Особенности возрастной физиологии и занятий физической культурой и спортом в различные периоды онтогенеза

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности возрастной физиологии и занятий физической культурой и спортом в различные периоды онтогенеза



Движение есть жизнь, уменьшение подвижности означает снижение жизненных процессов. Я признаю движение самым эффективным средством борьбы со старостью.

В.В. Гориневский (1857- 1937), (педагог, врач, видный деятель физической культуры).

Возрастная физиология- это наука об особенностях жизнедеятельности организма человека в различные периоды развития, или онтогенеза (греч. ontos - особь, genesis- развитие). Понимание нормального течения физиологических процессов человеческого организма дает возможность и специалистам в области физической культуры, и самому человеку, активно занимающемуся спортом и физической культурой, правильно оценивать функциональное состояние и работоспособность организма в различные возрастные периоды и при разнообразных формах и условиях занятий. Знание естественных возрастных изменений жизнедеятельности организма позволяет человеку самостоятельно планировать занятия спортом или физической культурой и оказывать всестороннюю помощь в аналогичной деятельности своим близким [26, 112].

Физиологические закономерности развития организма человека

Под развитием организма понимают три основных процесса:

- рост- увеличение числа клеток или их размеров в различных органах и тканях организма человека, т.е. количественный процесс;

- дифференцирование органов и тканей;

- формообразование, т.е. качественные изменения (А.С.Солодков, Е.Б. Сологуб. 2005);

Эти процессы тесно взаимосвязаны. Например, ускоренный рост тела замедляет процессы формообразования и дифференцирования тканей, а усиленные процессы полового развития замедляет рост тела и нарастание мышечной массы.

Весь жизненный цикл (после рождения человека) делится на отдельные возрастные периоды, т.е. отрезки времени онтогенеза, каждый из которых характеризуется своими специфическими особенностями - морфологическими, функциональными и психологическими. Поэтому основу возрастной физиологической периодизации составляет определенная совокупность внешних и внутренних признаков изменения организма:

- размеры тела и отдельных органов, их масса;

- окостенение скелета;

- развитие желез внутренней секреции;

- степень полового созревания (полового развития);

- развитие мышечной силы;

- прорезывание зубов и пр.

С учетом количественных и качественных изменений в организме можно условно выделить возрастные периоды, приведенные в таблице.

Таблица Возрастные периоды

Возраст, лет	Пол	Возрастной период
0-12	Для всех	Детство
13-16 12-15	Мальчики Девочки	Юношеский
17-21 16-20	Юноши Девушки	Молодёжный
22-35	Для всех	Первый зрелый
35-60 35-55	Мужчины Женщины	Второй зрелый
60-74	Для всех	Пожилой
75-90	Для всех	Старческий
90 лет и более	Для всех	Долгожители

Каждый из этих периодов имеет свои характерные особенности организации и планирования занятий по физической культуре и вытекающие из этого цели и задачи.

На основании закономерностей возрастной периодизации строится программа обучения детей в школе в школе, производится нормирование физических и умственных нагрузок, определение размеров мебели в школе, обуви, одежды и пр. Закономерности роста и развития человека учитываются в законодательстве - возможность получить работу, вступить в брак, нести ответственность за нарушение законов, получать пенсию и проч.[42, 96-98].

Смена возрастного периода является переломным этапом развития, когда организм переходит из одного качественного состояния в другое. Скачкообразные периоды развития целого организма, отдельных его органов и тканей называется критическим. Они жестоко контролируются генетической предрасположенностью. С ними частично совпадают так называемые сенситивные периоды (периоды особой чувствительности), которые возникают на их базе и менее всего контролируются генетически, т.е. являются особенно восприимчивыми к влияниям внешней среды, в том числе педагогическими.

Критические периоды переключают организм на новый уровень развития, создают основу существования организма в основных условиях жизнедеятельности, а сенситивные периоды приспосабливают функционирование организма к этим условиям (оптимизируют перестроечные процессы в различных органах и системах организма). В сенситивный период налаживается согласование деятельности различных внутренних систем, обеспечивается адаптация к физическим и умственным нагрузкам на этом уровне существования организма и т.п. С этим связана высокая чувствительность организма к внешним влияниям в сенситивные периоды развития. Благоприятные воздействия на организм в сенситивные периоды оптимальным образом содействуют развёртыванию наследственных возможностей организма, превращению врождённых задатков в определённые способности, а неблагоприятные задерживают их развитие, вызывают перенапряжение функциональных систем, в первую очередь нервной системы, нарушение психологического и физического развития [27, 56-57].

Педагогические воздействия при занятиях физической культурой и спортом в сенситивные периоды наиболее эффективны. Они способствуют развитию основных физических качеств - силы, быстроты, выносливости, гибкости и ловкости. В эти периоды наилучшим образом протекают реакции приспособления к физическим нагрузкам, в наибольшей степени развиваются функциональные резервы организма.

В табл. указаны сенситивные периоды, наиболее благоприятные для развития пяти основных физических качеств.

физический способность биологический возраст

Таблица Сенситивные периоды, наиболее благоприятные для развития основных физических качеств

Физические качества	Возраст наилучшего развития, лет
	Первый период	Второй период ( максимальное значение)
Абсолютная мышечная сила Скоростно-силовые возможности Быстрота Общая выносливость Гибкость Ловкость	14-17 11-14 11-14 13-16 3-15 1-10	18-20 15 15 15-20 15 13-15

Влияние генетических и приобретённых признаков на развитие организма и физические способности

Возрастные показатели роста и развития организма - фенотип - являются совокупностью генетических и приобретённых признаков. С одной стороны, они определяются наследственными факторами - генотипом, что необходимо учитывать при определении спортивной специализации будущего спортсмена или физкультурника, прогнозировании его спортивной одарённости. С другой стороны, развитие организма определяется влиянием внешней среды. Для человека важнейшими формами влияния являются воздействия социокультурной среды - воспитание, образование, занятия физической культурой и спортом, профессиональное обучение и проч.

