Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физиология с основами биохимии. Учебное пособие для СПО
.pdf
31
- осуществлять дальнейшее обучение основам базовых видов двига-
тельных действий (легкая атлетика, гимнастика, спортивные игры, лыжная
подготовка, плавание);
- продолжать развитие координационных (ориентирование в про-
странстве, перестроение двигательных действий, быстрота и точность реагирования на сигналы, согласование движений, ритм, равновесие, точность
воспроизведения и дифференцирования основных параметров движений) и
кондиционных (скоростно-силовых, скоростных, выносливости, силы и
гибкости) способностей;
- формировать основы знаний о личной гигиене, о влиянии занятий
физическими упражнениями на основные системы организма; развивать
волевые и нравственные качества; вырабатывать представления о физической культуре личности и приемах самоконтроля.
2.2. Особенности возрастного развития детей
старшего школьного возраста
Старший школьный возраст характеризуется продолжением процес-
сов роста и развития, что выражается в относительно спокойном и равномерном его протекании в отдельных органах и системах. Одновременно
завершается половое созревание. В этой связи четко проявляются половые
и индивидуальные различия как в строении, так и в функциях организма. В
этом возрасте замедляются рост тела в длину и увеличение его размеров в
ширину, а также прирост в массе. Различия между юношами и девушками
в размерах и формах тела достигают максимума. Юноши перегоняют девушек в росте и массе тела. Юноши (в среднем) выше девушек на 10-12
см и тяжелее на 5-8 кг. Масса их мышц по отношению к массе всего тела
больше на 13%, а масса подкожной жировой ткани меньше на 10%, чем
у девушек. Туловище юношей немного короче, а руки и ноги длиннее,
чем у девушек.
У старших школьников почти заканчивается процесс окостенения
большей части скелета. Рост трубчатых костей в ширину усиливается, а в
длину замедляется. Интенсивно развивается грудная клетка, особенно у
юношей. Скелет способен выдерживать значительные нагрузки. Развитие
костного аппарата сопровождается формированием мышц, сухожилий,
связок. Мышцы развиваются равномерно и быстро, в связи с чем увеличивается мышечная масса и растет сила. В этом возрасте отмечается асимметрия в увеличении силы мышц правой и левой половины тела. Это
предполагает целенаправленное воздействие (с большим уклоном на левую сторону) с целью симметричного развития мышц правой и левой сторон туловища. В этом возрасте появляются благоприятные возможности
для воспитания силы и выносливости мышц.
32
У девушек в отличие от юношей наблюдается значительно меньший
прирост мышечной массы, заметно отстает в развитии плечевой пояс, но
зато интенсивно развиваются тазовый пояс и мышцы тазового дна. Грудная клетка, сердце, легкие, жизненная емкость легких, сила дыхательных
мышц, максимальная легочная вентиляция и объем потребления кислорода
также менее развиты, чем у юношей. В силу этого функциональные возможности органов кровообращения и дыхания у них оказываются гораздо
ниже. Сердце юношей на 10-15% больше по объему и массе, чем у девушек; пульс реже на 6-8 уд./мин., сердечные сокращения сильнее, что обусловливает больший выброс крови в сосуды и более высокое кровяное
давление. Девушки дышат чаще и не так глубоко, как юноши; жизненная
емкость их легких примерно на 100 см3 меньше.
В 15-17 лет у школьников заканчивается формирование познавательной сферы. Наибольшие изменения происходят в мыслительной деятельности. У детей старшего школьного возраста повышается способность
понимать структуру движений, точно воспроизводить и дифференцировать
отдельные (силовые, временные и пространственные) движения, осуществлять двигательные действия в целом.
Старшеклассники могут проявлять достаточно высокую волевую
активность, например, настойчивость в достижении поставленной цели,
способность к терпению на фоне усталости и утомления. Однако у девушек снижается смелость, что создает определенные трудности в физическом воспитании.
В старшем школьном возрасте по сравнению с предыдущими возрастными группами наблюдается снижение прироста в развитии координационных способностей.
2.3. Двигательная активность школьников
Двигательная активность школьников. Между двигательной активностью и здоровьем детей существует прямая связь. Движение – залог здоровья – это аксиома. Понятие «двигательная активность» включает в себя
сумму движений, выполняемых человеком в процессе жизнедеятельности.
В детском и подростковом возрасте двигательную активность можно
условно разделить на три вида: активность в процессе физического воспитания; физическую активность во время обучения, общественно-полезную
и трудовую деятельность; спонтанную физическую активность в свободное время. Все эти части тесно связаны между собой.
