У детей 9–10 лет отмечаются заметные синхронные изменения очень многих показателей, характеризующих рост и развитие
ребенка. Так, на возраст 9–10 лет приходится заметное снижение
активности желез внутренней секреции. В данный возрастной период происходит уменьшение выделения катехоламинов.
Исследование энергетики растущего организма показывает,
что в интервале от 9 к 10 годам у детей замедляется возрастное
снижение интенсивности метаболических процессов.
Повышенный уровень теплопродукции в этом возрасте определяет увеличение индекса циркуляции тепла на поверхности кожи, соответственно при этом увеличиваются теплопотери, что ведет к изменению активности механизмов физической и химической
терморегуляции. На данный возрастной период приходится заметное снижение энергетики скелетных мышц, что характеризует перестройку энергетики мышц в сторону увеличения роли анаэробных процессов энергообеспечения. В этот период снижается аэробная емкость, что показывает степень снижения величины аэробных
возможностей скелетных мышц.
Морфологические и функциональные особенности конституции детей в младшем школьном возрасте еще не сложились окончательно. Для формирования мышечной системы и особенностей ее
энергетики критическим становится 10-летний возраст, когда в организме накапливаются неактивные формы половых гормонов в количестве, достаточном для перестройки мышечных волокон, когда
происходит синхронная для многих систем организма перестройка,
31

которую можно обозначить как фазу торможения и массовых передифференцировок, что, по-видимому, является началом нового периода развития.
Сложность младшего школьного возраста заключается в том,
что в интервале от 7 до 11 лет процессы становления энергетики
мышечной деятельности проходят неравномерно, вследствие разной скорости роста соматических показателей, активными дифференцировочными процессами в мышечных волокнах и началом полового созревания (10–11 лет), адаптации к различным физическим
и умственным нагрузкам. Эти весьма важные возрастные особенности необходимо учитывать при становлении программ физического воспитания. Направленность и методика физического воспитания, оценка результатов двигательной подготовленности должна
строиться не только на общевозрастном подходе, но и на конституциональном с учетом индивидуальных особенностей. При этом
необходимо учитывать все возрастные критические периоды и этапы устойчивого состояния.
Таким образом, в интервале от 7 до 11 лет процессы становления энергетики мышечной деятельности проходят неравномерно,
вследствие разной скорости роста соматических показателей, активными дифференцировочными процессами в мышечных волокнах и началом полового созревания (10–11 лет), адаптации к различным физическим и умственным нагрузкам. Тип энергопродукции скелетных мышц характеризуется рядом признаков: мощностными и емкостными возможностями энергетических источников,
состоянием энергетических источников, состоянием регуляторных
и вегетативных систем. Совокупность этих признаков и определяет
работоспособность человека во всем доступном ему диапазоне
нагрузок. Представители разных соматотипов конституции имеют
специфические особенности в уровне, кинетике, регуляции важнейших показателей работоспособности и энергообеспечения мышечной деятельности.
32

Вопросы и задания для обсуждения
1. Раскройте особенности функционирования высшей нерв-
ной деятельность детей.
2. Поясните особенности созревания сенсорных систем у детей.
3. Раскройте особенности состава крови, кровообращения и
дыхания детей.
4. Дайте характеристику индивидуально-типологическим
особенностям гормональной активности детей.
5. Дайте характеристику различным типам энергетики мы-
шечной деятельности детей.
6. Поясните с чем связано снижение физической работоспособ-
ности в аэробной зоне мощности у детей всех типов телосложения.
1.3. Физиологические и метаболические реакции детей
на физическую нагрузку
При адаптации к разовой или повторяющейся физической
нагрузке, в организме ребенка, как и в организме взрослого человека, происходят физиологические изменения. Несмотря на то, что
такие изменения имеют место в любом возрасте, существуют связанные с развитием и созреванием организма различия в реакции
на физическое усилие. Нельзя ожидать, что ребенок шести лет пробежит так же быстро или далеко, как подросток, который, в свою
очередь, более медленный и слабый, чем взрослый человек. Ребенок не может иметь такой же уровень мышечной силы, как более
зрелый индивид. С другой стороны, дети нередко воспринимают
интенсивность физической нагрузки как более низкую и восстанавливаются после нагрузки быстрее, чем взрослые. Процессы, которые происходят в центральной или периферической нервной системе ребенка под воздействием физической нагрузки, еще недостаточно изучены.
33

