Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Теоретико-методические основы спортивно-оздоровительных занятий с детьми. Учебное пособие
.pdf
производимую во время нагрузки аэробной направленности. У детей
она может достигать 200–400 % механической мощности по сравнению с производимой во время максимальной аэробной нагрузки.
Возможные причины низкого уровня
анаэробных возможностей у детей
Несмотря на многочисленные исследования, ученые до сих
пор не выяснили, чем обусловлен дефицит анаэробных возможностей у детей по сравнению с подростками и взрослыми. Важную
роль в этом могут играть следующие три фактора:
– меньшая мышечная масса относительно массы тела;
– более низкая гликолитическая способность;
– недостаточная нервно-мышечная координация.
Способность мышцы проявлять силу зависит от множества
факторов, в частности от площади ее поперечного сечения. Скорость укорочения мышцы во время мышечного сокращения зависит также от множества факторов, в частности от ее длины. Поскольку механическая мощность является произведением силы и
скорости, то мощность зависит от объема или массы мышцы (каждое из которых является функцией произведения площади поперечного сечения и длины). Объем мышц у детей относительно массы тела меньше, чем у взрослых, и постепенно увеличивается в
детском и юношеском возрасте. Это может быть одной из причин
более низкого уровня анаэробного энергообеспечения и более низкой способности детей развивать механическую мощность.
Существенно более низкий уровень анаэробных возможностей детей отражает их более низкую способность к анаэробному
энергообеспечению. Это подтверждают результаты ряда исследований. В таблице ниже обобщены характеристики биохимических
субстратов в мышце, которые используются для мышечного сокращения. Главное возрастное различие заключается в гликолитической способности. Концентрация гликогена в покое, и особенно
81
интенсивность его анаэробного использования, ниже у детей, кото-
Субстрат
Показатели в покое
Интенсивность ис-
пользования энер-
гетических субстра-
тов в мышцах маль-
чиков-подростков
Концентрация в мышце
(ммоль/кг-1 сырой массы)
По сравнению с более взрослыми
АТФ
35,5–5,0
Отсутствие измене-
ний с возрастом
Такая, как у взрос-
лых
КФ
12–22
Ниже у детей
Такая или меньше,
чем у взрослых
Гликоген
45–75
Ниже у детей
Намного меньше,
чем у взрослых
рые, таким образом, оказываются в функционально невыгодном
положении при выполнении интенсивных нагрузок продолжительностью 10–60 секунд.
Один из методов оценки анаэробного использования гликогена заключается в измерении максимальной концентрации лактата
в мышце. Несмотря на методологические недостатки, измерение
максимального уровня лактата в крови нередко используется в качестве альтернативного, поскольку по этическим причинам метод
мышечной биопсии крайне редко применяется в отношении физически здоровых детей. Результаты большинства исследований свидетельствуют о более низком максимальном содержании лактата в
крови у детей по сравнению с подростками или взрослыми (табл. 9).
Таблица 9. Наличие и использование энергетических субстратов
в мышцах мальчиков-подростков
Не был подтвержден тот факт, что способность организма
мальчиков образовывать лактат или развивать пиковую анаэробную мощность зависит от концентрации циркулирующего тесто-
82
стерона и других гормональных изменений, происходящих в пубертатный период, таких, как повышение концентрации гормона
роста и инсулиноподобных факторов роста. Этим объясняется и
более низкий уровень анаэробной мощности у женщин по сравнению с мужчинами, а также менее очевидное возрастное различие
между женщинами. Вместе с тем, имеющихся доказательств все
еще недостаточно, чтобы можно было с полной уверенностью сказать, что различие в интенсивности гликолиза в организме мальчиков и мужчин полностью или частично объясняется различиями в
мужской гормональной активности.
Интенсивность гликолиза ограничена активностью таких
ферментов, как фосфорилаза, пируватдегидрогеназа и фосфофруктокиназа. Последний фермент менее активный в мышечных клетках 11–13-летних и 16–17-летних мальчиков, чем у юношей.
У 13–15-летних девочек уровень фосфофруктокиназы практически
такой же, как у молодых женщин.
