Физическое развитие
Под физическим развитием человека понимается комплекс морфологических и функциональных свойств организма, определяющих запас его физических сил. При исследовании основных показателей физического развития используется чаще всего следующие показатели: длина и масса тела, окружность грудной клетки, ЖЕЛ, кистевая динамометрия. [12]
Длина тела (рост) является существенным показателем физического развития. Увеличение роста у юношей продолжается, как правило, до 19-22 лет. Увеличение длины тела у девушек завершается к 17-19 годам. С возрастом, в связи с уплотнением межпозвоночных дисков, длина тела имеет тенденцию к понижению: к 60 годам - на 2-2,5см, к 80 годам - на 5-6 см.
В течение дня наблюдаются незначительные колебания длины тела. Утром рост регистрируется на 1-2 см выше, чем вечером. После интенсивных и продолжительных нагрузок длина тела может быть ниже на 2 см и более. Это происходит в результате уплощения межпозвоночных дисков.
В разном возрасте периоды ускоренного роста тела в длину сменяются периодами относительного замедления. Значительное увеличение длины тела наблюдается в первый год жизни (в среднем на 25 см), затем в возрасте от 4 до 7 лет и в начале периода полового созревания, который длится у девочек с 10 до 16, а у мальчиков с 11 до 17 лет.
В случае значительного отставания или, наоборот, в период ускоренного увеличения длины тела, нужно постараться выявить причину. Возможно, это болезнь, травма, недостаточное или неполноценное питание и другие факторы, ведущие к нарушению развития костного скелета, ухудшающие трофику (питание) зон роста и т.д. Необходима консультация педиатра и эндокринолога.[2]
Одним из основных показателей, характеризующих физическое развитие человека, является окружность грудной клетки (ОГК). Данный показатель с возрастом обычно увеличивается: до 18 лет у девочек и до 20 лет у мальчиков. Прирост ОГК несколько снижается после 13 лет у девочек и 16 лет у мальчиков.
Важным показателем физического развития, который необходимо контролировать не только при занятиях физической культурой и спортом, но и в обыденной жизни, является масса тела. В подтверждение этому можно привести результаты исследований американских ученых, которые показали, что 4,5 кг избыточного веса сокращают возможную продолжительность жизни человека на 8%, а 9 кг - на 18%.
Одним из показателей физического развития, отражающих функциональные возможности системы дыхания, является жизненная емкость легких (ЖЕЛ). ЖЕЛ зависит от массы тела, возраста, пола, уровня тренированности.
К физиометрическим параметрам физического развития принято относить и такой показатель, как сила мышц кисти. Сила характеризуется способностью преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему. Мышечная сила как физическое качество имеет важное значение для проявления других двигательных качеств, таких, как быстрота, ловкость, выносливость.
Показатели мышечной силы у детей младшего школьного возраста невелики. Значительное повышение их наступает к 11 годам и продолжает быстро нарастать к 17 годам. У мальчиков (особенно после 13 лет) значение силы выше, чем у девочек, В 14-15-лстнем возрасте школьники могут выполнять упражнения, требующие значительных силовых усилий. [13]
Анатомо-физиологические особенности школьников средних классов
Рост ребенка — программированный процесс увеличения длины и массы тела, который проходит параллельно с его развитием, становлением функциональных систем. В определенные периоды развития ребенка органы и физиологические системы подвергаются структурно-функциональной перестройке, происходит замена молодых на более зрелые тканевые элементы, белки, ферменты (эмбрионального, детского, взрослого типа). [15]
Генетическая программа обеспечивает весь жизненный цикл индивидуального развития, включая последовательность переключения и депрессии генов, контролирующих смену периодов развития в соответствующих условиях жизни ребенка. Благодаря изменяющемуся взаимовлиянию генной и нейроэндокринной регуляции каждый период развития ребенка характеризуется особыми темпами физического роста, возрастными физиологическими и поведенческими реакциями.
