417

ГЛАВА 21. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ
У детей и подростков двигательная активность выступает в качестве важнейшего фактора,
обеспечивающего реализацию генетической программы возрастного развития. Большинство из них
испытывает в современных условиях недостаток естественной двигательной активности. Восполнение
этого дефицита использованием различных форм занятий физическими упражнениями должно быть
правильно организовано, основываться на знании закономерностей возрастного развития ребенка.
Задерживающее влияние на процессы роста и биологического созревания может оказывать не только
недостаточная, но и избыточная физическая активность. Следовательно, необходимо знать ее
оптимальные дозы, которые по мере роста организма не остаются постоянными.
Различные биологические свойства и физиологические функции развиваются неодинаковыми
темпами: по хронологии периоды ускоренных и замедленных приростов, а затем и спадов
(гетерохронизм). Весь жизненный цикл (онтогенез) от момента зарождения до смерти подразделяется
неонтенатальный (до рождения) постнатальный (после рождения). Возрастные периоды после рождения
обладают существенными качественными различиями (табл. 21.1).
Первые семь периодов составляют прогрессивную стадию онтогенеза, зрелый возраст стационарную, а последующие возрастные периоды - регрессивную стадию.
Большое практическое значение в физическом воспитании и спорте имеют критические
(сенситивные, переломные, узловые) периоды, которые характеризуются ускоренным течением
онтогенетических процессов. Применение в годы сенситивного периода адекватных тренировочных
средств, стимулирующих развитие определенного физического качества (например, силы мышцсгибателей в пубертатном периоде) или определенной функции (например, речевой в возрасте от 2 до 5
лет), дает наибольший эффект по сравнению с предыдущими и последующими годами.
Ввиду гетерохронности онтогенетических процессов возрастные рубежи их прохождения для
различных качеств и функций часто не совпадают. Как общие критические периоды выступают первый
год жизни и подростковый возраст, когда ускоренно развиваются все важнейшие физиологические
системы.
Возрастная периодизация постнатального онтогенеза
№
1
2
3
4
5
6
7
8
ПЕРИОД
Новорожденность
Младенчество (грудной возраст)
Раннее детство
Первое детство
Второе детство (препубертат)
Подростковый возраст (пубертат)
Юность (постпубертат)
ВОЗРАСТ
Первые 10 дней жизни
От 11 -го дня до одного года
От 1 года до 3 лет
От 3 до 6 лет - девочки, до 7 лет - мальчики
От 6 до 10 лет - девочки, от 7 до 12 - мальчики
От 10 до 13 лет - девочки, от 12 до 15 - мальчики
От 13 до 16-17 лет - девушки, от 15 до 18-19лет юноши
Зрелый возраст: 1-й период (молодость) От 17 до 35 лет - женщины, от 19 до 35 лет 2-й период (средний возраст)
мужчины
От 35 до 55 лет женщины и до 60 лет - мужчины
9
Пожилой возраст
10
11
Старость
Долгожительство
От 55 до 75 лет - женщины, от 60 до 75 летмужчины
От 75 до 90 лет
Старше 90 лет
Возрастное развитие вегетативных систем
Нейрогормональная регуляция процессов развития организма
В прогрессивной стадии онтогенеза в качестве основной закономерности выступает рост размеров
всех органов и тканей и всего организма. Производительность органов и физиологических систем
организма зависит главным образом от их размеров, увеличение которых сопровождается процессами
дифференцировки, качественного совершенствования. Рост размеров тела предопределяется
процессами роста и оссификации скелета. Эти процессы генетически запрограммированы. Реализация
генетически заданной программы осуществляется системой саморегуляции, эфферентный аппарат
которой составляют железы внутренней секреции.
В детские годы рост размеров тела человека и его отдельных органов и их функциональное
совершенствование регулируются в основном соматотропным гормоном (СТГ), вырабатываемым в
передней доле гипофиза. СТГ воздействует на все основные органы и ткани, усиливая в них
интенсивность синтеза белков и других веществ, используемых для построения клеточных структур.
Главное значение для роста размеров тела имеет воздействие СТГ на метаэпифизарную хрящевую
пластинку, обеспечивающую рост кости в длину. Это воздействие опосредуется образованием
инсулиноподобных факторов роста в печени и в самих хрящевых пластинках, которое стимулируется
СТГ.
СТГ участвует в стимуляции роста размеров тела на протяжении всей прогрессивной стадии
онтогенеза. Его активность наиболее велика в возрасте от 2 до 8-10 лет у девочек и до 10-12 лет - у
мальчиков.
Тироксин и другие гормоны щитовидной железы, поддерживая высокий уровень энергетического
обмена и обмена белков в головном мозге, оказывают существенное влияние на рост размеров тела и
развитие функций ЦНС, Это проявляется в первые два года жизни.
В пубертатном и постпубертатном периодах ведущая роль в регуляции роста и развития переходит
к половым гормонам, обладающим не только андрогенными, но и анаболическими свойствами. К таким
гормонам относятся андрогены (мужские половые гормоны), главный из которых - тестостерон.
Тестостерон усиливает процессы возбуждения в ЦНС и синтез белков в организме, главным образом в
костях, скелетных мышцах, миокарде, легких и кроветворной ткани. Благодаря этому стимулируется 1
рост костей и размеров тела и совершенствуются функции всего организма.
Созревание, минерализация скелета регулируются рядом гормонов. Задержка ионов кальция и
фосфора в организме и их использование в минерализации костной ткани, благодаря которой
повышается ее прочность, под-держивается высокой концентрацией в крови андрогенов и эстрогенов, а
также кальциотонином (гормон щитовидной железы), кальцитриолом (гормон, вырабатываемый в
почках) и витамином Р. Паратгормон (гормон околощитовидной железы) стимулирует удаление из
костей избытка кальция и других минеральных ионов.
Продукция СТГ и гонадотропных гормонов в гипофизе регулируется вырабатываемыми в
соответствующих ядрах гипоталамуса нейрогормонами, а состояние этих ядер определяется
содержанием в крови продуктов регулируемых периферических процессов. На этом основывается
система саморегуляции роста и биологического созревания растущего организма, в состав которой
входят два замкнутых цикла процессов.
Один из них представляется в следующем виде: 1) секреция в гипоталамусе нейрогормонов
соматолиберина и соматостатина; 2) стимуляция соматолиберином и задержка соматостатином выброса
СТГ из гипофиза; 3) стимуляция соматотропным гормоном синтеза белковых веществ из аминокислот в
тканях; 4) воздействие на гипоталамус содержания аминокислот в крови: стимуляция секреции
соматолиберина при их избытке и секреция соматостатина при их дефиците.
Система саморегуляции половых гормонов и созревания репродуктивной функции имеет
определенные возрастные особенности. Эту систему составляют следующие процессы: 1) продукция
нейрогормонов гонадолиберинов в передних долях гипоталамуса; 2) активизация ими секреции
гонадотропных гормонов в гипофизе; 3) стимуляция гонадотропными гормонами секреции половых
гормонов; 4) воздействие половых гормонов на ядра гипоталамуса. Возрастные изменения силы
нервной системы по отношению к процессам возбуждения, а соответственно и порогов возбудимости
нейронов гипоталамуса, генетически программируются. В детские годы сила нервных процессов
невелика, поэтому даже небольших повышений уровня половых гормонов в крови достаточно, чтобы
вызвать запредельное торможение нейронов ядер гипоталамуса и тем самым повышение секреции
половых гормонов. С возрастом сила нервных процессов возрастает. К началу пубертатного периода
порог возбудимости ядер гипоталамуса к воздействию половых гормонов скачкообразно повышается,
они растормаживаются, активизируются эфферентные звенья регуляции половых гормонов и процесса
созревания репродуктивной функции, а также роста размеров тела.
Обмен веществ и энергии
Обмен веществ и энергии в начале жизни отличается высокой интенсивностью. Эта особенность
объясняется прежде всего большим расходованием энергии и пластических материалов для
обеспечения роста и развития организма. Кроме того, чем меньше ребенок, тем больше относительная
поверхность его тела, а поэтому выше и относительная величина основного обмена. Незрелость
физиологических систем организма, в частности системы терморегуляции, порождает деятельность
функций и является еще одной причиной повышенной интенсивности обменных процессов.