Дополнительным показателем анаэробной способности является степень ацидоза, при которой мышца все еще может сокращаться.
Некоторые взрослые спортсмены способны выполнять нагрузку при
РН артериальной крови всего 6,80, что эквивалентно РН 6,60 или
меньше в мышечной клетке. Нетренированные испытуемые очень
редко могут продолжать выполнять нагрузку, когда РН артериальной
крови достигает 7,20. Детский организм не способен достигать высоких уровней ацидоза в отличие от подростков и взрослых.
Анаэробные виды двигательной активности, такие, как спринт,
езда на велосипеде с максимальной скоростью, прыжки и т. д., требуют координации между мышечными группами. Более того, к примеру, успех в спринтерской гонке зависит также от времени реакции
и времени начала движения в ответ на выстрел стартового пистолета. В этом отличие от одиночного мышечного сокращения (изометрического или изотонического), где координация между мышечными группами или скорость реакции на стимул менее важны.
Навыки и умения, предусматривающие кратковременные «всплески»
83
высокоинтенсивной активности в детском возрасте развиваются
Переменная
Генетическая дисперсия (%)
Анаэробные возможности
50
Чистая масса
30
Распределение типов волокон
Соотношение активности гликолитических
и окислительных ферментов
50
постепенно. Например, результаты в прыжках в высоту улучшаются с возрастом, однако наиболее быстрое улучшение происходит
спустя год после достижения мальчиками пика развития скоростных способностей.
Анаэробные возможности зависят в определенной степени от
генотипа человека. Наследственность, по всей видимости, влияет
на чистую мышечную массу, размер мышц, соотношение типов
мышечных волокон, соотношение между гликолитическими и
окислительными ферментами и тренируемость высокоинтенсивной
мышечной деятельности. Роль наследственности в анаэробных
мышечных характеристиках обобщена в таблице 10.
Таблица 10. Роль наследственности
в анаэробных мышечных характеристиках
При постепенном увеличении нагрузки возникает момент,
когда образование лактата в мышцах превышает его выведение из
крови. В этот момент, который называется порогом анаэробного
обмена, накопление лактата в крови начинает существенно увеличиваться. Оно сопровождается увеличением легочной вентиляции,
что не всегда пропорционально увеличению метаболических потребностей. Физиологи в качестве показателя порога анаэробного
обмена используют уровень нагрузки, при котором вентиляция
усиливается, а не момент увеличения концентрации лактата.
84
Тому, что дети, в отличие от взрослых, менее способны к
анаэробным нагрузкам, соответствует специфика потребления кислорода в «переходные» периоды. У любого человека при переходе
от состояния покоя к выполнению физической нагрузки или от одного уровня нагрузки к другому, более высокому, увеличивается
интенсивность метаболизма. Вначале аэробное обеспечение дополнительным количеством энергии отстает от истинных потребностей в энергии, что приводит к образованию дефицита кислорода.
Баланс химической энергопродукции на этих начальных этапах
облегчают анаэробные пути энергообеспечения. При субмаксимальной нагрузке аэробное обеспечение энергией постепенно «догоняет» потребности организма и в течение 2–5 мин образуется
новое метаболически устойчивое состояние.
У детей более короткие «переходные» периоды потребления
кислорода, чем у взрослых. Существует предположение, что более
короткие «переходные» периоды потребления кислорода у детей
имеют место при высокой интенсивности нагрузок (превышающей
анаэробный порог), тогда как при снижении интенсивности характер увеличения потребления кислорода не зависит ни от возраста,
ни от размеров тела. Впоследствии было высказано мнение, что
более быстрая реакция увеличения потребления кислорода у детей
может не наступить, если исключить первые несколько секунд
нагрузки (так называемая, I фаза переходного потребления кислорода), во время которых увеличение потребления кислорода является следствием повышенного возврата венозной крови из сокращающихся скелетных мышц. Никаких различий в переходном потреблении кислорода также не наблюдалось при выполнении интенсивной нагрузки в течение всего лишь 60 секунд
Напрашивается вопрос, отсутствует ли у детей необходимость использовать в значительной степени анаэробные пути обмена (а следовательно, меньший дефицит кислорода и меньшее
образование лактата) вследствие более коротких «переходных» периодов потребления кислорода или эти «переходные» периоды яв-
85
ляются компенсирующими в отношении низкой гликолитической
способности детей. Ответ на этот вопрос пока еще не получен.