Физиологические возможности уже давно рассматривают как
зависимые от размеров тела и его систем. Без морфологического
развития миокарда, например, сила его сокращения не может обеспечить выброс достаточного количества крови в сосудистое русло.
Точно так же при развитии скелета подростка увеличение силы или
механической мощности невозможно без соответствующего развития мышечной массы, что, в свою очередь, может зависеть от гормональных и других пубертатных изменений. Следует отметить, что
физиологические реакции ребенка на физические нагрузки еще недостаточно понятны. Как и в случае со взрослыми людьми это связано с этическими аспектами и методологическими ограничениями.
Немного найдется исследователей, которые бы рискнули
осуществить пункцию артерии ребенка, провести биопсию его
мышцы или ввести термистор в пищевод. Изучая влияния окружающей среды, ни один ученый с легкостью не подвергнет ребенка
воздействию вредных условий окружающей среды, в которой превалируют экстремальные холод, жара, влажность или гипоксические условия. Специалисты в области двигательной активности
детей по-прежнему ищут инструменты и протоколы исследований,
соответствующие размерам и пропорциям тела, уровню мотивации,
эмоциональному состоянию и длительности внимания детей, особенно дошкольного возраста.
Рост и развитие организма сопровождаются основными анатомическими и физиологическими изменениями. С увеличением
размера тканей и органов тела изменяются и их физиологические
функции. Понимание взаимосвязи между функцией и размером
очень важно в научных исследованиях и в педиатрической клиниче
ской практике. В противном случае трудно интерпретировать различия между детьми, установить, находится ли определенный показатель в пределах нормы, или оценить изменения, происходящие со временем у одного и того же ребенка. Например, у кого более высокий уровень локальной мышечной выносливости: у девочки ростом 120 см и показателем общей работы в Уингейтском
34

анаэробном тесте 2,4 кДж, или у мальчика ростом 145 см и показа-
Тесная взаимосвязь
Взаимосвязь
с количественными разли-
чиями и размером тела
Отсутствие взаимосвязи
с размером тела
Мышечная сила
Кислородная стоимость
локомоции
Содержание кислорода
в артериальной крови
Максимальное
потребление кислорода
Анаэробная деятельность
Уровень электролитов
в сыворотке
Максимальная минутная
вентиляция легких
Интенсивность
потоотделения
Внутренняя температура
тела
Диффузная способность
легких
Резистентность к обусловленной холодом гипотермии
Содержание тепла
в тканях
Интенсивность
теплопотерь
Основной обмен
Активность ферментов
телем общей работы 6 кДж?
Существуют три основных структуры взаимосвязи между
функцией и размером у развивающегося индивидуума. Одни функциональные изменения пропорциональны изменениям размера
(например, мышечная сила увеличивается при увеличении площади ее физиологического поперечного сечения, а диффузионная
способность легких взаимосвязана с площадью поверхности стенок альвеол), другие связаны с качественными изменениями, а
также с размером (например, анаэробная мощность за висит от активности ингибиторов ферментов, а также от мышечного объема;
экономичность локомоции связана со степенью со-сокращения
мышц-антогонистов, а также с длиной нижних конечностей).
Наконец, существуют физиологические и химические характеристики, которые не зависят от размера тела (например, уровень
электролитов в сыворотке или содержание кислорода в артериальной крови) (табл. 4).
Таблица 4. Физиологические функции связанные с нагрузкой
и их взаимосвязь с размером тела (по О. Бар-Ор, 2009)
35