Обмен белков. Белки в организме человека расходуются на увеличение белковой массы органов
(синтез «роста»), на образование ферментов, гормонов, иммунных тел («функциональный» синтез), на
восполнение раз-рушенных белков при травмах, болезнях, неполноценном питании («возбужденный»
синтез) или вследствие естественного старения (синтез «самообновления»),
Чем младше ребенок, тем выше у него интенсивность всех видов белкового синтеза, тем больше
потребность в белках. Установлены следующие нормы содержания белков в суточном рационе: до 1
года - 5,0-5,5; 1-3 года - 4,0-4,5; 4-7 лет - 3,0-3,5; 8-12 лет - 3,0; 13-19 лет - 2,0-2,5; 20 лет и старше - 1,52,0 г на 1 кг веса тела. В связи с тем, что незаменимые (не образующиеся в организме человека
аминокислоты) в растительной пище практически отсутствуют, рекомендуется 50% потребности в
белках удовлетворять за счет продуктов животного происхождения.
При занятиях физическими упражнениями и спортом потребность в белках повышается на (50%). В
тех случаях, когда целью физических тренировок является увеличение мышечной массы, содержание
белков в пищевом рационе увеличивается в 2-3 раза. Для предупреждения гнилостных процессов в
кишечнике, нередко возникающих при высокобелковой диете, рекомендуется дополнять пищевой
рацион растительной пищей с водонерастворимыми волокнистыми структурами (капуста, тыква,
листовая зелень и т.п.).
Обмен жиров. Жиры и жироподобные вещества необходимы растущему организму для
образования клеточных мембран, а также для морфологического и функционального созревания
нервной системы. Вследствие этого потребность в жирах у детей больше, чем у взрослых.
Рекомендуются следующие нормы содержания жиров в пище: в 2-4 года - 3,5; в 10-11 лет -1,5; для
взрослых - 1 г на 1 кг веса тела. Следует иметь в виду, что существуют незаменимые жирные кислоты.
Отсутствие которых в пище ухудшает трофические процессы в тканях, особенно в коже, снижает
способность к утилизации холестерина и создает предрасположенность к атеросклерозу. Незаменимые
жирные кислоты содержатся в растительных маслах и рыбьем жире. Они должны быть непременным
компонентом пищевого рациона юного спортсмена. При избыточном потреблении жиров они
депонируются в организме. Ожирение снижает работоспособность и устойчивость к заболеваниям.
Обмен углеводов. Потребность детей в углеводах более высокая, чем у взрослых. Это связано в
первую очередь с низкой экономичностью функций незрелых физиологических систем организма,
вследствие чего увеличиваются удельные энерготраты. Кроме того, углеводы используются в качестве
пластического материала при образовании соединительной ткани и клеточных оболочек. Возрастные
нормы суточной потребности в углеводах: в 1-3 года - 13,0; в 8-13 лет -10,0-11,0; в юношеском возрасте
- 7,7 г на 1 кг веса тела.
У детей регуляция углеводного обмёна менее совершенна, чем у взрослых. У них понижена
способность к мобилизации углеводных резервов и к поддержанию достаточного содержания сахара в
крови при продолжительной мышечной работе. Эмоциональная насыщенность физических тренировок
предотвращает нежелательное снижение уровня этого показателя.
Обмен воды и солей. В годы интенсивного роста и развития организма вода участвует в созидании
массы тела. Например, из суточной прибавки веса в 25 г на долю воды приходится 18 г, жиров - 3 г,
белков - 3 г и минеральных солей - 1 г. Чем младше ребенок, тем больше у него относительная
потребность в воде. Его организм больше насыщен водой чем у взрослого, он более гидролабилен, то
есть способен как быстро терять, так и депонировать воду.
С возрастом меняется потребность в минеральных солях. В периоды интенсивного роста требуется
большее количество кальция и фосфора, идущих на построение костной ткани.
Обмен энергии. В связи с возрастными преобразованиями обмена веществ изменяется
интенсивность энергетических процессов. Важнейшим показателем уровня энергетического обмена
является относительная величина основного обмена, рассчитанная на 1 м2 поверхности тела или на 1 кг
его массы.
Этот показатель растет в первые 1-3 года. В последующие годы он быстро снижается, в
пубертатном периоде стабилизируется, а в юношеском возрасте вновь снижается, но более медленно.
Более высокая интенсивность основного обмена связана с расходами энергии на процессы роста и
развития, а также с меньшей эффективностью еще незрелых систем поддержания жизнедеятельности
(кровообращение, внешнее дыхание и т.п.).
Растущий организм отличается более высокими удельными энерготратами на выполнение
физической работы. Например, на 1 кгм работы на велоэргометре расход кислорода в 1 мин составляет
в 8-9 лет - 7,6 мл, а у взрослых - 5,4 мл. При этом, чем моложе ребенок, тем больше у него степень
функционального напряжения отдельных физиологических систем. Например, наращивание мощности
работы на велоэргометре на 100 кгм/мин вызывает у мальчиков прирост ЧСС в 11-12 лет - на 13 уд/мин,
а в 16 лет - на 8,1 уд/мин.
Система крови
Общее количество крови у детей больше (в возрасте 1 года - на 11 %), чем у взрослых. Количество
эритроцитов и гемоглобина, наоборот, самое низкое в начале жизни и на протяжении всех детских лет
медленно нарастает. У мальчиков нарастание продолжается и в пубертатном периоде, а у девочек прекращается. Вследствие этого формируется преимущество мальчиков над девочками по содержанию
эритроцитов и гемоглобина в крови и вместе с тем по общему количеству крови.
Небольшой лейкоцитоз, установившийся в период новорожденности, в детские годы постепенно
убывает, а к 10 годам количество лейкоцитов приходит к норме для взрослых.
В пубертатном периоде возникает критическая стадия в развитии системы иммунологической
защиты, проявляющаяся в угнетении клеточного звена иммунитета и уменьшении массы лимфоидных
органов. Врёмённое ослабление иммунитета могут усугублять вредные привычки и стрессы. У юных
спортсменов по сравнению с взрослыми сильнее выражены и дольше продолжаются реакции системы
крови на физические нагрузки: миогенный лейкоцитоз, миогенный эритроцитоз, повышение
свертываемости крови.
По мере взросления в сыворотке крови увеличивается содержание альбуминов и уменьшается глобулинов; замедляется свертываемость крови, нарастает активность ферментов плазмы (липазы,
амилазы, холинэстеразы, карбоангидразы).
Кровообращение
В начале жизни у ребенка относительная величина сердца, как и минутный объем крови, в два раза
больше, чем у взрослых. С увеличением возраста размеры и производительность сердца растут, а их
относительные величины уменьшаются. В пубертатном периоде интенсивность этих возрастных
изменений ускоряется. Увеличивается масса сердца, в основном за счет левого желудочка. Занятия
циклическими видами спорта, особенно при специализации в беге на длинные дистанции, способствуют
большему увеличению размеров сердца.
ЧСС на 1-м году жизни очень высокая (120-150 уд/мин), а затем, в связи со становлением и
усилением тонуса парасимпатической нервной системы, быстро снижается. Периоды более
интенсивного урежения ЧСС: конец 1 -го года, от 3 до 4 лет и от 6 до 8 лет. В пубертатном периоде
отмечается зависимость урежения ЧСС от скорости роста массы тела (МТ). К началу юношеского
возраста ЧСС устанавливается на уровне зрелого возраста - 70-80 уд/мин.
Спортивная подготовка, особенно при ее направленности на развитие общей выносливости,
усиливает возрастную тенденцию к брадикардии. Реакция ЧСС на одинаковые нагрузки у детей
выражена сильнее, чем у взрослых. С увеличением возраста снижается также уровень максимальной
ЧСС при напряженной работе (ЧССmax). Для определения этого показателя используется формула:
ЧССmах = 220 - В (В - возраст, количество лет).