Другая возможность, которую еще не проверяли, состоит в том, что
более короткие «переходные» периоды у детей обусловлены меньшими размерами тела и, следовательно, более коротким временем
кругооборота крови. Существует также предположение, что более
короткие «переходные» периоды у детей могут отражать более высокий вклад медленносокращающихся мышечных волокон по
сравнению со взрослыми.
Важным функциональным значением более короткого «пере-
ходного» периода у детей во время интенсивной нагрузки по сравне-
нию со взрослыми является то, что они испытывают меньший дефицит кислорода в начале такой нагрузки. Более низкий дефицит кислорода согласуется с меньшим и более быстрым погашением кислородного долга у детей во время восстановления после нагрузки.
Специалисты, занимающиеся тестированием, нередко отмечают, что дети быстрее восстанавливаются после изнурительной
нагрузки. Например, взрослые после теста максимальной аэробной
нагрузки, как правило, чувствуют себя изможденными и не испытывают никакого желания продолжить активность в течение нескольких часов. Дети же нередко удивляют своей просьбой повторить изнурительный тест через 15–30 мин после его завершения,
поскольку считают, что могут улучшить предыдущий результат!
В ряде исследований было показано, что физиологические
функции и деятельность у детей восстанавливаются быстрее, чем у
взрослых после субмаксимальных и максимальных нагрузок. У детей быстрее восстанавливаются частота сердечных сокращений, потребление кислорода, образование углекислого газа и легочная вентиляция, быстрее возвращаются к показателям, зарегистрированным
перед началом нагрузки, объем плазмы, уровень лактата и РН.
Механизм этого явления может быть разным для различ ных
физиологических функций. Вполне возможно, что более быстрое
восстановление частоты сердечных сокращений (ЧСС) у детей
86
обусловлено более высоким парасимпатическим тонусом. Другими
возможными механизмами могут быть меньшее увеличение активности катехоламинов, обусловленное двигательной активностью, и
более быстрое выведение ионов водорода. Более быстрое восстановление потребления кислорода приписывают менее продолжительному времени кругооборота крови или более короткому диффузному
расстоянию между мышечными волокнами и их капиллярами; и
первое и второе могут усиливать выведение метаболитов. Еще одной
причиной может быть меньший дефицит кислорода, который испытывают дети в начале физической нагрузки, а, следовательно, и
меньшее количество кислорода, необходимое для восполнения кислородного долга. Более быстрое восстановление механической мощности, скорее всего, является результатом меньшего использования
анаэробных источников энергии во время высокоинтенсивной
нагрузки. Это находит свое отражение в более низких уровнях лактата плазмы крови и ионов водорода в конце нагрузки и в их более
быстром выведении во время восстановления.
Хотя кислотно-основный статус в плазме крови не идентичен
тому, который имеет место в мышечных клетках, скорее всего, что
внутримышечный ацидоз в том исследовании был больше у мужчин, чем у мальчиков во время восстановления. Другим объяснением может служить меньшее снижение вследствие нагрузки объема
плазмы у детей по сравнению со взрослыми.
У взрослых восстановление физиологических функций происходит быстрее, если человек продолжает выполнять упражнение
с невысокой интенсивностью после основной нагрузки (активное
восстановление), по сравнению с пассивным отдыхом. Подобное
наблюдали и у детей. Было обнаружено, что восстановление лактата крови у мальчиков и девочек 9– 11 лет после кратковременных
периодов высокоинтенсивных нагрузок (150 % пика потребления
кислорода) происходило быстрее, когда они продолжали нагрузки
субмаксимального уровня, в отличие от пассивного восстановления.
Такое благоприятное влияние активного восстановления имело
87
место, когда упражнения выполнялись с интенсивностью 40–60 %
от максимального потребления кислорода.