Для контроля над двигательной активностью используют хронометраж (определение ее продолжительности и вида, одновременно учитывая
длительность перерыва, отдыха и пр.), шагометрию (подсчитывают движения с помощью специальных приборов - шагомеров) и др. Шагомер
прикрепляют к поясу и по показанию счетчика определяют количество ки-
33
лометров, пройденных за день. За рубежом разработаны электрошагомеры,
которые вмонтированы в подошву обуви. При каждом касании земли в
специальном устройстве возникают электрические сигналы, по которым
миниатюрный счетчик подсчитывает число шагов и энергию, затраченную
при ходьбе (беге).
По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ)
суммарная величина двигательной активности представлена таким образом: занятия в школе (4-6 час.), легкая активность (4-7 час.), умеренная
(2,5-6,5 час.), высокая (0,5 час.). К этому показателю прибавляют величину энергозатрат на суточный рост (ее максимум приходится на возраст
14,5 лет). Суммарные суточные показатели энергозатрат следующие:
Мальчики Девочки
в возрасте 10,5 лет - 7993 кДж (1910 ккал)
8953 кДж (килоджоулей) = 2140 ккал
11,5 лет – 9388 кДж (2244 ккал) 8294 кДж (1982 ккал)
12,5 лет – 9681 кДж (2314 ккал) 8595 кДж (2054 ккал)
13,5 лет – 10230 кДж (2445 ккал) 8856 кДж (2117 ккал)
14,5 лет – 10847 кДж (2592 ккал) 9029 кДж (2158 ккал)
15,5 лет -11288 кДж (2697 ккал) 8956 кДж (2140ккал)
16,5 лет – 11721 кДж (2801 ккал) 8924 кДж (2133 ккал)
17,5 лет – 11997 кДж (2867 ккал) 8960 кДж (2142ккал)
У юных спортсменов суточная величина энергозатрат может
быть значительно выше, в зависимости от вида спорта, которым они
занимаются.
Следует отметить, что и недостаток движений (гиподинамия), и их
избыток (гиперкинезия) отрицательно влияют на здоровье школьников.
Летом для обеспечения школьникам условий для достаточной двигательной активности следует шире использовать подвижные игры, плавание, корригирующие упражнения для нормализации осанки и свода стоп.
Физическая (спортивная) подготовка детей и подростков имеет следующие задачи: оздоровительную, воспитательную и физического совершенствования. Средства и методы их решения должны соответствовать
возрастным особенностям организма школьника.
Спортивная специализация - это планомерная разносторонняя физическая подготовка детей и подростков к достижению высоких спортивных результатов в избранном ими виде спорта в наиболее благоприятном
для этого возрасте.
Тренеру (преподавателю физкультуры) следует помнить, что возраст, позволяющий допускать школьника к высшим тренировочным нагрузкам, зависит от вида спорта.
Институт возрастной физиологии РФ рекомендует начинать занятия
тем или иным видом спорта в следующем возрасте:
34
акробатика - с 8-10 лет;
баскетбол, волейбол – 10-13;
бокс -12-15;
борьба - 10-13;
водное поло – 10-13;
гребля академическая - 10-12;
легкая атлетика – 11-13;
лыжный спорт – 9-12;
плавание – 7-10;
тяжелая атлетика- 13-14;
фигурное катание – 7-9;
футбол, хоккей – 10-12;
гимнастика спортивная – 8-10 лет (мальчики), 7-9 лет (девочки).
Недооценка тренером возрастных и индивидуальных морфофункциональных особенностей юных спортсменов нередко является
причиной прекращения роста спортивных результатов, возникновения
предпатологических и патологических состояний, а иногда приводит и к
инвалидизации.
К тренировкам следует допускать абсолютно здоровых детей! Если у
них наблюдаются какие-либо отклонения, то их переводят в подготовительную или специальную медицинскую группу.
2.4. Отбор и ориентация в спорте
Одним из важных разделов спортивной медицины является отбор
детей в спортивные секции и ориентация их, исходя из индивидуальных
особенностей, на занятия тем или иным видом спорта (табл. 2).
В современном спорте распространен метод ранней специализации,
причем нередко без учета анатомо-физиологических особенностей, подготовленности и физического развития ребенка, хотя известно, что интенсификация тренировочных занятий ведет к травмам и заболеваниям
юного спортсмена.
Физические качества (быстрота, ловкость, выносливость и др.) развиваются в разные возрастные периоды с неодинаковой скоростью. При
развитии того или иного качества необходимо учитывать возраст, пол, наследственные факторы, физическое развитие и др.
Для отбора лиц в ту или иную спортивную секцию рекомендуется
использовать субъективные и объективные методы.