Средний школьный возраст (подростковый) охватывает детей в возрасте от 12 до 15 лет. Он характеризуется интенсивным ростом и увеличением размеров тела. Измерение длины тела у лиц мужского и женского пола свидетельствует о том, что примерно до 10 лет девочки несколько уступают в росте мальчикам. После указанного возраста девочки опережают мальчиков в росте. Происходит первый перекрест, и на протяжении 3 - 4 лет девочки выше мальчиков. В возрасте 13 - 14 лет начинается период ускоренного роста у мальчиков. В этом возрасте наблюдается второй перекрест ростовых кривых, т. е. мальчики вновь опережают по длине тела девочек. Это период бурного роста и наиболее выраженных изменений, время нарастания массы тела и линейного роста, а также дальнейшего развития вторичных половых признаков. На средний подростковый период приходится пик скорости увеличения массы тела, который следует за пиком кривой скорости роста приблизительно с интервалом в 6 мес. В это время накапливается наибольшее количество жировой ткани у девочек и мышечной массы у мальчиков с 4-кратным превышением числа мышечных клеток по сравнению с таковым у девочек. Годичный прирост длины тела достигает 4—7 см главным образом за счет удлинения ног. Масса тела прибавляется ежегодно на 5—6 кг. Наиболее интенсивный темп роста мальчиков происходит в 13—14 лет, когда длина тела прибавляется за год на 7—9 см. А у девочек происходит интенсивное увеличение роста в 11—12 лет в среднем на 7см. [21, 22]
В подростковом возрасте быстро растут длинные трубчатые кости верхних и нижних конечностей, ускоряется рост в высоту позвонков. Позвоночный столб подростка очень подвижен. Чрезмерные мышечные нагрузки, ускоряя процесс окостенения, могут замедлять рост трубчатых костей в длину. [11]
В этом возрасте быстрыми темпами развивается и мышечная система. С 13 лет отмечается резкий скачок в увеличении общей массы мышц, главным образом за счет увеличения толщины мышечных волокон. Мышечная масса особенно интенсивно нарастает у мальчиков в 13—14 лет, а у девочек — в 11 — 12 лет.
Наблюдаются существенные различия в сроках полового созревания девочек и мальчиков. Процесс полового созревания у девочек наступает обычно на 1—2 года раньше, чем у мальчиков. В одном классе обучаются школьники с разной степенью полового созревания, а, следовательно, и с разными функциональными адаптационными возможностями.
У подростков на фоне морфологической и функциональной незрелости сердечно-сосудистой системы, а также продолжающегося развития центральной нервной системы особенно заметно выступает незавершенность формирования механизмов, регулирующих и координирующих различные функции сердца и сосудов. Поэтому адаптационные возможности системы кровообращения у детей 12—15 лет при мышечной деятельности значительно меньше, чем в юношеском возрасте. Их система кровообращения реагирует на нагрузки менее экономично. Полного морфологического и функционального совершенства сердце достигает лишь к 20 годам.[10]
В период полового созревания у подростков отмечается наиболее высокий темп развития дыхательной системы. Объем легких в возрасте с 11 до 14 лет увеличивается почти в два раза, значительно повышается минутный объем дыхания и растет показатель жизненной емкости легких (ЖЕЛ): у мальчиков — с 1970 мл (12 лет) до 2600 мл (15 лет); у девочек — с 1900 мл (12 лет) до 2500мл (15 лет). [5]
Режим дыхания у детей среднего школьного возраста менее эффективный, чем у взрослых. За один дыхательный цикл подросток потребляет 14 мл кислорода, в то время как взрослый - 20 мл. Подростки меньше, чем взрослые, способны задерживать дыхание и работать в условиях недостатка кислорода. У них быстрее, чем у взрослых, снижается насыщение крови кислородом. [1]
Подростковый возраст — это период продолжающегося двигательного совершенствования моторных способностей, больших возможностей в развитии двигательных качеств.
У детей среднего школьного возраста достаточно высокими темпами улучшаются отдельные координационные способности (в метаниях на меткость и на дальность, в спортивно-игровых двигательных действиях), силовые и скоростно-силовые способности; умеренно увеличиваются скоростные способности и выносливость. Низкие темпы наблюдаются в развитии гибкости.