Если говорить о генетической предрасположенности к занятиям физической культурой и спортом, то многочисленные исследования в этом направлении выявили некоторые закономерности, на которых мы кратко остановимся.

Автор многочисленных работ по этой проблеме [1, 132-134] показал, что в спортивных семьях довольно часто (в 50% случаев) появляются спортивно одарённые дети (а если оба родителя спортсмены, то в 70% случаев). Однако, как свидетельствуют десятки тысяч наблюдений, спортивная одарённость не определяется одним геном, а является результатом действия комплекса генетических предпосылок. Исследования в различных группах семей показали, что наследуются лишь определённые двигательные возможности. Специальные исследования внутрисемейного сходства показали, что для наследования спортивно важных задатков имеет значение количество детей в семье, преобладание среди них мальчиков или девочек и даже порядок рождения ребёнка в семье. Выяснено, что искать будущих спортсменов следует преимущественно в семьях с двумя-тремя детьми, отдавая предпочтение не старшим, а младшим детям, а также учитывая, что у мужчин-спортсменов физические способности передаются, несомненно, по мужской линии, а у женщин спортсменок - преимущественно по женской.

В результате использования близнецового метода выявлено, что под выраженным генетическим контролем находятся размеры тела, а также функциональные показатели, как чувство ритма, максимальная частота движений, скорость бега, абсолютная мышечная сила, гибкость, максимальное потребление кислорода, анаэробные возможности человека и др. Эти показатели меньше всего подвержены изменениям в процессе занятий физической культурой и спортом. Особенно значительно наследственное влияние на умственную работоспособность и различные показатели электрической активности коры больших полушарий. Отмечен существенный генетический вклад в такие физиологические показатели, кА размеры сердца, форма электрокардиограммы (ЭКГ) и др.

Из физических качеств в наибольшей степени зависят от врождённых задатков быстрота и гибкость. Среднее положение занимает сила, а наименее зависимыми от наследственности и, соответственно, наиболее тренируемыми физическими качествами являются координационные возможности (ловкость) и общая выносливость. В большой степени поддаётся изменениям в результате внешних воздействий масса тела.

Снижение веса происходит при его «сгонке» спортсменами, в случаях болезни, голода, диеты и спортивной необходимости. Направленное увеличение веса достигается при специальном усиленном питании спортсменов, в случаях ожирения, при переедании и проч.

Другими словами, наиболее тренируемыми физическими качествами являются ловкость и общая выносливость, а наименее тренируемыми - быстрота и гибкость, в то время как сила занимает среднее положение. Это подтверждается данными [5, 87-88] об улучшении различных физических качеств в процессе многолетней спортивной тренировки:

· показатели качества быстроты (в спринтерском беге, плавании) увеличиваются в 1,5-2 раза;

· показатели качества силы работают, при работе локальных мышечных групп возрастают в 3,5-3,7 раза, при глобальной работе - на 75-150%;

· показатели качества выносливости повышаются в десятки раз (табл.).



Таблица Показатели влияния наследственности на физические качества человека (по А.К. Москатовой, 2004)

Показатель	Коэффициент наследуемости
Скорость двигательных реакций Скорость элементарных движений Скорость спринтерского бега Максимальная статическая сила Взрывная сила Координация движений Общая выносливость Суставная подвижность	0,80 0,64 0,70 0,55 0,68 0,45 0,65 0,75

Проявления генетических зависимостей физических способностей человека зависят и от возраста. Они больше выражены в молодом возрасте (16-24 года) по сравнению с пожилыми людьми.

Биологический и паспортный возраст

В спортивной и возрастной физиологии существуют такие понятия, как биологический и паспортный возраст.

Биологический возраст - возраст, отражающий реальное состояние органов и систем организма. Он определяется размерами тела, темпами прорезывания зубов, степенью зрелости костной системы и показателями развития вторичных половых признаков.

Паспортный возраст - количество прожитых лет.

Реальный уровень развития человеческого организма человека (биологический возраст) не всегда соответствует паспортному.

По степени соотношения биологического и паспортного возраста различаются:

- акселераты (или акселераты) - дети и подростки с ускоренным развитием, когда биологический возраст опережает паспортный;

- медианты - соответствующий паспортному возрасту;

- ретарданты - отстающие в развитии от паспортного возраста.

В среднем 13-20% общего количества детей, относящихся к юношескому периоду, являются акселератами. Столько же примерно детей относится к ретардантам. Основную же массу составляют медианты.

Для акселератов характерны более высокий рост (длина тела), большие мышечная сила и объём сердца, более высокие значения жизненной ёмкости легких (ЖЗЛ), способность к более длительной задержке дыхания, более раннее половое созревание и ускоренное психическое развитие. У детей и подростков, опережающих по росту и развитию своих сверстников, отмечаются ускоренные темпы формирования физических качеств. Они имеют преимущество при занятиях баскетболом, волейболом, теннисом, греблей, плаванием.

Различия биологического и паспортного возраста могут достигать у акселератов трёх-пяти лет. Например, 13-летние юные баскетболисты и пловцы по показателям роста и развития могут соответствовать 18-летним спортсменам. Однако чрезмерное ускорение созревания не всегда положительно отражается на состоянии ряда функций организма. У акселерированных детей увеличение размеров мышечной мышцы отстаёт от роста и длины тела, что может привести к сердечнососудистым заболеваниям. Избыточное выделение гормона роста (соматотропина), обеспечивающее сверхвысокий рост, сопровождается недостаточностью половых гормонов, что требует особого внимания к дозированию нагрузок [45, 92-93].

Для ретардантов характерно отставание в половом созревании и уменьшение доли жирового компонента тела. Замедленный прирост длины и массы тела у детей ретардантов создаёт им преимущество в развитии относительной силы и прыгучести. Благодаря меньшему весу и большей гибкости девочки - ретардантки предпочтительны в таких видах спорта, как спортивная гимнастика, акробатика, фигурное катание.