Механизмы повышения максимальной аэробной
и анаэробной мощности
Аэробная мощность зависит от состояния системы дыхания,
обеспечивающей доставку кислорода из окружающей среды к митохондриям мышц. Кроме того, от запасов гликогена и активности
окислительных ферментов, что свидетельствует о способности организма детей к энергообмену аэробной направленности. В постоянно активных мышцах происходят явления гиперплазии. При
этом, гипертрофию наблюдали у подростков, занимавшихся аэробными видами активности.
Повышение анаэробной мощности наблюдается уже через
несколько недель занятий с подростками 11–13 лет. Можно предположить, что повышение анаэробной мощности у детей достигается в результате координационных и биохимических изменений. К
рефлекторным изменениям можно отнести повышенную активацию двигательных единиц, снижение ко-сокращения мышцантагонистов, более совершенную межмышечную координацию.
На основании данных мышечной биопсии были продемонстрированы данные о повышении активности ферментов анаэробного обмена, таких, как фосфофруктокиназа, и других гликолитических ферментов (таблица 11).
Кроме того, увеличивается уровень гликогена в мышце,
находящейся в покое, а также интенсивность его использования во
время двигательной активности, максимальный уровень лактата в
мышцах. Эти данные свидетельствуют о том, что анаэробная тренировка сопровождается повышенным содержанием гликогена.
Кроме того, имеются данные, свидетельствующие об увеличении
уровней АТФ и КФ в покое, что может облегчать алактатную деятельность.
88
Таблица 11. Биохимические изменения, вызванные тренировкой
Переменная (в мышце)
Уровень до тренировки
Реакция на тренировку
(в сравнении со взрослыми)
% быстросокращающихся
мышечных волокон
похожий
отсутствует
КФ в покое
похожий
увеличение
АТФ в покое
похожий
увеличение
Использование АТФ
низкий
увеличение
Гликоген (в покое)
низкий
увеличение
Использование гликогена
низкий
увеличение
Лактат – субмаксимакс
низкий
отсутствие изменений
Лактат – макс
низкий
увеличение
анаэробной направленности
Вопросы и задания для обсуждения
1. Дайте характеристику основным задачам спортивной тренировки на предварительном (спортивно-оздоровительном,
начальном) этапе подготовки.
2. Поясните особенности методики развития физических способностей детей 7–9 лет.
3. Дайте пояснение возможных причин низкого уровня анаэробных возможностей у детей.
4. Поясните факт наличия и использования энергетических
субстратов в мышцах мальчиков-подростков.
5. Роль наследственности в анаэробных мышечных характеристиках детей.
6. Охарактеризуйте специфику потребления кислорода у детей в «переходные» периоды.
89
2.3. Анализ методических особенностей проведения
Возраст
Мальчики
Девочки
7 лет
Силовые способности, общая физическая работоспособность,
координационные способности
8 лет
Скоростно-силовые способности, общая
физическая работоспособность, координационные способности
Силовые способности, общая
физическая работоспособность, координационные
способности
9 лет
Силовые способности, общая физическая
работоспособность, скоростные способности
10 лет
Силовые способности, Скоростносиловые способности, координационные
способности
координационные способности, общая физическая работоспособность
тренировочных занятий с детьми
младшего школьного возраста
Наиболее содержательный анализ методических решений
при выборе оздоровительных технологий физического воспитания
детей младшего школьного возраста представлен в монографии
Т. Е. Виленской (2009). Автор отмечает противоречивость данных,
характеризующих степень физиологичности применяемых средств
физической подготовки младших школьников с позиций их влияния
на состояние опорно-двигательного аппарата и травмоопасности; недостаточность данных об использовании современных подходов к
оценке срочной эффективности уроков физического воспитания; несформированность концепции здоровьесбережения в ходе организации физкультурно-спортивной деятельности младших школьников.
В результате многолетних исследований Т. Е. Виленской (2007)
получены факты, свидетельствующих о низком уровне развития основных физических качеств у 20–40 % детей 7–10 лет (табл. 12).
Таблица12. Рейтинг физических способностей, уровень которых
соответствует характеристике «низкий», выявленных
у детей 7–10 лет (по Т. Е. Виленской, 2007)
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]