В растущем организме вместе с ростом размеров сердца увеличиваются ударный объем - (УО): в 7
лет - 23 мл, в 10 - 37 мл, в 13-16 - 59 мл; в 20-25 лет - 60-80 мл и минутный объем кровообращения
(МОК): в 8-9 лет -2,6 л, в 10-12 - 3,2 л, в 13-16 - 3,8 л; у взрослых - 4-5 л. Таким образом, к концу
пубертатного периода показатели производительности сердца в состоянии покоя значительно
приближаются к уровню зрелого возраста.
Прирост основного показателя производительности сердца МОК при мышечной деятельности
происходит у детей дошкольного возраста в основном за счет ЧСС, В препубертатном периоде при
работе умеренной интенсивности увеличивается не только ЧСС, но и УО. В последующие годы по мере
взросления УО все больше вовлекается в реакцию на физическую нагрузку. Вследствие этого нарастает
величина систолического АД при предельных физических нагрузках.
Возрастные изменения АД в состоянии покоя относительно невелики. По усредненным данным,
возрастная динамика АД систолического и АД диастолического представляется в следующем виде: до
1-го года - 85-100 и 36-45 мм рт. ст.; в 2 года- 85-105 и 40-50; 3-7 лет- 86-110 и 55-68; 8-16 лет-93-117 и
59-75; 17-20 лет - 110-120 и 70-80 мм рт. ст. При отсутствии болезни сердечно-сосудистой системы,
установившейся к началу зрелого возраста, уровень АД сохраняется до старческого возраста.
21.1.5. Внешнее дыхание
С ростом и развитием организма увеличивается общая емкость легких и изменяются все показатели
внешнего дыхания: частота, глубина, минутный объем дыхания, жизненная емкость легких. В табл.
приведена динамика показателей внешнего дыхания от первого месяца жизни до 17 лет.
Динамика показателей внешнего дыхания у детей от 1-го месяца жизни до 17 лет
Возраст
Показатели
Частота
Глубина
Минутный
Жизненная емкость легких
дыхания
дыхания
объем ды(см3)
мальчики
девочки
(цикл/мин)
(мл)
хания (мл)
1-й месяц жизни
48
20
1300
12-й месяц
35
70
2700
--
.
1 ,5 года
33
80
2800
2 года
31
86
2800
3 года
28
114
3100
4 года
26
121
3500
1100
1100
5 лет
24
151
3500
1200
1200
6 лет
24
156
3500
1250
1200
7 лет
23
163
3650
1440
1250
8 лет
22
170
3800
1600
1300
9 лет
21
230
4100
1700
1450
10 лет
20
230
4300
1800
1650
11 лет
19
254
4600
2100
1800
12 лет
18
260
4700
2200
2000
13 лет
18
280
4800
2300
2100
14 лет
17
300
4900
2700
2400
15 лет
17
375
5400
3200
2700
16 лет
16
400
5600
4000
2800
17 лет
17
420
6200
4200
3000
Особенно интенсивный рост легких отмечается между 12 и 16 годами. Вес обоих легких у ребенка
равен 395 г, а у взрослых - почти 1000 г. С ростом и развитием ребенка увеличивается ЖЕЛ, причем с 6летнего возраста мальчики начинают опережать девочек и к 17 годам различия составляют более литра.
Частота дыхания на первом месяце жизни составляет 48 циклов в минуту и постепенно уменьшается,
достигая показателя взрослых в 13-14 лет. Глубина и минутный объем дыхания (МОД) увеличиваются.
Абсолютные величины МОД до 8 лет у мальчиков и девочек равны, а с 8 лет и старше у мальчиков
становится больше на 6-8%, преимущественно за счет глубины дыхания. Это связано в основном с
наступающей препубертатной дифференциацией типов дыхания - преимущественно брюшного типа
дыхания у мальчиков и грудного типа - у девочек. Несмотря на абсолютно меньший МОД,
относительная его величина у детей выше, чем у взрослых. Так, у 14-летних подростков на 1 кг массы
тела МОД составляет 125 мл, а у взрослых – лишь 80. Дыхание у детей менее экономно. Так, процент
использования кислорода у детей с 2 до 8 лет постепенно повышается с 3,0 до 3,6% и только к 17 годам
приходит к соответствию показателя взрослых (4,3-4,5%). У ребенка 1 л кислорода извлекается из 25-30
л МОД, у подростка - из 32-34 л, у взрослого - из 24-25 л. За один дыхательный цикл подросток
потребляет 14 мл кислорода, а взрослый - 21. Таким образом, дети потребляют относительно больше,
кислорода за счет напряженной деятельности дыхательного аппарата.
Занятия спортом способствуют увеличению ЖЕЛ. Наибольшей ЖЕЛ обладают юные пловцы,
гребцы, у которых она превышает 5 и более литров. У юных спортсменов имеется лучшее соотношение
легочных объемов: снижается доля остаточного объема в функциональной остаточной емкости,
увеличивается запас кислорода в альвеолах легких. Дыхательную функцию характеризует также
максимальная вентиляция легких (МВЛ), которая увеличивается с возрастом. При этом повышается
резерв дыхания, то есть разница между МОД и МВЛ.
По мере развития организма повышается адаптация к недостатку кислорода. Дети и подростки
менее, чем взрослые, способны задерживать дыхание и работать в условиях недостатка кислорода, при
этом у них быстрее, чем у взрослых, снижается насыщение крови кислородом. Так, время задержки
дыхания на вдохе и выдохе (проба Штанге и Генчи) у дошкольников составляет соответственно 15-20 с
и 6-8 с. У младших школьников показатели гипоксической устойчивости увеличиваются до 30-40 с и
15-20 с на вдохе и выдохе, у спортсменов эти показатели быстро становятся выше.
Реакция дыхательной системы на стандартную двигательную деятельность у детей более высокая,
чем у взрослых. Под влиянием спортивной тренировки наблюдается снижение легочной вентиляции и
потребления кислорода на стандартную нагрузку. Дети характеризуются меньшими возможностями
усиления внешнего дыхания и потребления О2 при работе. Например, у детей 8-9 лет МОД при
напряженной работе может увеличиваться по сравнению с покоем в 10-12 раз (до 50-70 л/мин), а у
взрослых - в 15-18 раз (до 100-120 л/мин), в то время как у спортсменов - еще больше - в 20-25 раз (до
180-220 л/мин). Легочная вентиляция у детей увеличивается преимущественно за счет учащения
дыхания и в меньшей степени - увеличения его глубины.
Для детей характерна меньшая артериально-венозная разность по кислороду при мышечной работе.
Так, на уровне МПК она составляет всего 8 об%, а у нетренированных взрослых - 14-15 об% (у
спортсменов – до 18 об%).
Таким образом, внешнее дыхание детей и подростков менее эффективно и экономно, что требует
использования различных дыхательных упражнений на тренировочных занятиях.
Возрастное развитие структуры и функций нервно-мышечного аппарата и двигательных
Мышечная ткань к моменту рождения достигает меньшей степени зрелости чем многие другие
ткани, поэтому у детей она растет опережающими темпами. От момента рождения до начала зрелости
ёе масса увеличивается в 80 раз, тогда как общая масса тела - только_в_21_раз, Доля мышечного
компонента в процентах к общей массе тела (МК%) в детские годы растет медленно, а в пубертатном
периоде - быстрее. В связи с акселерацией развития в настоящее время пубертатный период у
мальчиков сместился на более ранние годы - от 12 до 15 лет и МК% стал нарастать более равномерно
(рис. 21.1). Уже к началу пубертатного периода (до 12-13 лет) он достигает уровня, близкого к уровню
взрослых. Мышечный компонент (МКкг) скачкообразно увеличивается в пубертатном периоде.
МК,кг
7
Возраст, годы
МК, %
8
9
10 11
12 13 14
15 16 17 18
Абсолютная величина (кг) » Относительная величина (%)
Рис. 21.1. Возрастная динамика абсолютных (кг) и относительных (%) величин мышечного
компонента тела у мальчиков
В зрелом возрасте МК% стабилизируется на уровне 40-45% у муж-чин, и 30-35% - у женщин.