В настоящее время считают, что часто рост и развитие у акселератов заканчивается раньше, а у ретардантов продолжается значительно дольше. В результате конечная длина тела во взрослом состоянии у ретардантов может оказаться больше, чем у акселератов. Более медленное созревание мозга также приводит к лучшему его развитию и более высоким умственным способностям. Показано, что у спортсменов размеры сердечной мышцы увеличиваются медленнее и сердце достигает большего объёма и большей мощности, чем у нетренированных сверстников [45, 100-101].

Изменения физических качеств в различные возрастные периоды

Период детства. Физические качества у детей формируются в разные возрастные периоды. Для развития каждого качества, как уже отмечалось выше, имеются определённые сенситивные периода, когда может быть получен наибольший его прирост. Каждое качество имеет специфические способности проявления и генетически определяемую индивидуальную программу развития.

Качество быстроты проявляется в элементарных и комплексных формах. Умеренно развиваются различные показатели быстроты - время двигательной реакции, скорость простого движения и максимальный темп движений. Основное ускорение развития быстроты у девочек и мальчиков не развивается в дошкольном возрасте, но в младшем школьном возрасте становится выше у мальчиков. У детей наблюдаются существенные различия некоторых физиологических показателей, например, 20-25% шести семилетних здоровых детей характеризуются низкой подвижностью нервных процессов. Это там называемые медлительные дети. Хотя они имеют общее развитие, соответствующе возрастным нормам, их реакции замедленны, а работоспособность ниже почти в два-три раза по сравнению с быстрыми детьми. Такие дети могут усваивать информацию, которая подаётся в медленном темпе (с интервалами в 2 секунды) и теряют в среднем около 60% информации, поступающей быстрее (с интервалами в 0,5 секунды). У них плохо развита координация движений. Эти дети составляют основной контингент отстающих в школе. У них замедленна обучаемость двигательным навыкам, более низкий (на 20-30%) темп движений, затруднены переключения движений по скорости, направлению, форме. Эти дети требуют особого внимания со стороны родителей, педагогов, преподавателей физической культуры. При их обучении следует избегать сложных двигательных программ, трудного выбора в условиях дефицита времени, перестройки двигательных навыков, высокого темпа движений [45, 123-125].

На практике для определения показателя быстроты движений специалисты используют теппинг - тест - число постукиваний кистью в максимальном темпе за 10 секунд. В период с 5 до 11 лет этот показатель в среднем, как у девочек, так и у мальчиков составляет в норме от 47,8 до 62,4 постукиваний.

Абсолютная мышечная сила в дошкольной и младшем возрасте нарастает умеренно. Её прирост связан с увеличением толщины и силы отдельных мышечных волокон, развитием « белых» быстрых мышечных волокон в составе мышц и общим увеличением мышечной массы. В различных мышечных группах прирост мышечной массы, изменение состава волокон и мышечной силы происходит неравномерно. Основной прирост мышечной силы наблюдается после переходного периода естественного онтогенеза (с 14 лет).

Относительная сила у дошкольников почти не изменяется, так как прирост мышечной силы не превышает прироста массы тела. Лишь с шести-семи лет относительная сила ребёнка начинает увеличиваться [13, 66].

За период от 4 до 7 лет сила различных мышц увеличивается примерно в 1,5- 2 раза. Сила мышц мальчиков и девочек в 7-8 лет одинакова, а в 10-11 лет в связи с более быстрым развитием женского организма сила девочек превышает силу мальчиков. Повышенный мышечный тонус и превышение силы мышц-сгибателей над разгибателями затрудняют у дошкольников сохранение выпрямленных поз. Им трудно долго сидеть с прямой спиной, сохранять вертикальную позу стоя дольше двух минут. Мала сила мышц позвоночника - она составляет в 7-8 лет всего 35% величины у взрослых. Слабость « мышечного корсета» связана с нарушением осанки, искривлением позвоночника при систематическом положении ребёнка в неправильных позах. Слабость мышц стопы при больших отягощениях приводит к развитию плоскостопия. Указанные особенности мышечной системы на ранних стадиях развития требуют специального внимания при организации занятий физическими упражнениями с детьми [13, 74-75].

Скоростно-силовые возможности ребёнка развиваются постепенно. Эти функциональные особенности определяют так называемую взрывную силу, которая проявляется в показателях прыжков, бросков, метаний. Некоторое увеличение прироста скоростно-силовых показателей (прыжков в высоту, длину, дальности бросков и т.д. наблюдается в 7-9 лет, но основной прирост происходит лишь после 11 лет).

Общая выносливость начинает формироваться в младшем школьном возрасте, когда достаточного развития достигают сердечно-сосудистая и дыхательная системы. В возрасте от 7 до 11 лет заметно увеличивается выносливость к аэробной работе (энергия движения образуется только за счёт потребляемого кислорода), но не растёт выносливость к анаэробной работе (энергия образуется через протекание внутренних химических реакций в мышцах).

Статическая выносливость при поддержании статических поз и при выполнении статической работы (в упражнениях «вис», «упор» и т.п.) невелика. Статические усилия не рекомендуются дошкольникам, так как вызывают у них неблагоприятные реакции сердечно-сосудистой системы. У младших школьников даже при небольших локальных напряжениях нарастание лёгочной вентиляции и потребления кислорода замедлено, проявляется напряжение на неработающих мышцах. С 8 до 10 лет статическая выносливость повышается на 40-50%, её интенсивное увеличение происходит в более старшем возрасте.

Ловкость - комплексное понятие, в её структуру включаются способность быстро осваивать новые упражнения, координировано выполнять сложные движения и эффективно действовать в необычных условиях, создавая новые двигательные акты. Ловкость менее других качеств контролируется генетически и относится к наиболее тренируемым качествам. Развитию ловкости у детей способствуют созревание высших отделов мозга, совершенствование центральной нервной системы, улучшение функций скелетных мышц [19, 84-86].