Метаболические реакции на физические нагрузки
Единственным непосредственным источником энергии на
миофибриллярном уровне для возникновения мышечного сокращения является расщепление аденозинтрифосфата (АТФ). Это высокоэнергетическое соединение содержится в небольших количествах (около 4–5 ммоль х кг-1 сырой массы) в находящейся в состоянии покоя мышце. Как только начинаются сокращения, возникает
потребность в дополнительном количестве АТФ. Ресинтез АТФ
обеспечивается за счет креатинфосфата (КО), анаэробного гликолиза
и цикла трикарбоновых кислот. Два первых пути протекают без использования кислорода, поэтому их называют анаэробными. Последнему необходим кислород, поэтому его называют аэробным.
Продолжительность мышечных сокращений, обусловленных анаэробными реакциями, не превышает 40–50 с. Мышечные сокращения,
обусловленные аэробным энергобеспечением, могут продолжаться
даже несколько часов, хотя и с меньшей интенсивностью, чем при
анаэробной нагрузке. Хотя в большинстве видов двигательной активности используются как аэробные, так и анаэробные пути, в
терминологии физические нагрузки подразделяют на нагрузки
«аэробного» и «анаэробного» типа. К первым относят бег на длинные дистанции, плавание, езда на велосипеде, лыжные гонки и другие виды активности, требующие проявления выносливости. Вторые виды двигательной активности включают спринт, прыжки, метание, другие виды активности, которые характеризуются высокой
интенсивностью и небольшой продолжительностью.
Известно, что по мере развития ребенка максимальное потребление кислорода увеличивается. До 12 лет показатели возрастают одинаково у мальчиков и девочек, хотя у первых более высокие показатели отмечаются уже в 5-летнем возрасте. Максимальное
потребление кислорода у мальчиков продолжает увеличиваться
примерно до 17–18 лет, тогда как у девочек оно практически не
повышается после 14 лет.
36

Максимальное потребление кислорода зависит не только от
респираторных и гемодинамических факторов, но и связано с активностью ферментов в работающих мышцах и размером этих
мышц. Половые различия в максимальной аэробной мощности
нельзя объяснить различиями в мышечной массе. При сопоставлении максимального потребления кислорода с объемом чистой массы нижних конечностей никаких различий между мальчиками и
девочками, как показано не наблюдалось
При сравнении максимального потребления кислорода у детей разного возраста, но одинаковой длины и массы тела, отмечается его положительная взаимосвязь с возрастом. Длительные повторные обследования, проведенные с использованием шкалы регрессии или основанные на многоуровневом моделировании, показывают, что максимальное потребление кислорода увеличивается
при достижении пубертатного этапа развития ребенка. Иными словами, максимальная аэробная мощность зависит не только от размеров тела, но и от зрелости организма.
Вопросы и задания для обсуждения
1. Поясните взаимосвязь величины физической нагрузки и
реакцию физиологических систем
2. Выделите факторы, оказывающие влияние на показатели
максимального потребления кислорода.
3. Дайте характеристику физиологических и метаболических
реакций детей на физическую нагрузку.
1.4. Реакция сердечно-сосудистой
и дыхательной системы детей на физические нагрузки
Главная задача сердечно-сосудистой системы во время выполнения физической нагрузки транспорт дополнительного количества
кислорода к работающим мышцам и удаление из них углекислого
37

газа. Среди других задач можно отметить транспорт питательных
Функция (зона мощности выполняемой
физической работы)
Реакция детей
в сравнении со взрослыми
ЧСС – субмаксимальная
Выше, особенно в первые
10 лет
ЧСС – максимальная
Выше
Систолический объем – субмаксимальная,
максимальная
Ниже
Сердечный выброс – субмаксимальная
Несколько ниже
Артериовенозная разница кислорода –
субмаксимальная
Несколько выше
Кровоток в работающей мышце
Выше
Систолическое и диастолическое давление –
субмаксимальная, максимальная
Выше
Общее периферическое сопротивление
Выше
веществ, метаболитов и гормонов, поддержание осмотического и
кислотно-основного равновесия, терморегуляцию (табл. 5).
Таблица 5. Реакция центральной и периферической гемодинамики
на физическую нагрузку (сравнение детей и взрослых)
Чтобы повысилось потребление кислорода, должен увеличиться либо сердечный выброс, либо артериовенозная разница кислорода. Во время двигательной активности повышаются оба показателя. Сердечный выброс повышается за счет увеличения частоты
сердечных сокращений (ЧСС) и систолического объема, а артериовенозная разница кислорода – за счет увеличения потребления
мышцами кисло рода. Последнее приводит к пониженному содержанию кислорода в смешанной венозной крови.
У детей, как и у взрослых, сердечный выброс увеличивается
в начале физической нагрузки или при переходе к более высокому
уровню нагрузки. Новый устойчивый уровень сердечного выброса
устанавливается в течение нескольких минут. При постепенном
38