Морфологические показатели: рост, масса тела, относительная длина
рук и ног, соотношение туловища и ног и другие показатели.
35
Вид спорта
Возраст (лет), этапы
началь-
ный
учебно-
тренировочный
спортивного
совершенствования
Акробатика
8-10
10-14
14-17
Баскетбол и волейбол
10-13
13-17
17-18
Бадминтон
10-13
13-17
16-18
Батут
9-12
11-17
16-18
Бокс
12-15
15-17
17-18
Борьба (все виды)
10-13
13-17
17-18
Велоспорт (шоссе и трек)
12-14
14-17
17-18
Водное поло
10-13
13-17
17-18
Гимнастика спортивная (юн.)
8-10
10-14
14-17
Гимнастика спортивная (дев.)
7-9
9-14
14-17
Гимнастика художественная
7-9
9-13
13-17
Гребля академическая
10-12
12-17
17-18
Гребля на байдарках и каноэ
11-14
13-17
17-18
Конный спорт
11-13
13-17
17-18
Конькобежный спорт
10-12
12-17
17-18
Легкая атлетика
11-13
13-17
17-18
Лыжный спорт (гонки и биатлон)
9-12
13-17
17-18
Горные лыжи
8-11
11-15
15-17
Двоеборье
9-12
12-17
17-18
Прыжки с трамплина
9-11
12-17
17-18
Парусный спорт
9-12
12-17
17-18
Плавание
7-10
11-14
15-17
Прыжки в воду
8-11
12-15
15-17
Ручной мяч
10-13
13-17
17-18
Санный спорт
11-14
14-17
17-18
Современное пятиборье
10-13
13-17
17-18
Стрелковый спорт
11-14
13-17
16-18
Стрельба из лука
11-13
13-17
17-18
Теннис
7-10
11-15
15-17
Тяжелая атлетика
13-14
14-17
17-18
Фехтование
10-13
12-17
16-18
Фигурное катание
7-9
9-13
13-17
Футбол, хоккей
10-12
12-17
17-18
Таблица 2
Возрастные нормы для начала занятий спортом и этапы
спортивной подготовки
36
Физиологические показатели: частота сердечных сокращений (ЧСС)
в покое и реакция на нагрузку, ЧД, ЖЕЛ, степ-тест, проба Ромберга, подвижность в суставах, позвоночнике и др.
После 18-20-летнего возраста у здоровых, но медленно прогрессирующих спортсменов можно произвести дополнительные исследования
с включением биопсии мышц, тестирования, биохимического анализа, в
частности, исследование иммунитета, общий анализ крови и др. Полученные показатели, возможно, дадут основание для переориентировки
спортсмена на другой вид спорта или на другую дистанцию (например,
пловца-спринтера на стайерские дистанции или, наоборот, стайера - в
спринтеры и т.п.).
Биохимические показатели: иммуноглобулины, лимфоциты, гемоглобин и др., биопсия мышц (определение типа мышечных волокон, их соотношения, метаболизма в тканях после выполнения интенсивных физических нагрузок и тому подобное).
2.5. Развитие физических качеств у школьников
В понятие «физические качества» входят проявления двигательной
функции (быстрота, сила, выносливость, слаженность отдельных частей
движения в целостном двигательном акте) и психофизиологические особенности, определяющие специфичность этих проявлений.
Количественной мерой силы служит величина мышечных напряжений, быстроты – скорость мышечных сокращений, а также скорость передвижения на определенном отрезке дистанции; выносливости – продолжительность выполнения мышечной работы.
1) Выносливость – различают общую и специальную выносливость.
Общая выносливость – это способность к продолжению выполнения мы-
шечной работы аэробного характера с участием обширных мышц групп
(например, при беге, передвижении на лыжах, плавании). Специальная вы-
носливость - проявляется при длительной выносливости специальных упражнений с мощностью нагрузок, близкой или равной соревновательной.
Специальные виды выносливости характеризуются эффективным выполнением соревновательных упражнений в течение времени, обусловленного
спортивной специализацией.
Физиологически обоснованными средствами развития выносливости
у детей и подростков являются различные виды циклических упражнений,
повышающих аэробную производительность организма.
В этом отношении идеален равномерный бег умеренной мощности.
К физическим нагрузкам выносливости быстрее адаптируются дети
и подростки, имеющие средний уровень физического развития.
2) Быстрота – является проявлением способностей человека срочно
реагировать на внешние раздражители и выполнять быстрые движения.
37
Быстрота характеризуется временем скрытого периода двигательной реакции, скоростью одиночного движения, частотой движения в единицу времени и скорость передвижения в пространстве. В спортивной практике быстрота проявляется в специфических формах скоростно-силовых качеств.