В структуре основных двигательных способностей у детей 3-6 лет ловкость составляет 52-57%. Наиболее сдвиги координационных способностей обнаруживаются после 7 лет - в младшем и среднем школьном возрасте. Различают ловкость « телесную» и « предметную». Однако показатели координации и точности движений у 7-8 летних детей в 1,5- 2 раза ниже, чем у 14-15- летних.

Гибкость - одно из наиболее ранних по развитию качеств. Начиная с четырёхлетнего возраста, она быстро совершенствуется на всем протяжении дошкольного и младшего школьного возраста благодаря хорошей растяжимости мышечных волокон и связочного аппарата у детей. Во всех возрастных периодах в женском организме гибкость выше, чем в мужском [19, 93-94].

Необходимо отметить огромное влияние систематических занятий физическими упражнениями на общее физическое развитие, здоровье, сопротивляемость организма простудным заболеваниям и общую работоспособность детей.

Физическая двигательная активность детей очень высока. Она совершенно необходима для нормального развития всех органов и систем организма, повышения устойчивости к неблагоприятным условиям внешней среды и снижения заболеваемости.

Дети впервые годы жизни должны приобщаться к систематическим занятиям физическими упражнениями, к различным видам спорта (плавание, фигурное катание, гимнастика и акробатика и д.). В младшем школьном возрасте их можно приобщать к занятиям волейболом, баскетболом, лыжному спорту, лёгкой атлетике. Начало спортивной специализации в различных видах спорта, несмотря на процессы эпохальной и индивидуальной акселерации должно быть, по мнению ряда специалистов не ранним, а своевременным. Форсирование физических нагрузок недопустимо. Они должны соответствовать возрастным особенностям и индивидуальным возможностям детского организма. Ранняя спортивная специализация при недостаточной адекватности применяемых нагрузок может задержать рост и развитие ребёнка, ограничить спортивные достижения. При больших психоэмоциональных напряжениях и низких энерготратах спортивные упражнения могут задерживать развитие функций сердца. Имеются данные о том, что мальчики начавшие заниматься плаванием в 10-13 лет, выполняли нормативы мастера спорта в 66% случаев, а начавшие заниматься в 6-9 лет - только в 12,5% случаев. Повышенный двигательный режим у дошкольников увеличивает темпы созревания всех органов и систем организма. Ускоряется развитие физических качеств.

При раннем начале систематических занятий физическими упражнениями следует особенно тщательно регламентировать статические нагрузки, вызывающие негативные реакции неокрепшего детского организма, не допускать асимметричных перегрузок отдельных мышечных групп во избежание непропорционального развития тела и функциональной асимметрии.

Длительные систематические закаливающие процедуры у детей (воздушные и водные ванны, игры на свежем воздухе) ускоряют развитие механизмов физической терморегуляции и снижают возможность простудных заболеваний детей.

Младший школьный возраст является благоприятным для разучивания новых движений. Считают, что с 5 до 10 лет ребёнок усваивает примерно 90% общего объёма приобретаемых в жизни двигательных навыков. При этом у детей возрастают возможности варьирования движений во времени и пространстве в зависимости от возникающих ситуаций, возрастает функциональная подвижность мышечных звеньев, подвижность нервных процессов в коре больших полушарий.

У тренированных школьников по сравнению со сверстниками, не занимающимися физическими упражнениями, ускоряются процессы врабатывания и восстановления, появляется период устойчивого состояния во время работы, наблюдается период устойчивого состояния во время работы, наблюдается синхронизация частоты дыхания и частоты шагов. У юных спортсменов быстрее развертываются функции дыхания и сердцебиения, ускоряется повышение минутного объёма дыхания и минутного объема кровотока. В возрасте 9-10 лет у девочек повышение минутного кровотока обеспечивается большим нарастание частоты сердечных сокращений (ЧСС). При систематических занятиях физическими упражнениями в период от 7-8 до 10-11 лет существенно увеличиваются аэробные возможности организма, особенно при работе, составляющей 70-80% мощности от максимальной. На начальных этапах адаптации детей к физическим нагрузкам их аэробные возможности особенно зависят от увеличения объема лёгких и внешнего дыхания. У юных спортсменов младшего школьного возраста относительная величина максимального потребления кислорода (МПК) заметно превышает этот показатель у детей, не занимающихся спортом [45, 125-127].

Уровень общей физической работоспособности юных спортсменов выше, чем у нетренированных сверстников. Систематические занятия физическими упражнениями повышают устойчивость юных спортсменов к простудным заболеваниям и вирусным инфекциям. Многолетние наблюдения за девочками, начавшими, заниматься художественной гимнастикой показали, что за прошедшие три года тренировок острые респираторные заболевания у них встречались в три раза, чем у нетренированных сверстниц, почти в три раза было меньше количество дней нетрудоспособности.

Юношеский и молодежный возраст. Средний юношеский возраст (от 10 до 13-14 лет) и старший юношеский возраст (до 17-19 лет) резко различаются по морфофункциональным и психофизическим характеристикам.

В связи с существенными на этом этапе онтогенеза перестройками организма особенно отмечают период полового созревания ( так называемый переходный, или пубертатный, период (греч. puberties - оперение). В этот период в организме происходит существенная гормональная перестройка, развиваются вторичные половые признаки, наблюдается заметное ухудшение двигательных навыков, усиливаются функциональные изменения при нагрузках, возрастает утомление, затрудняется речь, отмечается неуравновешенность эмоциональных реакций и поведения. Происходит заметный пубертатный скачок роста - значительный годовой прирост длины тела у девочек около 13 лет и у мальчиков около 14 лет.

В пубертатной периоде различают следующие этапы:

- препубертатный (10-12 лет);

- собственно пубертатный, протекающий в две фазы:

первая фаза - девочки 11-13 лет и мальчики 13-15 лет:

вторая фаза - девочки 13-15 лет и мальчики 15-17 лет;

- постпубертатный.

Длительность переходного периода контролируется генетически и имеет значительный индивидуальный разброс. У одних детей он может занимать около года, а у других до нескольких (трёх-пяти) лет.