Имеются различия в скорости прироста массы различных мышечных групп. Связаны они главным
образом с неодинаковой степенью участия мышц в удержании вертикальной позы тела и в
осуществлении движений. В младенческом и раннем детстве мышцы конечностей развиты слабее мышц
туловища. Затем их прирост происходит быстрее (мышцы туловища составляют у новорожденных 40%
от массы всей мускулатуры, а у взрослых - 25-30%). У младенцев, как и у плода, преобладают тонус и
масса мышц-сгибателей. В последующие годы более интенсивно развиваются мышцы-разгибатели
нижних конечностей.
Все мышцы увеличиваются за счет роста как длины, так и диаметра. Длина мышц растет в
соответствии с ростом звеньев тела. Поперечное сечение мышц увеличивается опережающими темпами
за счет утолщения мышечных волокон. Их диаметр, составляющий у новорожденных 6,5-7,8 мкм, к 3
годам доходит до 12-16, в 7 лет - до 21-22, в 12 лет - до 26-28 мкм, а затем, незначительно повышаясь,
стабилизируется в зрелом возрасте.
Растущие мышечные волокна обогащаются соединительнотканны* ми нитями. Наиболее
интенсивно этот процесс протекает до 7 лет. До наступ-ления зрелости из соединительнотканных
нитей_обр^зуется каркас как для бтдельных мышечных волокон, так и для мышц в целом.
В первые годы жизни интенсивно совершенствуется структура про-приорецепторов и изменяется их
распределение в мышце. В начале жизни они распределяются равномерно, а к началу зрелого возраста
мышечные ве-ретена концентрируются в проксимальной трети мышцы, где больше степень ее
растяжения.
Функции нервно-мышечного аппарата. Гетерохронизм онтоге-нетических процессов проявляется й
в развитии отдельных функций. Так, возбудимость мышц у новорожденных очень низка, но до 6-7 лет
она быстро нарастает, после чего наступает относительная стабилизация. По мере старе-ния порог
возбудимости к электрическому току нарастает, а к гуморальным факторам, наоборот, снижается.
Лабильность нервно-мышечного аппарата во многом определяется состоянием нервно-мышечного
синапса. Созревание этой структуры проис-ходит постепенно и приводит к сокращению времени
передачи возбуждения с нерва на мышцу в четыре раза. Увеличение лабильности продолжается до 1416 лет.
Функционирование мышц новорожденных имеет ту особенность, что они находятся в состоянии
постоянной активности и выполняют терморегу-ляторную функцию, не расслабляясь и во время сна.
Переход к преобладанию двигательной функции над терморегуляторной происходит в основном на
протяжении младенческого периода. Постоянная активность скелетных мышц является фактором,
стимулирующим рост их массы.
Активность мышц у ребенка на 1-м месяце жизни характеризуется состоянием «сгибательной
гипердинамии новорожденных» (согнутое поло-жение туловища, конечностей и головы). В возрасте 11,5 месяца у него реа-лизуется 1 -я антигравитационная реакция, состоящая в удержании головы в
вертикальном положении за счет созревания позно-тонических рефлекторных сокращений шейной
мускулатуры. В 2,5-3 месяца угасает хватательный реф-лекс как компонент позы, а в 4 месяца он
преобразуется в активное хватание
428
как компонент ориентировочного рефлекса. К 5-6 месяцам осваивается 2-я антигравитационная
реакция - поза сидения, а в 11-12 месяцев - 3-я антигра-витационная реакция - поза стояния.
Освоение вертикальной позы тела является важнейшим этапом онто-генеза. При этом создаются
широкие возможности для локомоторных актов. Скачкообразно повышается объем двигательной
активности. Благодаря ос-воению вертикальной позы мышечная деятельность становится главнейшим
из средовых факторов, влияющих на ход онтогенетических процессов.
Все основные двигательные навыки (ходьба, бег, прыжки и т.д.), свойственные человеку,
формируются у ребенка постепенно. До 4 дет осваи-ваются отдеяьные элементы ходьбы и
устанавливаются временные соотно-шения между ее элементами. Сопряженная координация ног и рук
у детей до 3 лет наблюдается в 10% случаев, в 4 года - в 50%, в 5лет - в 65%, в 6-7 лет лет при спокойной ходьбе за счет снижения темпа суще-ственно возрастает амплитуда движений,
устанавливаются реципрокные от-ношения в движениях ног и рук. С увеличением возраста ребенка
увеличива-ется угол разворота стопы при ходьбе, что способствует повышению устой-чивости и
снижению асимметрии разворота стоп. К 11-12 годам характер от-клонений при ходьбе мало отличается
от пространственной точности движе-ний взрослых людей. У мальчиков и девочек дошкольного
возраста различия в кинематике ходьбы не обнаруживаются. Постепенно стабилизируются вре-менные
показатели ходьбы и длительности шага. После 7-8 лет у детей уменышется число дополнительных
колебаний центра массы тела, снижается вариативность параметров работы мышц, участвующих в
ходьбе.
^ег, который отличается от ходьбы наличием фазы полета, осваива-ется лет^мТГпрнмерно на
третьем году жизни. К 10-11 годам первоначальная фаза полета возрастает в 2 раза и более. Длина шага
в беге к 7-8 годам увели-чивается в три раза, к 10-11 годам - в 4-5 раз. Это происходит как за счет роста
нижних конечностей. так и за счет увеличения подвижности в суставах. К 10-11 годам скорость бега
превышает скорость ходьбы в 4 раза. Макси-мальная скорость бега достигается_на 5-6-й с после старта
и составляет у де-тей 7-8 лет около 4,5 м/с, 10-11 лет - 5,4 м/с.
Более 59% детейв возрасте 3 лет не способны выполнить симмет-ричный прыжок^голчком днумя
ногами. Это свидетельствует о недостаточ-ном созревании структур спинного мозга, обеспечивающих
координацию движений ног и рук. Устойчивое умение выполнять прыжки толчком двумя ногами
появляется к_6_годам. Формирование основных двигательных навы-ков, необходимых человеку в
повседневной жизни, происходит главным об-разом в дошкольном возрасте.
Активный период становления произвольных двигательных функций ребенка начинается с 3летнего возраста, что тесно связано с формированием второй сигнальной системы. При этом слово
постепенно приобретает характер самостоятельного раздражителя, замещающего непосредственные
услов-ные сигналы, которые оно характеризует. У детей 3 лет регуляция произ-вольных движений
осуществляется на основе обратной зрительной афферен-тации.
К 4-5 годам развивается способность осуществлять направленные усилия (период первичного
становления двигательной функции). Наиболее важным в развитии двигательного анализатора считают
6-летний возраст. В этот период значительно улучшается анализ тактильно-кинестетических сиг-налов
и усиливается концентрация возбудительного и тормозного процессов. У детей формируются сложные
двигательные произвольные реакции.
Важной особенностью высшей нервной деятельности старших до-школьников является то, что
условные связи, сформированные в этот возрас-тной период, отличаются значительной прочностью и
сохраняются в течение всей последующей жизни человека.
Высокие возбудимость, реактивность и пластичность нервной сис-темы в дошкольном возрасте
способствуют лучшему и более быстрому, чем у взрослых, освоению довольно сложных двигательных
навыков. В этом воз-расте важно сразу правильно формировать двигательные навыки, поскольку
переучивать их трудно. В это время необходимо обучать детей рациональной технике выполнения
физических упражнений, расширять у них объем разно-образных умений и навыков,
совершенствование которых будет происходить на последующих возрастных этапах жизни.
Большую роль в ускорении освоения и закрепления двигательных навыков играет использование
разнообразных каналов обратных связей, с помощью которых ребенку подается зрительная, слуховая,
тактильная, вер-бальная и другие виды информации о результатах выполнения движения или его
отдельных элементов.
С точки зрения теории функциональных систем обучение новому двигательному навыку,
направленному на получение полезного приспособи-тельного результата, должно пройти все этапы
формирования новой функ-циональной системы (афферентный синтез, принятие решения, программа и
акцептор результата действия, результат и параметры о результате действия, обратная афферентация).
