XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Особенности адаптации детей дошкольного и младшего школьного возраста к физическим нагрузкам связаны с уровнем морфофункционального созревания организма.

Возрастные особенности управления движениями. У детей дошкольного и младшего школьного возраста нервные центры характеризуются высокой возбудимостью, относительно слабым развитием процессов торможения (особенно условно-рефлекторного внутреннего торможения). Дети отличаются быстрой утомляемостью, недостаточным развитием произвольного внимания и сильно выраженными ориентировочными реакциями.

Малый двигательный опыт, слабое отражение в сознании функциональных изменений в организме при физических нагрузках обусловливают недостаточное развитие субъективных ощущений усталости. К тому же дети не умеют в нужной мере отражать изменения своего внутреннего состояния в речевых отчетах. Даже в возрасте 8–9 лет в 41% случаев у них вообще отсутствует ощущение усталости, а при его наличии в 77% случаев дети сообщают о наступлении усталости лишь после окончания работы. Это требует особого внимания к тщательной дозировке мышечных нагрузок, особенно при работе с дошкольниками [11].

Возрастные особенности управления движениями связаны с постепенным созреванием различных отделов ЦНС (спинного мозга, подкорковых отделов и затем коры больших полушарий) [2]. Если подкорковые механизмы в большей степени готовы в первые дни и недели развития ребенка, то корковые отделы созревают позже и поэтапно: сначала первичные проекционные поля, затем вторичные (например, первичное моторное поле созревает к 4 году жизни, вторичное моторное поле – лишь к 6–7 годам), а развитие третичных полей затягивается до зрелого возраста. Дети дошкольного и младшего школьного возраста отличаются недостаточно развитыми взаимосвязями между нейронами в коре больших полушарий. Это отражается в малом числе выраженных взаимосвязей (синхронности и синфазности) электрической активности различных точек коры.

С основными этапами созревания мозга связаны и этапы изменений процессов управления движениями.

В возрасте 1–4 месяцев ребенок не способен к организации произвольных движений из-за высокого мышечного тонуса и отсутствия зрительно-двигательных взаимосвязей. Лишь с 4-х месяцев движения глаз сочетаются с движениями рук и эти связи закрепляются в ЦНС.

В возрасте 5 месяцев – 1 года осуществляется формирование зрительно-двигательной системы и становление вертикальной позы, но еще слишком мала координация произвольных движений.

В возрасте 1–2 лет точность произвольных движений еще низка из-за отсутствия налаженной координации мышц-антагонистов. Начинают формироваться примитивные акты ходьбы и бега. Локомоции включают элементарные спинальные рефлексы (миотатические, рефлексы опоры, ритмические, перекрестные на уровне симметричных сегментов спинного мозга, перекрестные сочетательные рефлексы верхних и нижних конечностей). Они управляются спинальными механизмами и запускаются локомоторным центром среднего мозга, который находится под контролем коры больших полушарий. Переломный момент перехода от отдельных шагов к сложному локомоторному акту ходьбы определяется включением в систему управления древних автоматизмов – циклоидных форм движений, регулируемых подкорковыми ядрами. Лишь после этого ходьба становится циклической цепью двигательных актов, «мелодией» движения. Однако ходьба ребенка еще далека от совершенства, а бег малыша – семенящий, характеризуется отсутствием полетной фазы [3].

В возрасте 3–6 лет главным регулятором произвольных движений при их программировании и текущем контроле становятся зрительные обратные связи, формирующие единую зрительно-двигательную функциональную систему. Ведущим механизмом является механизм рефлекторного кольцевого регулирования. В процессе движения от нервных центров поступают по прямым связям моторные команды к работающим мышцам, а от зрительных, мышечных и других рецепторов тела по обратным связям передается информация о результатах движения и вносятся сенсорные поправки в моторные программы. При занятиях физическими упражнениями с детьми этого возраста важно использовать различные зрительные ориентиры, помогающие в освоении двигательных навыков [3].

Начиная с 5–6-летнего возраста (по мере созревания двигательной сенсорной системы) осуществляется переход к доминирующей роли проприоцептивных обратных связей. За период от 5 до 8 лет устанавливаются выраженные координационные взаимоотношения между мышцами-антагонистами, что резко улучшает качество двигательных актов [8].

В возрасте 6 лет формируется представление о схеме тела, связанное с важным этапом развития задних третичных полей (нижнетеменных зон коры). Приобретается адресная точность передачи моторных команд к различным звеньям тела, а сами команды становятся более тонкими и сложными.

Постепенно совершенствуется координация движений в ходьбе и беге. При ходьбе увеличивается амплитуда движений, угол разворота стоп, что повышает устойчивость тела, стабилизируются пространственные и временные параметры шагов. Правильная координация движений рук и ног при ходьбе у ребенка в 3 года наблюдается в 10%, в 4 года – в 50%, в 6–7 лет – в 80% случаев. С 5–6 лет появляется способность совершать прыжки двумя ногами вместе, нарастает дальность и точность прыжков.