В юношеском возрасте управление движениями достигает высокого совершенства, что позволяет добиваться хороших результатов во многих видах спорта.

Возрастной период от 10 до 17-19 лет характеризуется максимальным развитием большинства физических качеств - гибкости, быстроты, ловкости, силы, скоростно-силовых возможностей, а также существенными изменениями выносливости, которая достигает максимального развития несколько позже - к 20-25 годам. Средний и старший школьный возраст особенно благоприятен для физического воспитания, так как соответствует проявлениям многих сенситивных периодов развития физических качеств, т.е. периодов, наиболее чувствительных к тренирующим воздействиям [45, 138-141].

Физическое качество гибкости - суставной подвижности, эластичности связочного аппарата - проявляется довольно рано. Совершенствование гибкости, начинающееся в дошкольном и младшем возрасте, продолжается в среднем школьном возрасте. Гибкость подростков тем выше, чем больше длина частей тела. Наиболее высоких значений гибкость может достигать к 15-летнему возрасту, после чего без дальнейшей тренировки начинает снижаться. У девочек гибкость выражена лучше, чем у мальчиков.

Весьма благоприятный период развития ловкости отмечается с 7 до 14 лет (с небольшим ухудшением этого качества в пике пубертатного периода). Созревание определённых областей коры головного мозга способствует улучшению формирования представлений о «схеме тела» и «схеме пространства». В результате улучшается пространственная ориентация движений в необычных условиях, улучшается анализ текущей и будущей ситуации, внесение коррекций в двигательные программы, временная оценка выполняемых действий. После 35 лет, и особенно в пожилом возрасте, проявления ловкости ухудшаются.

С 10 до 15 лет улучшаются различные показатели качества быстроты, достигая к 15-летнему возрасту взрослых значений и сохраняясь на этом уровне примерно до 35 лет. В центральной нервной системе подростка увеличивается скорость смены процессов возбуждения и торможения. Это способствует повышению скорости переработки информации в коре больших полушарий. К 15-летрнему возрасту достигают взрослого уровня показатели теппинг-теста - 50-60 ударов за 10 секунд - и максимальной скорости бега. Особенно значительно улучшаются скоростные параметры у мальчиков.

Возраст 11-14 лет является сенситивным для развития скоростно-силовых возможностей. В этом периоде наблюдается наибольший прирост прыгучести, повышается резкость ударов и бросков. К 14-15-летнему возрасту достигаются наибольшая высота и дальность прыжков, особенно у мальчиков.

Мышечная сила нарастает в медленном темпе до 11-летнего возраста. Затем наступает замедление темпов её прироста, связанное с развитием перпубертатного периода (11-13 лет у мальчиков) и началом перестроечных процессов в организме. После 14 лет начинается существенный прирост мышечной силы, особенно выраженный у мальчиков и связанный с усиленной секрецией мужских половых гормонов (андрогенов). Становая сила мальчиков, в 12 лет составляет в среднем 50-60 кг, в 15 лет - 90-100 кг, в 18 лет - 125-130 кг.

Сенситивный период развития качества силы приходится на 14-17 лет. В возрасте 18-20 лет мышечная сила достигает максимальных значений для взрослого нетренированного человека. Обычно сила кисти у мужчин составляет 70-75% веса тела, а у женщин 50-60%. При отсутствии специальной тренировки сила сохраняется на этом уровне примерно до 25-летнего возраста. В юношеском возрасте устанавливается характерный для взрослого организма рельефный состав мышечной силы, однако коррекцию в него вносит специфика мышечной тренировки [45, 158].

Позже других качеств развивается выносливость к длительной циклической работе умеренной мощности. Сенситивный период её развития приходится на возраст 15-20 лет, когда в достаточной мере созревают функции дыхательной и сердечно-сосудистой систем, обеспечивающих работу аэробного характера. В 20-25 лет это качество достигает высокого развития и дольше других сохраняется в онтогенезе человека (примерно до 55 лет и более). Статическая выносливость увеличивается меньше, чем динамическая. Она уменьшается в пубертатном периоде, а затем нарастает, особенно к 18-20 годам.

В юношеском возрасте на основе значительного развития различных качественных характеристик двигательной деятельности возможны специализация во многих видах спорта и достижение высоких спортивных результатов. Лишь в видах спорта, требующих предельного развития выносливости (бег на длинные и сверхдлинные дистанции, лыжные гонки и др.), высшие достижения проявляются в более позднем возрасте - от 20 до 35 лет.

В растущем и развивающемся организме энерготраты на двигательную активность составляют около половины суточных энерготрат. У мальчиков в 14-15 лет суточная двигательная активность увеличивается более чем на треть по сравнению с 8-9-летними детьми. В 11-15 лет подростки делают 20-30 тысяч шагов в сутки. Их суточные энерготраты достигают в возрасте 10-12 лет 2200 ккал, в 13-15 лет - примерно 3000 ккал. В покое основные энерготраты приходятся на органы с наиболее интенсивным обменов веществ - мозг, печень, почки, а во время работы - на работающие мышцы. С увеличением роста мышц и уровня двигательной деятельности энерготраты у подростков резко возрастают.

Основного развития у подростков достигают процессы аэробной энергопродукции. Бурное увеличение мышечной массы, преобладание в мышцах» медленных» (красных) волокон, совершенствование механизмов регуляции сердечно-сосудистой и дыхательной систем - всё это приводит к повышению аэробных возможностей организма. Если в препубертатном периоде и во второй стадии полового созревания у подростков аэробные возможности ещё невелики, то на третье стадии полового созревания (у девочек в 12-13 лет, у мальчиков в 13-14 лет) наблюдается их резкое увеличение. Подростки в этот период хорошо приспособлены к выполнению работы аэробного характера - циклических упражнений умеренной мощности. Выполнение нагрузок максимальной и субмаксимальной мощности (90-100% МПК) для них труднопереносимо, так как в этом возрасте недостаточно развиты анаэробные возможности организма [11, 34].