В подростковом возрасте увеличиваются индивидуальные различия детей, что необходимо учитывать в обучении движениям и при развитии двигательных способностей. В этой связи для группы школьников и отдельных учащихся следует дифференцировать задачи, содержание, темп овладения программным материалом, оценку их достижений. Дифференцированный и индивидуальный подход особенно важен для учащихся, имеющих или низкие или высокие результаты. [25]
К 13-15 годам заканчивается формирование всех отделов двигательного анализатора, которое особенно интенсивно происходит в возрасте 7-12 лет. В процессе развития опорно-двигательного аппарата изменяются двигательные качества мышц: быстрота, сила, ловкость и выносливость. Их развитие происходит не равномерно. Прежде всего, развиваются быстрота и ловкость движений. Быстрота определяется тремя показателями: скоростью одиночного движения, временем двигательной реакции и частотой движений. Скорость одиночного движения значительно возрастает у детей с 4-5 лет и к 13-14 годам достигает уровня взрослого. К 13-14 годам уровня взрослого достигает и время простой двигательной реакции. Максимальная, произвольная частота движений увеличивается с 7 до 13 лет, причем у мальчиков в 7-10 лет она выше, чем у девочек, а с 13-14 лет частота движений у девочек превышает этот показатель у мальчиков. Наконец максимальная частота движений в заданном ритме также увеличивается в 7-9 лет. [17]
До 13-14 лет завершается в основном развитие ловкости. Наибольший прирост точности движений наблюдается с 4-5 до 7-8 лет. Спортивная тренировка оказывает существенное влияние на развитие ловкости и у 15-16 летних спортсменов. Точность движений в 2 раза выше, чем у нетренированных подростков того же возраста.
В последнюю очередь совершенствуются способности быстро решать двигательные задачи в различных ситуациях. Ловкость продолжает улучшаться до 17 лет.
Наиболее значительные темпы увеличения показателей гибкости в движениях, совершаемых с участием крупных звеньев тела (например, в предельных наклонах туловища), наблюдаются, как правило, до 13-14летнего возраста. Затем эти показатели стабилизируются и, если не выполнять упражнений, направленно воздействующих на гибкость, начинают значительно уменьшаться уже в юношеском возрасте.
Наибольший прирост силы наблюдается в среднем и старшем школьном возрасте, особенно увеличивается сила с 10-12 до 13-15 лет. У девочек прирост силы происходит несколько раньше, с 10-12 лет, а у мальчиков – с 13 -14. Тем не менее, мальчики по этому показателю во всех возрастных группах превосходят девочек, но особенно четкое различие проявляется в 13-14 лет. [18]
Позже других физических качеств развивается выносливость. Существуют возрастные, половые и индивидуальные отличия выносливости. Выносливость детей дошкольного возраста находится на низком уровне, особенно к статической работе. Интенсивный прирост выносливости к динамической работе наблюдается с 11-12 лет. Также интенсивно с 11-12 лет возрастает выносливость к статическим нагрузкам. В целом к 17-18 годам выносливость школьников составляет около 85% уровня взрослого. Своего максимального уровня она достигает к 25-30 годам. [14]
У подростков быстрее, чем у взрослых снижается содержание сахара в крови. Это объясняется не только меньшей экономичностью в расходовании энергетических ресурсов, но и совершенствованием регуляции углеводного обмена, выражающимся в недостаточной мобилизационной способности печени к выделению сахара в кровь.
Абсолютных запасов углеводов у подростков также меньше, чем у взрослых. Поэтому возможность длительной работы подростками ограничена.