Физиологическими предпосылками быстроты являются подвижность нервных процессов, скорость и эффективность реализации переданного к мышце нервного импульса. В подростковом возрасте создаются
физиологические предпосылки для обучения технике скоростного бега.
Средствами развития быстроты являются бег с предельной или околопредельной скоростью от 20 до 60 м, семенящий бег с последующим ускорением, а также контрастные по мышечному напряжению упражнения.
3) Мышечная сила – характеризуется степенью мышечного напря-
жения, величиной противодействия внешнему сопротивлению или отягощению. Мышечная сила – это сила, которую способна развить мышца при
поднятии, перемещении или толкании какого-либо предмета.
Морфологической основой мышечной силы является содержание сократительных белков в мышечном волокне, толщина мышечного волокна.
Проявление мышечной силы зависит от типа мышечных волокон быстрых или медленных. Если в мышцах больше быстрых волокон, человек способен развить максимальную мощность в быстрых скоростносиловых движениях, выполнять работу взрывного характера. Благодаря
медленным волокнам мышца выдерживает длительное мышечное напряжение.
Мышечную силу можно увеличить с помощью программы физических упражнений.
4) Ловкость и гибкость. Ловкость характеризуется способностью к
выполнению сложных по координации движений, быстрому овладению
ими, к изменению в движениях в зависимости от складывающейся двигательной ситуации. Для проявления этого качества необходимы запас двигательных навыков и способность к их переделке, связанные с высоким
уровнем аналитико-синтетической функции мозга. Ловкость отличается
специфичностью. В совершенстве владеющий всеми приемами игры ловкий хоккеист может оказаться беспомощным, например, на гимнастическом помосте, ровно как и гимнаст – на хоккейном поле.
В подростковом возрасте средствами воспитания ловкости являются те физические упражнения, которые специфичны для отдельных видов
спорта. Так, для воспитания ловкости в баскетболе необходимо научить
спортсмена обширному арсеналу технических приемов и тактических
действий. Ловкость горнолыжника совершенствуется в условиях его естественной тренировки.
Гибкость – характеризуется степенью подвижности в суставах. Она
способствует повышению спортивных резервов в метаниях, некоторых ви-
38
дах прыжков, гимнастических и акробатических упражнениях, более эффективному овладению новыми формами движения.
Уровень развития этого качества зависит от эластичности мышц и
связочного аппарата, анатомических особенностей суставных поверхностей, формы сочленений, эластичности тканей, окружающих суставы.
Различают активную и пассивную гибкость. Активная гибкость характеризует амплитуду движений, достигаемую мышечной тягой. Пассив-
ная гибкость – ограничивается анатомическими особенностями строения
суставов. Она больше активной, но полностью может быть реализована в
условиях работы с использованием снарядов, отягощения весом собственного тела или партнера.
Наиболее высокие темпы развития гибкости наблюдаются у детей
7-10 лет. У девочек 11-13 лет и у мальчиков 13-15 лет активная гибкость
достигает максимальной величины. Возраст от 7 до 10 лет характеризуется высокими темпами развития ловкости движения. Этому способствует пластичность ЦНС, интенсивное совершенствование двигательного
анализатора.
Совершенствование гибкости в подростковом возрасте достигается
специальными упражнениями на растягивание, выполнением движений с
полной амплитудой и парных упражнений. Основными средствами воспитания гибкости в данном возрасте являются физические упражнения, характерные для определенного вида спорта.
Все физические упражнения должны подчиняться определенным законам: например, постепенность увеличения нагрузки, двигательной активности; нагрузки должны быть строго регламентированы – иначе они
приведут к болезненности мышц, травмам; тренировки должны быть непрерывны, их продолжительность должна зависеть от интенсивности физической активности. Физические упражнения могут быть использованы в
оздоровительной работе спортсменов.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Дайте медико-биологическую характеристику детям младшего
школьного возраста.
2. Охарактеризуйте детей младшего школьного возраста с психолого-
-педагогической точки зрения.
3. Каковы особенности возрастного развития детей среднего
школьного возраста.
4. Перечислите особенности возрастного развития детей старшего
школьного возраста.
5. Дайте понятие двигательной активности, охарактеризуйте ее,
обозначьте методы контроля за двигательной активностью.
6. Как осуществляется отбор и ориентация в спорте?
39
7. Перечислите физические качества, дайте им характеристику в
возрастном аспекте.
ГЛАВА 3. ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ
3.1. Классификация мышечных волокон. Функции скелетных и
гладких мышц. Принципы управления мышечной активностью
Все мышечные волокна делят на 3 вида: скелетные, сердечные и гладкие.