Во время мышечной деятельности в организме учащихся происходят связанные друг с другом обменные процессы, при этом диссимиляция (энергетический обмен, процесс образования энергии из клеточных веществ) преобладает над ассимиляцией (пластический обмен, процесс поступления питательных веществ в клетку). После окончания занятий в организме усиливаются процессы ассимиляции, когда восполняются израсходованные энергоресурсы, ликвидируется кислородная задолженность, удаляются продукты распада.

При характеристике восстановительных процессов следует исходить из учения И.П. Павлова о том, что процессы истощения и восстановления в организме (отдельно взятом органе) тесно связаны между собой и с процессами возбуждения и торможения в центральной нервной системе. Специальными исследованиями последних лет показано, что сем выше энергетические траты во время работы, тем интенсивнее процесс их восстановления. Однако если истощение функциональных потенциалов в процессе работы превышает оптимальный уровень, то полного восстановления не происходит. В этом случае физическая нагрузка приводит к дальнейшим негативным состояния клеток организма.

Знание биологических особенностей изменения функций организма и восстановительных процессов, его реализации в практике физической культуры способствуют улучшению физического и функционального развития и самое главное - сохранению здоровья молодёжи [19, 63].

Зрелый и пожилой периоды развития. Зрелый и пожилой возраст - это закономерно наступающие этапы индивидуального развития человека. Процессы созревания и старения происходят непрерывно, неравномерно и неодновременно и не в разной степени затрагивают различные ткани, органы и системы организма.

Как указывалось ранее, к первому периоду зрелого возраста относят мужчин и женщин от 21 до 35 лет, ко второму периоду - женщин в возрасте 36-55 лет и мужчин 36-60 лет; пожилыми считаются женщины в возрасте 56-74 лет и мужчины 61-74 лет. Период от 75 до 90 лет относят к старческому возрасту, а людей старше 90 лет называют долгожителями.

После 20-25 лет (завершение формирования организма) начинаются процессы инволюции, которые затрагивают все клетки, ткани, органы, системы организма и их регуляцию.

Все возрастные изменения сводятся к трём группам:

- показатели и параметры, снижающиеся с возрастом;

- мало изменяющиеся;

- постепенно возрастающие.

К первой группе возрастных изменений относят, прежде всего, сократительную способность миокарда (сердечной мышцы) и скелетных мышц, остроту зрения, слуха и работоспособность нервных центров, функции пищеварительных желез и внутренней секреции, активность ферментов и гормоном.

Вторую группу показателей составляют уровень сахара в крови, кислотно-щелочной баланс, морфологический состав крови и др.

К третьей группе показателей и параметров, с возрастом постепенно возрастающих, относятся чувствительность клеток к химическим веществам и уровень холестерина.

Наиболее существенные возрастные изменения возникают у людей в 50-60 лет; это время чаще развиваются и различные заболевания.

Исследованиями последних лет доказано, что с возрастом меняется способность организма приспосабливаться к обычным факторам среды, что в конечном итоге у пожилых людей приводит к развитию реакций хронического стресса.

После завершения развития организма начинаются процессы инволюции, т.е. старения. Они затрагивают все ткани, органы и системы, а также их регуляцию. У большинства людей 45-50 лет начинается остеопороз - разрежение ткани трубчатых костей, потеря или солей кальция, что способствует перелому костей.

Возрастная деформация позвонков и истончение межпозвоночных дисков приводят к развитию остеохондрозов и радикулитов. В суставах отмечаются деструктивные (разрушающие) изменения хряща, огрубление синовиальной жидкости и снижение эластичных связок. Всё это способствует возникновению артритов, артрозов, уменьшению подвижности в суставах, появлению суставных болей, может вызвать разрыв связок.

Функциональные возможности сердечно-сосудистой системы с возрастом снижаются. Это обусловлено уменьшением сократительной способности миокарда (сердечной мышцы и ухудшением его кровоснабжения. После 35-40 лет в стенках сосудов увеличивается уровень холестерина, а максимум его отмечается в 60-70 лет, что приводит к развитию атеросклероза. Развитию атеросклероза способствуют несбалансированное питание, малоподвижный образа жизни, стресс. Однако заметим, что атеросклероз - болезнь, хотя и свойственная пожилому возрасту, но не обязательная даже для него. У мужчин атеросклероз развивается на 10 лет раньше, а инфаркты миокарда у них встречаются в четыре раза чаще, чем у женщин. Это обусловлено повышенным содержание в крови женщин эстрогенов, которые задерживают отложение холестерина в стенках сосудов. Вследствие снижения эластичности сосудов возрастает периферическое сопротивление кровотоку, уменьшается его скорость и повышается артериальное давление [35, 68-69].

Частота сердечный сокращений после 40-50 лет возрастает. Артериальное давление растёт, при этом в большей степени диастолическое, что обусловлено повышением тонуса сосудов, а пульсовое давление у пожилых людей и знание его нормальных возрастных показателей. Формулу расчёта «идеального» артериального давления вывел профессор Военно-медицинской академии З.М. Волынский (1954): в возрасте от 20 до 70 лет систолическое АД = 102+0,6 х возраст, диастолическое АД = 63+0,4 х возраст. В соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения нормальное артериальное давление у людей зрелого и пожилого возраста не должно превышать 140/90 мм рт. с.т.

Органы дыхания с возрастом также претерпевают некоторые морфологические и функциональные изменения. Эти изменения выражаются в понижении эластических свойств легочной ткани, уменьшении силы дыхательных мышц и снижении бронхиальной проходимости, приводящей к нарушению газообмена, появлению отдышки, особенно при физических нагрузках. В возрасте 60 лет (по сравнению с 25-летним) жизненная ёмкость лёгких снижена примерно на 1 л. Однако в целом функции дыхательной системы (например, по сравнению с сердечно-сосудистой) являются достаточно стабильными и даже в глубокой старости обеспечивают потребности организма в кислороде.

Пищеварительная система наибольшего функционального развития достигает примерно к 25 годам и остаётся высокой до 40-45 лет. Функции печени с возрастом изменяются несущественно.