Начальная фаза формирования навыка - фаза иррадшции - начина-ется с первого ознакомления с
изучаемым движением, когда у детей создает-ся представление о способе его выполнения
(афферентный синтез), и закан-чивается умением выполнять упражнение в общих чертах (начало
формиро-вания программы и акцептора результата действия). Учитывая данное поло-жение, при
первых попытках выполнения движения к ребенку предъявляются минимальные требования,
ограниченные рамками действия, которые должны помочь ему овладеть основой структуры движения.
После того как дети ов-ладевают основами движения, на что обычно требуется несколько повторений,
возникает необходимость в правильном овладении всеми компонентами движения в процессе
дальнейшего совершенствования.
На втором этапе - фаза концентрации - физиологический механизм формирования двигательных
навыков характеризуется уточнением имею-щихся центральных программ двигательных действий, что
сопровождается устранением степеней свободы, излишнего напряжения «посторонних» мышц,
вовлеченных в движение в первой фазе. Это уточнение происходит по мере того, как достигается
необходимая концентрация нервных процессов в определенных участках коры больших полушарий.
Особенностью данного этапа является то, что в большинстве случаев процесс уточнения происходит
волнообразно.
Третья фаза формирования двигательного навыка - фаза стабшша-ции - характеризуется таким
совершенствованием выполнения движений, при котором контроль осуществляется только за его
узловыми моментами, сопровождается визуально максимальной координацией движений, их четкостью и легкостью выполнения. Основная задача этой фазы - формирование прочного и пластичного
навыка, что достигается большим числом повторе-ний в разнообразных, в том числе усложненных
условиях. Роль обратных связей в виде информации о результатах движений меняется в сторону выявления наиболее слабых мест и их коррекции. Для этого следует использовать разнообразные
технические средства обучения.
Завершение формирования полноценной двигательной деятельности осуществляется позднее. В
последующие годы (до 13-14 лет) наступает пери-од активного совершенствования двигательной
функции, закрепления коор-динационных механизмов, обеспечивающих высокий уровень проявления
двигательных качеств. Вместе с тем только к 18-20 годам происходит оконча-тельное завершение
развития двигательной функции. При целенаправленной спортивной тренировке все эти процессы
протекают быстрее.
Возрастная динамика объема двигательной активности (ДА). ДА в значительной степени влияет на
процессы возрастного развития. Ее уровень определяется биологическими (потребность организма в
движениях) и соци-альными причинами.
Измеряется ДА чаще всего суточным расходом энергии или показа-телем шагометрии. В возрастной
динамике этих показателей выявляются по-ловые различия (рис. 21.2).
У мальчиков суточный объем ДА больше, чем у девочек. В препу-бертатном периоде эта разница
небольшая. В пубертатном и постпубертат-ном периодах она возрастает за счет уменьшения
физической активности де-вочек (не занимающихся спортом).
Занятия спортом, естественно, увеличивают ДА. При этом могут многократно повышаться резерв
двигательной функции и неспецифическая устойчивость организма к воздействию негативных
факторов.
21.3. Возрастное развитие двигательных качеств.
Возрастное развитие двигательных качеств предопределяется программой, заложенной в геноме
человека. Генетически обусловлены индивидуальные и половые различия возрастной динамики и, еще в
большей степени, конечный уровень развития структур, свойств и функций организма. Для онтогенеза
двигательных качеств в прогрессивной стадии характерна общая тенденция к нарастанию,
совершенствованию, созреванию.
Из средовых факторов наибольшее влияние на онтогенез не только двигательных качеств, но и
важнейших физиологических систем организма оказывают, начиная со второго года жизни, ДА, ее
формы и количественные характеристики. Причем ДА имеет очень большие различия, связанные как с
наследственными задатками, так и с содержанием бытовой, профессиональной, спортивной, игровой и
т.д. деятельности.
На возрастное развитие двигательных качеств, формирование их топографии оказывает влияние
гравитация (земное тяготение), сила и направленность воздействия которой изменяются в связи с
возрастными (и другими) изменениями массы тела человека, а также характеристиками ДА.
Поскольку уровень развития некоторых двигательных качеств зависит от количества мышечной
массы, на их возрастную динамику оказывают влияние достаточность и полноценность рациона
питания.
Мышечная сила. Для оценки мышечной силы чаще всего исполь-зуются два показателя: 1)
максимальная произвольная сила (МПС) - показа-тель динамометрии при максимальном волевом
напряжении - килограмм-сила и 2) относительная величина МПС (МПСОТН. - величина МПС, приходящаяся на 1 кг массы тела человека).
В возрастном развитии мышечной силы отмечаются половые разли-чия: неравномерность и
гетерохронность, связанные с различием сроков и степени вовлечения мышечных групп в обеспечение
различных видрв дея-тельности.
В связи с большим практическим значением сенситивных периодов заслуживает специального
анализа возрастная динамика не только уровня развития физических качеств, но и скорости их развития.
За скорость возрас-тного развития (V, %) принимается годовой прирост соответствующего пока-зателя,
взятый в процентах к средней величине его уровня за предыдущий год (рис. 21.3). За "0" принимается
этот среднегодовой уровень (100%), а процен-ты на шкале на рисунках - отклонения от 100% в
положительную или отри-цательную сторону. Такое обозначение будет использоваться и в последующих рисунках.
Высокие ежегодные прибавки МПС этих мышц (в пределах 20-25%) прослеживаются у девочек с
самого раннего возраста (с 4 лет) до начала пу-бертатного периода (10-11 лет). Умеренное снижение
скорости их прироста происходит на 10-м и 12-14-м годах жизни, то есть перед началом и во время
периода полового созревания. После 14 лет темпы роста МПС снижаются. Интенсивно растет также
МПС разгибателей стопы, но пик скорости роста (до 30% за год) устанавливается позже (с 6 до 10 лет).
В пубертатном периоде (10-13 лет) скорость прироста снижается. В постпубертате (14-17 лет) ско-рость
прироста силы мышц-разгибателей вновь повышается, после чего ста-билизируется на достигнутом
уровне.
Гораздо слабее у девочек мышцы-сгибатели, в частности сгибатели плеча. Скорость прироста силы
этих мышц заметно ниже, чем мышц-разгибателей туловища и нижних конечностей. Пик скорости роста МПС сгибателей (в пределах 17% за год) приходится на пубертатный период (от 10 до 13 лет);
после этого наступает стабилизация. Подобная динамика присуща МПС других мышц-сгибателей
(туловища, предплечья, голени). Некоторое исключение составляет только сила мышц-сгибателей
кисти, так как и темпы ее развития, и величина прибавок силы у них несколько выше (рис. 21.4).
120л МПС, кг
456789 1011121314151617181920
Возраст, годы
сгибатель плеча
•
икроножная мышца
-• • • * ^ъ
-5-1
разгибатель
туловища
9 10 11 12 13 14 15 16 17 Г% 19 20
Возраст, годы
Рис. 21.3. Возрастная динамика силы различных
мышечных
групп (МПС, кг) - А и скорости ее развития (V, %) - Б
у девочек
Что касается мышц-разгибателей туловища и нижних
конечностей (в частности, икроножной мышцы), то
преимущество мальчиков над девочками проявляется в
основном только в пубертатном периоде и нарастает в после-дующие годы.
Во многих физических упражнениях с болылей долей антигравита-ционного компонента в
мышечных усилиях по перемещению собственного тела результативность зависит не от абсолютной
величины МПС, а от отно-сительной.
-•* В
возрастной
динамике
МПСОТН.
У
девочек
выявлены
две
волны
роста. Первая - самая продолжительная и с более высокими темпами роста (до
15% в год) - с начала периода 1-го детства (с 4 лет) до конца препубертатного
периода (9 лет). На 10-м году наблюдается большое (на 20%) уменьшение МПСотн. На пубертатный
период (10-14 лет) приходится вторая волна менее интенсивного прироста этого показателя. В
последующие годы происходит стабилизация или снижение МПСОТН.М
ПС,
кг 60т
Ш7 8
9 10 11 12
Возраст, годы
П Мальчики Н Девочки
5?