Скелетные волокна подразделяются на фазные (они генерируют
ПД) и тонические (не способны генерировать полноценный потенциал
действия распространяющегося типа). Фазные волокна делятся на быстрые волокна (белые, гликолитические) и медленные волокна (красные, окислительные волокна).
Гладкие мышцы делятся на тонические и фазно-тонические. Тонические волокна не способны развивать «быстрые» сокращения. В свою очередь фазно-тонические мышцы можно условно разделить на обладающие
автоматией - способные к спонтанной генерации фазных сокращений, и на
мышцы, не обладающие свойством автоматии.
Скелетные мышцы имеют 2 типа волокон: интрафузальный и экстрафузальный. Интрафузальное волокно находится внутри так называемого
мышечного веретена — это специализированный мышечный рецептор,
располагающийся в толще скелетной мышцы. Это волокно необходимо
для регуляции чувствительности рецептора. Оно управляется специальными мотонейронами спинного мозга – гамма-мотонейронами. Все мышечные волокна, принадлежащие данной мышце и не входящие в состав мышечного веретена, называются экстрафузальными. Весь дальнейший материал, касающийся скелетных мышц, относится к экстрафузальным мышечным волокнам.
Параллельно с делением скелетных мышечных волокон на быстрые
и медленные существует аналогичная классификация, касающаяся двигательных единиц (ДЕ). Как известно, ДЕ - это совокупность образований
нейрона и всех мышечных волокон, которые этот нейрон через свои аксоны иннервирует. ДЕ включает 10-1000 волокон (они бывают разными по
объему). Но обычно нейрон иннервирует какой-то один тип мышечных волокон, входящий в данную мышцу, - либо медленные, либо быстрые. Поэтому ДЕ делят соответственно на медленные и быстрые.
Характер работы скелетных мышц может быть различным: в одних
случаях с помощью мышцы осуществляется перемещение груза, в других поддержание позы. Поэтому работа мышц делится на два вида - статический и динамический (первый - поддержание груза, позы, второй - перемещение). С точки зрения использования групп мышц в работе различают
40
также локальную и общую работу. Например, движения, совершаемые
мелкими группами мышц (письмо), - классифицируют как локальную работу, а движение больших мышечных групп (мышцы ног при движении) как общую работу.
Функции скелетных и гладких мышц
Скелетные мышцы составляют 40% от массы тела и выполняют ряд
важных функций: 1 - передвижение тела в пространстве, 2 - перемещение
частей тела относительно друг друга, 3 – поддержание позы, 4 – передвижение крови и лимфы, 5 – выработку тепла, 6 – участие в акте вдоха и
выдоха, 7 - двигательную активность как важнейший антиэнтропийный и
антистрессовый фактор (тезисы «движение – это жизнь» или «кто много
двигается, тот много живет» - имеют реальную материальную основу), 8
– депонирование воды и солей, 9 – защиту внутренних органов (например,
органов брюшной полости).
Гладкие мышцы обеспечивают функцию полых органов, стенки которых они образуют. В частности, благодаря гладким мышцам осуществляется изгнание содержимого из мочевого пузыря, кишки, желудка, желчного пузыря, матки. Гладкие мышцы обеспечивают сфинктерную функцию
– создают условия для хранения содержимого полого органа в этом органе,
например, мочу в мочевом пузыре, плод в матке. Важнейшую роль выполняют гладкие мышцы в системе кровообращения и лимфообращения - изменяя просвет сосудов, гладкие мышцы тем самым адаптируют регионарный кровоток к местным потребностям в кислороде, питательных веществах. Гладкие мышцы могут существенно влиять на функцию связочного
аппарата, т.к. содержатся во многих связках и при своем сокращении меняют состояние данной связочной структуры. Например, гладкомышечные
клетки содержатся в широкой связке матки.
Принципы управления мышечной активностью
Скелетные мышцы управляются достаточно однообразно: каждое
мышечное волокно получает аксон от соответствующего мотонейрона,
расположенного в спинном мозге или в стволе мозга. Обычно один мотонейрон иннервирует одновременно несколько мышечных волокон (двигательная единица). Этот мотонейрон называется альфа-мотонейроном (в отличие от гамма-мотонейрона, иннервирующего интрафузальные мышечные волокна мышечного рецептора).
К мотонейрону подходят различные воздействия от коры больших
полушарий (пирамидный путь) или от подкорковых структур мозга, от
среднего и продолговатого мозга (экстрапирамидный путь) и благодаря
этому мышцы вовлекаются в движение. Для того, чтобы управление было
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]