В конце этого периода наиболее характерной особенностью подростков является увеличение широтных размеров туловища. У мальчиков преимущественно нарастают размеры плечевого пояса, у девочек – тазового. На этом этапе формируются характерные признаки типа телосложения. У представителей торакального типа телосложения длиннотные размеры грудной клетки намного превышают широтные, тогда как у представителей мышечного и особенно дигестивного типов широтные размеры грудной клетки становятся почти равными длинноты. Сложившийся в этом возрасте тип телосложения определяет особенности последнего на протяжении многих лет жизни человека и в дальнейшем лишь в небольшой степени изменяется под воздействием внешних условий. Роль генетических и средовых факторов в формировании типа телосложения до конца не изучена, однако высокий консерватизм морфофункционального статуса в зрелом возрасте свидетельствует о значительной роли наследственности. Тем не менее, в ряде случаев условия труда сказываются на телосложении. Так, тяжелый физический труд, связанный с выполнением большого объёма статической работы, приводит к увеличению поперечных размеров грудной клетки. [3]
Влияния занятий физическими упражнениями на развитие организма школьников.
Физические нагрузки являются сильным средством изменения физического и психического состояния человека. Правильно организованные занятия укрепляют здоровье, улучшают физическое развитие, повышают физическую подготовленность и работоспособность, совершенствуют функциональные системы организма человека.
Положительное влияние занятий физическими упражнениями, в частности спортом, связано с тем, что во всех органах и системах спортсмена под влиянием научно обоснованных индивидуализированных спортивных тренировок происходят благоприятные изменения как в отношении морфологии, так и функций. Эти изменения определяют возможность повышения спортивных результатов и являются основой достижений спортивных рекордов. Иначе говоря, происходит повышение уровня здоровья, которое лежит в основе занятий спортом и по существу является его основной задачей.
Основные благоприятные изменения в физическом развитии можно свести к следующим: выпрямляются осанка и имевшие место патологические изгибы позвоночника, повышается степень развития мускулатуры, увеличивается сила мышц и подвижность суставов, увеличивается ЖЕЛ, меняются в положительную сторону различные индексы и т.п. [6]
Специальное воздействие физических нагрузок на организм человека с целью развития определенных качеств должно быть согласовано с естественным ходом возрастного развития организма. Чаще всего воздействие с целью активного влияния на развитие тех или иных качеств должно совпадать с периодом, когда в организме развиваются те его стороны, от которых зависит данное качество. [4]
В условиях современной цивилизации, в условиях снижения естественной двигательной активности наиболее эффективным, целенаправленным воздействием на организм следует считать систематические занятия в спортивных секциях.
Спортивная тренировка обеспечивает усиленный рост мышечной работоспособности. По мере повышения тренированности организма соответственно возрастает мышечная работоспособность. Юные спортсмены, по сравнению со своими сверстниками, не занимающимися спортом, обладают большей работоспособностью, выносливостью. При этом, чем старше возраст юных спортсменов и чем выше квалификация, тем больше различия между спортсменами и не занимающимися спортом.[7,19]
Интересные данные получены в динамике возрастных изменений суммарной силы измеряемых групп мышц, которые характеризуются неравномерностью подъёма. Так с 14 до 15 лет наблюдалось замедление темпов роста силы у подростков занимающихся и не занимающихся спортом. Подобное замедление темпов роста силы обусловлено гормональными перестройками в организме подростков.
Отмеченное с 15 до 16 лет вторичное повышение силы можно объяснить, вероятно, завершением пубертатного периода, когда все органы и системы человека достигают высокого уровня совершенствования.