13
14
15
16
17
Рис. 21.4. Возрастная динамика мышечной силы сгибателей
У мальчиков с 10-летнего возраста имеется существенное преиму-щество над девочками в
относительной величине мышечной силы, продол-жающееся в возрасте от 11 до 17 лет за счет более
высоких темпов ее прирос-та. Следует отметить, что как у мальчиков, так и у девочек увеличение
МПСОТН происходит главным образом в препубертатном периоде. Это связа-но с совершенствованием
нервной регуляции произвольной мышечной дея-тельности, а также структуры и свойств мышц в
препубертатном периоде.
Гетерохронность развития различных мышечных групп по МПСотн. выражена меньше, чем по
абсолютной МПС. Пик скорости роста МПСОТн. от-мечается у девочек для разгибателя туловища на 5-м
году жизни, для сгиба-теля плеча — на 6-м, а для икроножной мышцы — в возрасте от 6 до 10 лет.
Возрастное увеличение МПСОТн. выражено во много раз меньше, чем МПС (табл. 21.3). Например,
у девочек и девушек в возрасте от 4 до 20 лет МПС мышц-разгибателей туловища возрастает в среднем
за год на 36,6%, а МПСотн. - всего на 4,3%.
Приведенный в табл. 21.3 материал иллюстрирует и некоторые дру-гие закономерности возрастного
развития мышечной силы. Сила мышц-разгибателей прирастает быстрее и в большей степени, чем
мышц-сгибателей. Средние величины прироста силовых показателей у мужчин болыие, чем у женщин.
Но эта разница для мышц-разгибателей гораздо меньше, чем для сгибателей.
«*-. -;н^™^ ,«
Таблица21.3 Величина прироста МПС и МПСОТН. У мальчиков и девочек
Контингент
Мышечна
Прирост показателей мышечной
я группа
силы в среднем за 1 год, %
по
возраст
МПС
мпсот„.
л Же
ОтЗдо 17
Разгибате
26,2
4,7
н.
лет
ли Сгибатели
17,3
3,6
Му
ОтЗдо 18
Разгибате
44,0
ж.
лет
ли Сгибатели
39,0
МПС основных мышечных групп очень тесно коррелирует не только с массой рабочего органа,
мускулатурой (г = 0,973), но и с общей массой тела (г = 0,882). Следовательно, важнейшим фактором,
обусловливающим возрас-тное увеличение силовых возможностей, является необходимость постоянно,
при всех видах мышечной деятельности преодолевать силы гравитации, на-растающие вместе с
неуклонным ростом массы тела ребенка.
Особенности возрастной динамики и степени развития силы различ-ных мышечных групп
объясняются сроками включения и степенью участия в двигательной активности бытового, игрового,
спортивного и профессиональ-ного характера. Мышцы-разгибатели шеи, затем - туловища и нижних
ко-нечностей уже с первого года жизни включаются в антигравитационные ре-акции, обеспечивая
принятие и удержание вертикальной позы отдельных час-тей и всего тела. Эту физическую нагрузку
они выполняют помимо участия в движениях. Все другие мышечные группы меньше задействованы в
удержа-нии вертикальной позы. Они нагружаются в меньшей степени, а потому меньше и скорость
прироста их силовых возможностей. Двигательная актив-ность девочек, которая обеспечивается
участием в работе не только разгиба-телей, но и сгибателей, меньше, чем у мальчиков. Этим
объясняется большее, чем у мальчиков, отставание в развитии силы мышц-сгибателей по сравнению с
разгибателями.
Таким образом, двигательная активность играет важнейшую роль в возрастном развитии мышечной
силы. Любые виды спортивной подготовки способны повысить уровень возрастной динамики МПС.
Акцентированное применение упражнений силовой направленности дает наиболылий эффект в
сенситивный период высокой чувствительности естественного развития мы-шечной силы и оказывается
малоэффективным в предшествующий и после-дующий периоды.
Быстрота движений и скоростно-силовые качества. Быстрота реакции оценивается
продолжительностью латентного периода (ЛП), то есть интервалом времени от сигнала к началу
действия (загорание лампочки, вы-стрел стартового пистолета) до осуществления этого действия. /^ ;
Минимальный возраст ребенка, в котором удавалось измерить ЛП -2-3 года. В этом возрасте ЛП
очень велик (до 1,3 с). В последующие годы он быстро сокращается. Укорочение ЛП продолжается до
начала препубертат-ного периода (рис. 21.5). В последующие годы совершенствование быстроты
реакции продолжается замедленными темпами до конца пубертатного перио-да.
ЛПДР, мс
4
5
6
7
8
9
10 11
12 13 14 15 16 17 18 19 20
•Ш
Рис. 21.5. Возрастная динамика латентного периода двигательной реакции (ЛПДР, мс) и скорость ее
возрастных изменений (V, %) у девочек
Быстрота реакции совершенствуется гетерохронно по темпам и по уровню минимальной,
дефинитивной величины ЛП. За годы от 4-5 до 20-30 лет ЛП сокращается: в сгибательных движениях
пальцев в 4,8 раза, в голени -в 2,8 раза; укорочение ЛП в разгибательных движениях пальцев - в 3,4
раза, а голени - в 2,7 раза. Наименышя величина ЛП (в 20-30 лет) для мышц паль-цев - 120-165 мс, для
мышц туловища - 260-290 мс.
Частота (темп) движенш является одним из параметров быстроты. Измеряется частота движений
(ЧД) количеством двигательных циклов за оп-ределенный промежуток времени (чаще всего - за 10 с). В
дошкольном воз-расте и в первой половине препубертатного периода (до 8 лет) ЧД быстро на-растает.
В последующие годы возрастная динамика совершенствования ЧД носит волнообразный характер с
наличием 2-3 пиков (рис. 21.6). УТ-?Й?,Я:. • й
I ни | п | ин | 14 | 1-Ч | г-щ | II | 1«1 | II | РЧ |——..10
4
5
6
7
8
9
10 11
ЧДК
12
13
14
15
16
17 18 19
Возраст, годы
20
Рис. 21.6. Динамика частоты движения кисти (ЧДК, кол-во/10 с) и скорость ее развития (V, %) у
девочек
Уровень развития ЧД, осуществляемых различными мышечными группами, неодинаков. Он
,: •*•
значительно выше для малых мышц (например, кисти в теппинг-тесте), чем для крупных (мышцы ног в
беге на месте). Это прослеживается на протяжении всей прогрессивной стадии онтогенеза.
Половой диморфизм возрастной динамики ЧД состоит в том, что максимальный уровень показателя
у девочек достигается в 13 лет, после чего преобладает тенденция к снижению, а у мальчиков
совершенствование ЧД продолжается, хотя и медленными темпами, до зрелого возраста и достигает
более высокого уровня.
Быстрота одиночного движения измеряется угловой скоростью сги-бания или разгибания в суставах
или временем элементарного движения. Возрастная динамика угловой скорости складывается из трех
этапов ее разви-тия: 1-й - от 4-5 до 9-11 лет - интенсивное увеличение, 2-й - от 9-11 до 13-14 лет замедленное развитие, 3-й — после 13-14 лет — относительная стабили-зация, когда годы небольшого
снижения (16-17 лет) сменяются небольшим увеличением (20-30 лет). С возрастом изменяется
топография угловой скоро-сти: в 4-5 лет этот показатель движений для мышц дистальных отделов конечностей (стопа, палец) ниже, чем проксимальных предплечья (кисть, го-лень). Однако уже с 6-7 лет
устанавливается обратное соотношение. Дефини-тивная величина угловой скорости движения
различных суставов тела также весьма вариативна: например, в сгибании пальца - 104,3 град/с, а в
сгибаниях туловища - 45,8 град/с. Спортивная подготовка стимулирует возрастное раз-витие угловой
скорости, давая дополнительный прирост более чем на 40%, а также уменьшает разницу в скорости
движений в различных суставах. Время одиночного движения, например переноса руки на небольшое
расстояние, составляет от 80 до 120 мс и имеет сходную возрастную динамику. ж1*?зо^ Скоростносиловые качества обычно тестируются по результатам прыжков с места в длину или высоту. Поэтому
для их обозначения часто ис-пользуется термин "прыгучесть". Возрастное развитие прыгучести у
девочек, не занимающихся спортом, протекает наиболее интенсивно в самом раннем возрасте (с 4 до 5
лет). В последующие годы скорость прироста изменяется волнообразно. В начале постпубертата (с 1314 лет) ее совершенствование прекращается и появляется тенденция к ухудшению (рис. 21.7).