увеличении интенсивности нагрузки, выполняемой в положении
стоя, происходит начальное повышение систолического объема,
который достигает максимума (примерно 35 –40 % выше уровня в
покое) при умеренной – средней интенсивности и остается практически неизменным при более высоких интенсивностях. При выполнении упражнения в положении лежа на спине систолический
объем остается относительно постоянным при широком диапазоне
интенсивности. В отличие от систолического объема, ЧСС повышается при переходе от состояния покоя к выполнению упражнений независимо от того, находится ли испытуемый в положении
стоя или лежа на спине, и продолжает повышаться с увеличением
интенсивности нагрузки почти до максимальной. Максимальный
сердечный выброс физически здорового ребенка увеличивается в
3–4 раза по сравнению с показателем в покое. Это увеличение в
большей степени обусловлено ЧСС, и только 20–25 % – систолическим объемом. Относительно больший вклад систолического объема отмечали у детей, занимающихся спортом. Систолический
объем считается главным лимитирующим фактором в цепочке
транспорта кислорода и важной детерминантой максимального потребления кислорода, увеличение систолического объема достигается главным образом за счет снижения конечно-систолического
объема левого желудочка при незначительном изменении диастолического объема. Относительно стабильный диастолический объем свидетельствует о том, что возросший системный венозный возврат во время физической нагрузки (главным образом из работающих мышц) соответствует повышению ЧСС, что ведет к сокращению времени наполнения желудочков
У детей систолический объем существенно более низкий, чем
у взрослых при любом уровне нагрузки. Это компенсируется, но
только частично, повышением ЧСС.
Неясно, имеет ли какое-либо функциональное значение не-
сколько пониженный сердечный выброс у детей. Вполне возможно, что сопутствующая повышенная артериовенозная разница по
39

кислороду является достаточной для компенсации транспорта кислорода во время субмаксимальной нагрузки. Следует отметить возможное наличие дефицита доставки кислорода вследствие небольшого сердечного выброса при субмаксимальной и максимальной
нагрузках, когда потребление кислорода органами и тканями больше
не может повышаться или когда ребенок подвержен комбинированному стрессу, обусловленному физической нагрузкой и высокой
температурой окружающей среды. В последнем случае для одновременной поддержки повышенных метаболических потребностей и
осуществления теплоотдачи организмом на помощь приходит кровообращение. Эти потребности могут быть удовлетворены не в полной мере, и ребенок не сможет продолжать выполнять нагрузку в
условиях высокой температуры окружающей среды.
Хотя у взрослых женщин более высокие ЧСС и артериовенозная разница, более низкий систолический объем и несколько
пониженный сердечный выброс, чем у мужчин, лишь незначительные половые различия в гемодинамических реакциях на физические нагрузки наблюдались у детей. Так, у мальчиков отмечали
несколько пониженную ЧСС и несколько повышенный систолический объем, никаких половых различий в сердечном выбросе или
артериовенозной разнице кислорода не наблюдались. Более высокий систолический объем у мальчиков отражает более высокую
массу их левого желудочка
Степень различия между детьми и взрослыми, бесспорно, зависит от возраста или стадии развития ребенка. Так, детей 8–10 лет
более низкий систолический объем при данном уровне нагрузки,
чем у детей 11–13 лет, что компенсируется более высокой ЧСС. В
результате у детей младшего возраста сердечный выброс лишь незначительно ниже при данной интенсивности метаболизма.
Благодаря простоте контроля, ЧСС является наиболее часто
анализируемой переменной в физиологии двигательной активности. Определение ЧСС позволяет осуществлять мониторинг за реакцией сердечно-сосудистой системы на нагрузку.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