Становление отдельных физических качеств, а также параметров, характеризующих физическое развитие юных спортсменов 11-15 лет, происходит гетерохронно. Скачок увеличения силы мышц отмечается с 11-13 лет, ежегодный прирост достигает 49%. В последующем темпы роста силы снижаются. Наибольшие изменения скоростных и скоростно-силовых качеств отмечено в возрасте 11-14 лет. Показатели быстроты увеличиваются на 15%, а прыгучесть на 24%. С 14 до 16 лет данные показатели изменяются незначительно. [23]
При занятиях спортом активизируется сердечно-сосудистая и дыхательная системы, усиливается обмен веществ. Во время мышечной деятельности усиливаются импульсы из рецепторов, участвующих в движении (зрительного, слухового и тактильного), одновременно с этим возбуждается двигательная зона коры головного мозга. Под влиянием мышечной активности повышается деятельность желез внутренней секреции, прежде всего надпочечников. Гормоны мозгового слоя надпочечников повышают артериальное давление, одновременно расширяя артерии головного мозга. Гормоны коркового слоя надпочечников повышают сопротивляемость организма и оказывают противовоспалительное действие. Во время мышечной работы улучшаются обменные процессы в тканях и процессы регенерации клеток. Мышечное сокращение служит в качестве своеобразного насоса, выжимающего кровь из вен по направлению к сердцу. Физические нагрузки способствуют повышению притока крови к венечным артериям. В миокарде, как и в скелетной мускулатуре, возрастает число функционирующих капилляров, активизируются обменные процессы, увеличиваются поглощение и утилизация кислорода. Другой экстракардиальный фактор воздействия физических упражнений на периферическое повышение сократительной функции миокарда.[16]
При систематических занятиях физической культурой и спортом происходит непрерывное совершенствование органов и систем организме человека. В этом главным образом и заключается положительное влияние физической культуры на укрепление здоровья.
Средние показатели роста и развития, а так же некоторые функциональные показатели у юных спортсменов значительно выше, чем у их сверстников, не занимающихся спортом: длинна тела юношей 15-16 лет больше на 5,7 – 6 см, масса тела – на 8- 8,5 кг, а окружность грудной клетки на 2,5 – 5 см, сила сжатия кисти руки – на 4,5 – 5,7 кг, жизненная ёмкость лёгких – на 0,5 – 1,4 литра. У школьников, не занимающихся физическими упражнениями становая сила в течение года увеличивалась на 8,7кг.; у подростков того же возраста, занимавшихся физической культурой, - на 13кг., а у занимавшихся, кроме уроков физвоспитания, ещё и спортом на 23кг. Наглядное объяснение этому даёт следующий эксперимент. При рассмотрении под микроскопом участка мышц животного было обнаружено, что в мышце, находящейся в покое, насчитывалось капилляров в десятки раз меньше, чем в мышце, после усиленной физ. работы. Кроме того, каждый капилляр увеличился почти в 2 раза в диаметре. Это свидетельствует о том, что в состоянии покоя они не участвуют в кровообращении, а во время мышечной нагрузки капилляры наполняются кровью, способствуют поступлению в мышцы питательных веществ. Таким образом, обмен веществ при мышечной работе по сравнению с состоянием покоя возрастает во много раз.[20]
Под влиянием мышечной деятельности происходит гармоничное развитие всех отделов центральной нервной системы. При этом важно, что физ. нагрузки были систематическими, разнообразными и не вызывали переутомления. В высший отдел нервной системы поступают сигналы от органов чувств и от скелетных мышц. Кора головного мозга перерабатывает огромный поток информации и осуществляет точную регуляцию деятельности организма.
Под влиянием физических нагрузок увеличивается частота сердцебиения, мышца сердца сокращается сильнее, повышается выброс сердцем крови в магистральные сосуды. Постоянная тренировка системы кровообращения ведёт к её функциональному совершенствованию. Кроме того, во время работы в кровоток включается и та кровь, которая в спокойном состоянии не циркулирует по сосудам. Вовлечение в кровообращение большой массы крови не только тренирует сердце и сосуды, но и стимулирует кроветворение. [19]
Физические нагрузки вызывают повышенную потребность организма в кислороде. В результате чего увеличивается “жизненная ёмкость ” лёгких, улучшается подвижность грудной клетки. Кроме того, полное расправление лёгких ликвидирует застойные явления в них, скопление слизи и мокроты, т.е. служит профилактикой возможных заболеваний.