4
5
6
7
8
9
10
11 12 13 14
Дл„ см
V,'
Возраст, годы
15 16 17
18
19
20
Рис. 21.7. Возрастная динамика скоростно-силовых качеств по результатам прыжка в длину с места
(см) и скорость ее развития (V, %) у девочек
У мальчиков на протяжении всего возрастного диапазона (от 7 до 20 лет) прыгучесть прогрессирует.
Происходит это неравномерно, с волнообраз-ными колебаниями скорости прироста.
\Ш:Ъ^ Скорость перемещения в циклическш упражнениях характеризует скоростно-силовые
качества и выносливость. Оценивается она с помощью двигательных тестов, чаще всего по времени
пробегания дистанции.
У девочек с более раннего возраста выявлены следующие законо-мерности: по мере увеличения
возраста быстрота нарастает волнообразно (год с большей скоростью прироста чередуется с годами ее
снижения). Наи-более интенсивно быстрота перемещения развивается в дошкольном возрас-те. В
препубертатном и в начале пубертатного периода преобладает тенден-ция к снижению скорости
прироста этого качества, которое сменяется кратковременным повышением в последующие годы
пубертата. С начала постпу-бертатного периода (с 13 лет) естественное возрастное совершенствование
быстроты прекращается и появляется тенденция к ухудшению быстроты пе-ремещения (рис. 21.8).
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
• Бег20мН БегЮОмПБегЗОм
'•'*,..
Возраст, годы
Бег20м---»-- БегЮОм——БегЗОм
Рис. 21.8. Возрастная динамика скорости бега (время прохождения дистанции, с) - А и скорость ее
V,
3 %
0
25
20
15
10
5
6
7
8
9 10 11 12 13 1
-1 4 5
развития (V, %) - Б
0 возрастного
у
девочек
Выносливость. В спортивной физиологии принято выделять два вида выносливости: статическую и
5
динамическую.
Статическая выносливостъ измеряется продолжительностью удержания (I, с) заданного мышечного
10
- усилия (чаще всего - 50% от максимального), выполняемого с помощью гидродинамометра, или
15 времени удержания спортивных поз (вис, упор, угол и т.д.). Реже используется показатель «статическая
работоспособность» - произведение времени удержания статического усилия (в с) на его величину (в
кг).
В возрастной динамике статической выносливости сгибателей предплечья не отмечается
отчетливых половых различий. У детей дошкольного возраста она невысока и наиболее интенсивно
развивается в препубертатном периоде (от 7'до 10 лет у девочек и до 12 - у мальчиков, рис. 21.9).
СВ,с
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Возраст, годы Ш Мальчики • Девочки
Статическая выносливость сгибателей предплечья как у мальчиков, так и у девочек увеличивается в
основном только в пубертатном периоде (от 7 до 10 лет у девочек и до 12 лет - у мальчиков). В годы
интенсивного полового созревания (в 12 лет у девочек и в 13-14 - у мальчиков) этот показатель
временно снижается, а максимальный уровень устанавливается в 15-16 лет. Такими же темпами с
наибольшим приростом в препубертатном периоде раз-вивается статическая выносливость во всех
других мышечных группах.
Половое различие в развитии этого двигательного качества состоит в том, что мальчики имеют
преимущество перед девочками как по темпам при-роста, так и по максимальному уровню статической
выносливости мышц-сгибателей туловища, сгибателей и разгибателей верхних и нижних конечно-стей,
но девочки не уступают мальчикам в развитии статической выносливо-сти мышц-разгибателей
туловища.
Выносливостъ к динамической работе в зависимости от ее интенсивности подразделяется на общую
(аэробную) и скоростную (анаэробную) выносливость. Измеряются оба вида выносливости по
показателям двигательных тестов (максимальное расстояние, преодолеваемое за заданное время работы,
или лучшее время На заданной дистанции) или параметрами источников энергообеспечения (МПК и др.
- при общей выносливости, максимальный кислородный долг (МКД) и др. - при скоростной).
Скоростная вынослшость, судя по результатам двигательных тестов (рис. 21.10), у девочек
нарастает в препубертатном периоде, в пубертатном периоде ее развитие замедляется, а в начале
постпубертата - вновь ускоряется. В последующие годы происходит ухудшение скоростной
выносливости. •
«V;'•«•*< ! •• *
'-•'*«»«,«,« «*ч*«;*','.лл'.<_*/
Возраст, 12 13 14 15
1617 18 19 20 21-2535-3031-35
годы
•• м/с-4- у, %
Рис. 21.10. Возрастная динамика скоростной выносливости (м/с) и скорости ее возрастного развития
(V, %) у девочек
У мальчиков в годы интенсивного полового созревания снижение темпов возрастного развития
скоростной выносливости выражено сильнее, в последующие годы оно стабильно ускоряется.
Возрастная динамика показа-телей двигательных тестов на скоростную выносливость тесно
коррелирует с динамикой МКДотн.: мл на 1 кг массы тела. Емкость анаэробных механизмов,
оцениваемая абсолютной величиной максимального кислородного долга (МКД, л/мин), повышается
постепенно, а в подростковом периоде - ускоренно.
:*"-! л/'ЧТ ШЧ •»«« «:-*«Ч1*ОйЗЯ К^ПйП
Л1ГГ,*Йт\*|.;Ш*.!Ш'1 7ГНЗШ-! Н>Г"--!МТПЫ ОТР МП.4
Двигательные тесты на общую выносливость (например, бег, чередующийся с ходьбой) в отличие
от тестов на скоростную выносливость доступны для выполнения детьми более раннего возраста. Уже с
4-летнего возраста общая выносливость развивается очень интенсивно, и высокие темпы ее прироста
удерживаются
до
9
лет
у
девочек
и
до
11
у
мальчиков.
В
период
полового созревания в течение 2-3 лет наблюдается снижение темпов прироста с последующим
повышением. Аэробная производительность, оцениваемая по абсолютной величине МПК, в детские
годы нарастает медленно. У девочек в возрасте от 8 до 14 лет темпы прироста повышаются (до 150-200
мл ежегодно), а затем МПК несколько снижается или стабилизируется на достигнутом уровне (рис.
21.11, А). У мальчиков МПК выше по уровню и темпам прироста (рис. 21.12, А иБ).
Относительная величина МПК у не занимающихся спортом детей не изменяется, колеблясь в
диапазоне 36-38 мл/мин/кг (рис. 21.11, Б).
Возрастная динамика показателей двигательных тестов на общую выносливость более близка к
возрастной динамике МПКОТН., чем к МПКабс. Относительная величина МПК и скорость ее возрастных
изменений сохраняется до 12 лет на постоянном уровне, а затем уменыиается (рис. 21.11, Б).
Основные возрастные изменения МПК как у юношей, так и у девушек протекают в детском и
пубертатном периодах. В постпубертатный период у юношей в отличие от девушек продолжается
постепенное повышение кисло-родных возможностей организма (рис. 21.12).
Возрастное увеличение абсолютных показателей аэробной производительности происходит
главным образом или целиком за счет роста массы и размеров всего тела. Относительная величина
МПК у не занимающихся спортом детей во многих случаях существенно не изменяется на протяжении
всей прогрессивной стадии онтогенеза. Ниже приводятся показатели физической работоспособности в
тесте РWC 170, как известно, хорошо коррелирующие с величиной МПК (табл. 21.4).
4 5 6 7
_Ф_ у0/0
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1920
Возраст, годы
МП
К™.,
мл/мин/
кг
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1920
Возраст, годы
Рис. 21.11. Возрастная динамика МПК (л/мин) - А, МПК„ТН.
(мл/мин/кг) - Б и скорости ее возрастных изменений (V, %)
у девушек
2,5-
9
Рис.
10
11
12
13
14
15
16
21.12.