Основные виды обмена веществ (белковый, углеводный, жировой) с возрастом снижаются. Названные сдвиги приводят к уменьшению энергообмена и снижению физической работоспособности.

По мере старения организма снижаются функции сенсорных систем. Это проявляется в ухудшении зрения и слуха. Известно, что с возрастом снижается эластичность хрусталика, и к 45-50 годам аккомодация глаза уменьшается в четыре-пять раз. Это приводит к развитию дальнозоркости и понижению остроты зрения. Ухудшения функций слуховой сенсорной системы проявляются в том, что уже после 35-40 лет снижаются слух и чувствительность к восприятию звука, особенно в области высоких частот, плохо воспринимаются и низкочастотные звуки. Большинство возрастных нарушений слуха обусловлены изменениями, происходящими в звуковоспринимающем аппарате внутреннего уха.

Климакс (прекращение репродуктивной функции) наиболее выражен у женщин и наблюдается 45-50 лет, хотя эти изменения носят достаточно индивидуальный характер.

Увеличение жировых отложений с возрастом обусловлено тем, что повышается порог чувствительности пищевого центра гипоталамуса к насыщению (глюкозе и жирным кислотам). Поэтому у людей зрелого возраста аппетит не снижается и даже растёт, а окисление веществ вследствие гормональных перестроек и снижения двигательной активности уменьшается, в результате чего происходит накопление жира в организме.

Центральная нервная система является наиболее устойчивой, интенсивно функционирующей и долгоживущей системой организма. Однако после 30 лет нервная система ежедневно теряет 30-50 тыс. нейронов (А.С. Солодкой, Е.Б. Сологуб, 2005).

Правда, в последние годы появились сообщения о том, что нервные клетки головного мозга восстанавливаются. В частности, в 1999 г. Сотрудниками Принстонского университета США было показано, что зрелый мозг продуцирует новые нейроны в количестве несколько тысяч в день в течение всей жизни. Этот процесс был назван нейрогенезом. Можно полагать, что активность продукции новых нейронов зависит от тренировки мозга (чтение, заучивание стихов, решение различных умственных задач, а не многочасовой просмотр телевизора). Заметим, что в молодом возрасте головной мозг человека содержит от 14 до 25 млрд. нейронов. Максимальная масса головного мозга отмечается у женщин в возраст 15-19 лет, у мужчин - 20-29 лет.

Интенсивность интеллектуальных функций зависит от двух основных факторов: внутреннего (одарённость) и внешнего (образование). Постоянная умственная деятельность замедляет инволюционные процессы в коре головного мозга. Оптимум развития интеллекта приходится на возраст 18-20 лет. Если принять его у 20-летних за 100%, то в 30 лет он составит 96%, в 40 лет - 87%, в 50 лет - 80% и в 60 лет - 75% [36, 92-94].

Снижение интеллектуальных функций после 60 лет сопровождается ухудшением находчивости, ослаблением воображения и изобретательности, уменьшением способностей к абстрактному анализу и выполнению сложных мыслительных операций, понижением сенсорных восприятий. Лица старше 60 лет с трудом осваивают новые виды деятельности, им сложно интегрировать различную информацию в одно целое. Однако пожилые люди легко решают ряд жизненных задач на основе жизненного опыта, знаний, большого объема накопленной информации и словарного запаса.

Хотелось бы подчеркнуть, что возрастные инволюционные изменения - неизбежный процесс, который ждет всех живущих, и к этому необходимо относиться с пониманием и терпением. Вместе с тем следует помнить, что активная жизненная позиция человека, систематическая умственная и физическая деятельность существенно отодвигают все возрастные проблемы и способствуют их успешному решению [42, 156-158].

Занятия физическими упражнениями и связанные с этим функциональные изменения и эмоциональные реакции благоприятно влияют на организм людей зрелого и пожилого возраста. Наиболее ярко положительное влияние физических упражнений проявляется тогда, когда характер, объём, ритм, интенсивность физических упражнений устанавливаются с учётом тренированности, личностных особенностей и функционального состояния занимающихся. В то же время физические нагрузки способствуют коррекции возрастных нарушений и профилактические патологические изменения в организме.

Возрастные изменения, происходящие в органах и системах организма, особенно отчётливо проявляются арии физических нагрузках. В полной мере это относится и к изменениям, происходящим в центральной нервной системе. Так, И.П. Павлов, анализируя симптомы возрастного снижения реактивности мозга, указывал, что с возрастом отмечается падение способности точно координировать выполнение нескольких действий одновременно. Однако регулярные занятия физическими упражнениями лицами зрелого и пожилого возраста повышают функциональные возможности организма и корректируют уже развившиеся неблагоприятные изменения в органах и системах [42, 170].

В частности, при занятиях физическими упражнениями улучшается работа вегетативных систем, поддерживаются механизмы нервной регуляции функций, и сохраняется установившийся стереотип жизнедеятельности. Для лиц, прекративших профессиональную деятельность, лучшим способом профилактики болезней и сохранения функциональной активности являются регулярные занятия физическими упражнениями.

Установлено, что люди зрелого и пожилого возраста, хорошо физически подготовленные, успешно разучивают и запоминают упражнения, как при рассказе, так и при показе. У недостаточно подготовленных лиц запоминание стоится преимущественно на показе. Таким образом, способность к разучиванию и запоминанию новых движений, а, следовательно, и выработка двигательных навыков зависят не столько от возраста занимающихся, сколько от уровня их физической подготовленности. Наблюдения показывают, что у людей в возрасте 40-50 лет процесс формирования новых двигательных навыков идёт достаточно быстро, а после 50 лет замедляется. Поэтому у лиц пожилого возраста при формировании двигательных навыков словесная инструкция должна подкрепляться показом разучиваемого упражнения. Для успешного овладения новыми двигательными навыками лицами зрелого и пожилого возраста большое значение имеет запас разнообразных двигательных действий, приобретенных ранее, в том числе и не связанных прямо с разучиваемыми упражнениями. Как правило, разносторонне физически подготовленные люди быстрее и лучше овладевают новыми двигательными навыками.