Лёгкие при занятиях спортом увеличиваются в объёме, дыхание становится более редким и глубоким, что имеет большое значение для вентиляции лёгких.[4]
Физические нагрузки улучшают физическое развитие, укрепляют здоровье. У подростков с низкими показателями физического развития биологический возраст может отставать от паспортного на 1-2 года, а у подростков с высоким физическим развитием опережать на 1-2 года. [24]
Список литературы
1. Апанасенко Г.А. Физическое развитие детей и подростков.- М.: Медицина, 1985.- 70с.
2. Башкиров Л.И. Учение о физическом развитии человека. – М.: МГУ, 1962. – 206 с.
3. Безруких М.М. Возрастная физиология (Физиология развития ребенка): Учеб. пособ. для студ. высш. учеб. заведений / М.М. Безруких, В.Д. Сонькин, Д.А. Фарбер. – М.: Академия 2002. – 416 с.
4. Бутченко Л.А. Возрастная физиология физических упражнений. – М.: Медицина, 1984. – 383 с.
5. Готцев П.И., Дубровский В.И. Самоконтроль при занятиях физической культурой. – М.: Физкультура и спорт, 1984. – 154 с.
6. Дембо А.Г. Врачебный контроль в спорте. – М.: Медицина.1988. – 288 с.
7. Должников И.И. Настольная книга учителя физической культуры. М., 1998. –284 с.
8. Дубровский В.И. Спортивная медицина: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. – 2-е изд., доп. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. – 512 с.
9. Железняк Ю.Д., Петров П.К. Основы научно- методической деятельности в физической культуре и спорте: Учеб. пособ. для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2002. – 264 с.
10. Зельцер А.Г. Анатомо-физиологические особенности физического воспитания детей и подростков. – М.: Москва, 1982. – 156 с.
11. Кононов И.Ф., Куценко Г.И. Подросток и физическая культура. – М.: медицина, 1988. – 450 с.
12. Левушкин С.П. Самоконтроль школьника при занятиях физической культуры и спортом: Учебно-методическое пособие. - Ульяновск: УлГУ, 2000. – 48 с.
13. Левушкин С.П. Стандарты морфофункционального развития школьников г. Ульяновска разных типов телосложения: Учебное пособие. - Ульяновск: УлГУ, 2004. – 60 с.
14. Максименко А.М. Основы теории и методики физической культуры. – М., 1999. – 359 с.
15. Миклашевская Н.И., Соловьева В.С. Ростовые процессы у детей. – М.: Издательство МГУ, 1990. – 64 с.
16. Пирогова Е.А., Иващенко Л.Я., Стапко Н.П. Влияние физических нагрузок на работоспособность и здоровье человека. – Киев: Здоровья, 1986. – 151 с.
17. Смирнов В.М. Особенности физиологии детей. – М., 1993. – 368 с.
18. Смирнов В.М., Дубровский В.И. Физиология физического воспитания и спорта: Учеб. для студ. сред. и высш. учеб. заведений. – М.: Изд-во ВЛАДОС - ПРЕСС, 2002. – 608 с.
19. Сонькин В.Д. Растем сильными и выносливыми. – М.: Знание, 1987. – 96 с.
20. Спортивная медицина (Руководство для врачей) / Под редакцией Чоговадзе А.В., Бутченко. Л.А. – М.: Медицина, 1984. – 384 с.
21. Сухарев А.Г. Здоровье и физическое воспитание детей и подростков. – М., 1991. – 207 с.
22. Теория и методики физического воспитания: Учеб. для пединститутов / Под ред. Б.А. Ашмарина. – М., 1990. – 342 с.
21. Фарбер Д.А., Корниенко И.А., Сонькин В.Д. Физиология школьника. – М.: Педагогика, 1990. – 64 с.
22. Физиология подростка / Под ред. Д.А. Фарбер. – М., 1989. – 274 с.
23. Фомин Н.А., Филин В.П. Возрастные особенности физического воспитания. – М.: «Физическая культура и спорт», 1972. – 255 с.
24. Цейтлин А.Г. Физическое развитие детей и подростков. Медгиз, М.; 1963.- 204 с.
25. Холодов Ж.К., Кузнецов В.С. Теория и методика физического воспитания и спорта: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2002. – 480 с.