Динамика
30
2
01
0 - показателей
МПК
ск'орость
их
изменений (V, %) - Б у мальчиков и девочек
Таблица21.4
Физическая работоспособность мальчиков 7-16 лет
Воз
Пульс
в
Работоспособность
Относительная
-раст, по-кое, уд/мин при пульсе 1 70 уд/мин работо-способность,
лет
М±т, кгм/мин
М±т, кгм/мин/кг
(л/мин) - А и
возрастных
6,5
107
307±16
12,010,36
7
107
296±14
10,9±0,34
8
102
313±17
10,7±0,35
9
99
392±19
12,2±0,41
10
89
398±19
12,4±0,31
1185
495+22
12,5±0,44
12 1387
666±46
13,4±0,65
14 1581
870±22
13,4±0,42
16 Относительная величина Р^Спо уже в 6,5 года всего на 10% отличается от показателей в 13-16 лет,
что говорит о необходимости уделять внима-ние развитию выносливости уже в эти и последующие
годы для предотвра-щения падения физической работоспособности в первые школьные годы, резко
меняющие режим ДА детей.
Юноши по степени развития аэробных возможностей обладают преимуществом перед девушками,
что проявляется уже в пубертатном периоде и усиливается в постпубертатном. В возрасте 3-4 лет МПК
составляет 0,7-0,8 л/мин. Максимальная величина показателя достигается: у девушек - в 14-15 лет - 1,72,5 л/мин, у юношей - в 18-20 лет - 3,0-3,7 л/мин. Такое преимущество сохраняется и в относительных
величинах МПК.
В этой связи вопрос о нормативах показателей аэробной способности различных возрастных групп
является весьма актуальным, но не всегда простым в практике реализации. Это связано с зависимостью
МПК от весьма большого числа факторов. Вместе с тем преимущество следует отдавать только
показателю относительной величины МПК. Для ориентира можно пользоваться данными,
представленными в табл. 21.5, полученными извест-ными отечественными и зарубежными авторами
при исследовании детей от 9 до 18 лет и взрослых - от 20 до 79 лет.
Следует признать нормативом относительного показателя МПК для девочек и мальчиков, начиная с
6-7-летнего возраста, соответственно 35-45 и 40-50 мл/мин/кг. После 40 лет эти показатели
прогрессивно снижаются до 30-35 мл/мин/кг и ниже. Тем не менее, по данным К. Купера, снижение
величины МПК/вес до 25 мл/мин/кг является критическим в любом возрасте и требует пристального
внимания к состоянию здоровья человека.
В целом максимальные аэробные возможности зависят от весьма большого числа факторов:
возраста, пола, физического развития, индивиду-альных темпов биологического созревания, уровня ДА
в режиме жизни чело-века, состава тела, географической среды, занятий физической культурой и
спортом, условий учебы, быта, питания и т.д. И чем болыие перечисленных факторов действует со
знаком "минус", тем больше будут потери в аэробной производительности, работоспособности и
здоровье.
Та .5 Максимальное потребление кислорода (в мл/мин/кг) у нетренированных людей в различные
возрастные периоды
Возраст, лет
9-10
11-12
13-14
15-16
17-18
20-29
30-39
40-49
50-59
60-69
70-79
Малъчики
Девочки
44-50
43-50
43-50
45-53
45-54
Мужчины
42-51
39-47
36-43
32-39
27-35
27-32
34-40
37-43
35-43
34-38
34-38
Женщины
35-43
34-41
32-40
29-36
28-33
-
то Ж1М оытэозшЗн'ШГ'З' онеемз' отСчншШШ»^ -^нт>шпп >ш-п>Гибкость, или подвижность в суставах,
измеряется максимальной амплитудой движений.
Различают два вида гибкости: активную, достигае-мую за счет работы соответствующих мышечных
групп, и пассивную, прояв-ляющуюся под воздействием каких-либо внешних сил.
«*атээнзтс 'ньын
Суставы детей дошкольного возраста отличаются большой подвиж-ностью вследствие слабого развития
связочного аппарата и мышц и еще не могут прочно фиксировать конечность при тестировании
максимальной си-лы. При выполнении специально подобранных упражнений наблюдается значительное увеличение качества гибкости. у^?^ы,т мэ! эжмн н гАш^'г.ъ* ?<
Возрастное развитие гибкости как у девочек, так и у мальчиков под-разделяется на три периода:
первый - от 7 до 10 лет - равномерное ускорение развития гибкости во всех суставах; второй - от 11 до
14 лет- менее быстрое гетерохронное развитие с достижением максимума амплитуды движений в
разном возрасте для различных суставов: до 11-12 лет - в плечевых, до 12 лет - в шейном отделе
позвоночника, до 14 лет- в грудном и поясничном его от-делах. Несмотря на достаточно высокие
резервы гибкости, она в значитель-ной мере обусловлена генетически.
Ловкость. Под ловкостью понимают способность быстро обучаться новым движениям и адекватно
реагировать на меняющуюся двигательную обстановку. Поэтому измерителями ловкости являются
время обучения дви-жениям, координационная сложность и точность выполняемых упражнений и
способность к экстраполяции (адекватному решению двигательных задач в условиях меняющейся
обстановки).
Выделяют два вида ловкости: телесную и предметную, отражающую способности манипулировать
либо собственным телом, либо внешними предметами.
Ловкость
выявляется
специальными
тестирующими
упражнениями,
при
которых
оценивается
умение
управлять
силовыми,
пространственными
и
временными параметрами движений.
; ;ь ] К . I
По
особенностям
моторной
адаптации
различают
два
вида
ловкости:
1)
к
заранее
известным
условиям
(благодаря
чему
двигательные
действия
заранее
программируются)
и
2)
к
внезапно
меняющимся
условиям
при
дефиците времени.
««^л
Сложность упражнений характеризуют три ступени ловкости: 1) пространственная точность и
координированность; 2) то же, но в более ко-роткое время; 3) быстрое и точное выполнение движений
при внезапно ме-няющейся ситуации.
\ В
процессе
развития
ловкости
выявлено
ее
возрастное
совершенствование,
связанное
с
увеличением
подвижности
и
динамичности
нервных
процессов и кинестезической чувствительности.
Возраст 6 лет считается переломным в развитии двигательной сис-темы, играющей ведущую роль в
координации движений. Формирование ее завершается к 13-14 годам. Внутри этого возрастного
диапазона укладывают-ся сенситивные периоды для многих проявлений ловкости.
Одно из проявлений ловкости - точность оценки пространственных параметров движений развивается интенсивнее всего от 5 до 11 лет, а сте-пени мышечных напряжений - от 11 до 16 лет;
функция программирования
движений активно формируется в возрасте от 7 до 10 лет.
ща I
Ловкость оценивается также точностью прыжков на заданные рас-стояния. В возрастные периоды
от 4 до 6 и от 10 до 13 лет наблюдается наи-болылий прирост этого показателя. В возрасте 7-8 лет
заметно улучшается точность бросков в цель. Это связано с совершенствованием функций зри-тельной
сенсорной системы.
Шчу Перестройка механизмов моторной регуляции происходит в возрасте 9-10 лет, что
сопровождается ухудшением ряда координационных способно-стей.
Равновесие - одна из важнейших форм проявления ловкости. В анти-гравитационной мышечной
деятельности равновесие заключается в удержа-нии тела в заданном положении благодаря
целесообразно распределенным точно дозированным статическим усилиям соответствующих
мышечных групп. Отмечается совершенствование равновесия в возрасте до 12 лет (рис. 21.13). В 13-14
лет показатели равновесия достигают уровня взрослых.
А
МПЛ,
V % 30
9 10
12 13
14
15
16
Возраст,
годы
11
ЕШЭ
Рис. 21.13. Возрастная
динамика функции равновесия по амплитуде отклонения на
АМПЛ ••
ихнограмме(АМПЛ, см)искорость ее возрастного изменения (V, %).
Функция равновесия состоит в удержании тела в заданном положе-нии благодаря целесообразно
распределенным точно дозированным статиче-ским усилиям соответствующих мышечных групп.
Равновесие интенсивно развивается в возрасте от 7 до 12 лет, в последующие годы оно достигает
максимальной выраженности.