У людей зрелого и пожилого возраста большие затруднения вызывает использование различных игровых предметов, сложнокоординированных движений, что связано с ослаблением внимания и ухудшением автоматичности двигательных актов. Выполнение физических упражнений существенно затруднено, если оно происходит в быстром темпе. Таким образом, образование новых двигательных навыков у лиц рассматриваемого возраста зависит, прежде всего, от запаса ранее приобретённых навыков.

Изменения физических качеств с возрастом достаточно индивидуальны. Можно встретить людей среднего и пожилого возраста, у которых состояние нервно-мышечной системы носит явные признаки увядания, тогда как у людей того же возраста отмечаются высокие функциональные показатели. Например, у некоторых лиц сила мышц снижается после 20-25 лет, когда поступательное биологическое развитие организма заканчивается, а у других - после 40-45 лет.

В первую очередь с возрастом ухудшаются быстрота, гибкость и ловкость; лучше сохраняются сила и выносливость, особенно аэробная. Существенные коррективы в возрастную динамику двигательных качеств вносят занятия физической культурой и спортом, которые отодвигают наступление инволюционных процессов.

Быстрота с возрастом ухудшается по всем составляющим параметрам. Наибольшее падение скорости отмечается в возрасте от 50 до 60 лет, а в период 60-70 лет наступает некоторая стабилизация. Темп движения наиболее заметно снижается в возрасте от 30 до 60 лет, в период 60-70 лет он мало изменяется, а в старшем возрасте существенно замедляется. В возрасте 60-70 лет возникает новый уровень жизнедеятельности, который обеспечивает определённую, хотя и несколько сниженную скорость движений. У лиц, регулярно выполняющих физические упражнения, снижение всех показателей быстроты идёт более медленными темпами. Например, у тренированных лиц в возрасте 50-60 лет снижение быстроты составляет 20-40%, а у нетренированных - 35-60% от исходных значений, полученных в 18-20-летнем возрасте.

Сила различных групп мышц достигает максимальных значений к 18-20 годам и остается на высоком уровне до 40-45 лет, а к 60 годам снижается на 25%.

К 60 годам в большой степени снижается сила мышц туловища, что обусловлено, прежде всего, нарушением структуры и качества нервно-мышечного аппарата и развитием в нём деструктивных (необратимых) изменений [47, 113-115].

У лиц, не занимающихся выполнением физических упражнений, наибольшее снижение силы отмечается в возрасте от 40 до 50 лет, у регулярно тренирующихся - от 50 до 60 лет Преимущество тренированных людей становится наиболее ощутимым в возрасте 50-60 лет и старше. Например, у лиц, занимающихся спортом или физическим трудом, сила кистей рук при динамометрии даже в возрасте 75 лет составляет 40-45 кг.

Выносливость по сравнению с другими физическими качествами с возрастом сохраняется более длительное время. Считается, что её снижение начинается после 55 лет, а при выполнении работы умеренной мощности (с аэробным энергообеспечением) она нередко остаётся достаточно высокой в 70-75 лет. Это подтверждают широко известные факты участия людей такого возраста в длительных забегах, заплывах, туристических походах. При выполнении упражнений скоростного, силового и скоростно-силового характера выносливость снижается уже после 40-45 лет. Это обусловлено тем, что развитие выносливость зависит, прежде всего, от функциональной полноценности органов кровообращения, дыхания крови, т.е. от кислородно-транспортной системы, которая при выполнении вышеназванных упражнений тренируется недостаточно. Регулярные физические нагрузки на выносливость (бег, лыжи, плавание) заметно отдаляют снижение, упражнения силового характера (гири, гантели, эспандер) мало влияют на возрастную динамику выносливости.

Гибкость характеризуется способностью выполнять движения с максимальной амплитудой. Без специальной тренировки это качество начинает снижаться уже с 15-20 лет, что нарушает подвижность и координацию в различных формах сложных движений. У лиц пожилого возраста, как правило, гибкость тела (особенно позвоночника) существенно снижена. Тренировка позволяет сохранять это качество долгие годы. При попытке восстановить гибкость лучший результат наблюдается у тех, кто имеет хорошую физическую подготовленность.

Основным проявлением ловкости является точность двигательной ориентации в пространстве. Это качество также снижается довольно рано (с 18-20 лет); специальные тренировки замедляют снижение ловкости, и она остаётся на высоком уровне в течение многих лет.

Мышечная деятельность вызывает напряжение всех функциональных систем, тренирует механизмы регуляции, улучшает восстановительные процессы, совершенствует адаптацию к неблагоприятным условиям среды. Влияние мышечной активности настолько велико, что под её длительным воздействием замедляется старение и предупреждаются многие заболевания; организм делается мене восприимчивым к вредным факторам.

Эти положения достаточно хорошо известны, хотя в жизнь претворяются с трудом.

Какова же с физиологических позиций роль физических упражнений для людей зрелого возраста и пожилого возраста? Под влиянием умеренных регулярных физических нагрузок совершенствуются механизмы регуляции различных органов и систем, а функции организма носят более экономный характер [47, 118-120].

Применение физических упражнений способствует улучшению кровоснабжения различных тканей, особенно скелетных мышц, что снижает гипоксические явления. Возникновение положительных эмоций обеспечивает антистрессовый эффект. На более продолжительное время замедляется снижение физических качеств и сохраняется умственная и физическая работоспособность. Всё это способствует развитию активного долголетия, предупреждению заболеваний и старения и продлению жизни людей.

У людей, регулярно выполняющих физические упражнения, отмечается более экономная деятельность сердечно-сосудистой системы, а её основные функциональные константы длительное время сохраняются на оптимальном уровне. В частности, у них более стабильные показатели частоты сердечных сокращений (ЧСС) в условиях относительного покоя, отсутствует значительное повышение артериального давления, сохраняется сократительная сила миокарда.

...