В возрасте 7–9 лет деятельность зрительно-двигательной системы начинает полностью контролироваться хорошо выраженными проприоцептивными обратными связями, которые приобретают значение ведущего механизма управления движениями. Механизм кольцевого рефлекторного регулирования достигает своего совершенства.

В 7–8 лет при беге хорошо выражена безопорная фаза. Это заметно повышает скорость бега. В возрасте 5–6 лет средняя скорость бега у мальчиков составляет 4,07 м/с, в 7–8 лет –4,83, в 9–10 лет – 5,09, в 11–12 лет – 6,85, в 17–19 лет – 8,46 м/с (Бальсевич В.К., 2000). Однако опорные реакции еще отличаются от взрослого типа – они «вялого» типа, характеризуются медленным развитием усилий. Координация движений при ходьбе и беге, как оказалось, имеет генетически закрепленный индивидуальный характер. Биомеханические исследования показали, что только у однояйцевых (монозиготных) близнецов имеется сходство динамических кривых опорных реакций [8].

У детей младшего школьного возраста с ростом скоростно-силовых возможностей повышается высота вертикального прыжка. У мальчиков она на 2–4 см больше, чем у девочек.

К 9-летнему возрасту у детей завершается формирование представления о схеме пространства, что отражает очередной этап созревания заднего третичного поля коры. Ребенок хорошо ориентируется в пространстве, обладает достаточным глазомером. Однако в 7–9 лет еще недостаточно развиты процессы экстраполяции, планирования действий в предстоящие моменты. Это происходит из-за более медленного созревания передних третичных полей – ассоциативных лобных зон коры [5].

С 9-летнего возраста начинается развитие механизмов центральных команд, когда ребенок программирует предстоящие кратковременные движения, не имея обратной информации от периферических афферентов о результатах действия. При таком программном управлении все движение должно быть точно запрограммировано еще до его начала, так как поправки в эти команды могут вноситься лишь при повторных выполнениях двигательных актов. Включение этих механизмов отражает созревание передних третичных полей коры больших полушарий, функцией которых является предвидение будущих событий, процессы пред программирования.

В возрасте 10–11 лет механизм центральных команд (программного управления) уже полностью включен в моторную деятельность ребенка. Это означает, что дети этого возраста используют все механизмы управления произвольными движениями, присущие взрослому человеку [4].

И все же регуляция движений еще и в этом возрасте недостаточно совершенна. При высокой скорости ходьбы и бега, работы на пальцевом эргографе электрическая активность в ЭМГ работающих мышц может сохраняться и в нерабочие моменты, когда у взрослых наблюдается пауза в их активности. Это приводит к лишним энерготратам, большему утомлению мышц, ухудшает координацию и эффективность движений.

Итак, основные этапы развития моторных функций и совершенствования управления движениями у детей следующие. Первый год жизни – формирование основных поз; до 3 лет – создание основного фонда движений; в возрасте 3–6 лет – созревание механизма кольцевого рефлекторного регулирования с ведущей ролью зрительных обратных связей; в возрасте 7–9 лет – усовершенствование кольцевого рефлекторного механизма с ведущей ролью проприоцептивных обратных связей; в 10–11 лет – созревание механизма центральных команд (программного управления).

Большое значение в регуляции двигательной активности детей дошкольного и младшего школьного возраста имеет развитие межполушарных отношений. В первые годы жизни у детей доминирующим является правое полушарие. Еще не сформированы индивидуальные особенности функциональной асимметрии. Они формируются постепенно на протяжении дошкольного и младшего школьного возраста. Зачастую у детей многие функции перекладываются на неведущую конечность (например, левшей часто обучают основные действия выполнять правой рукой – есть, писать и т.п.). Такое переучивание приводит к иннервационному конфликту, когда управление движениями осуществляется неадекватными для данного организма механизмами. В результате не только ухудшаются моторные реакции, но и могут развиваться стрессовые состояния, неврозы, заикания.

Недостаточная функциональная зрелость левого полушария головного мозга у детей и преобладание у них функций правого полушария требует использования в физическом воспитании преимущественно наглядных методов обучения, прочувствования движений, использования подражательных реакций, а высокая эмоциональность детей, обусловленная большой ролью подкорковых влияний (ретикулярной формации, лимбических структур), – широкого применения различных игровых средств [7].

Особенно важно учитывать, что у маленьких детей в связи с поздним развитием лобных долей еще не налажена речевая регуляция движений. В 2–3 года ребенок не может выполнять двигательные действия не только по д внешнюю команду, но даже под свою собственную команду «раз-два!». Эта способность постепенно формируется к 4–5 годам с развитием речевой функции и речедвигательных межцентральных взаимосвязей [3]. Тогда не только внешняя речь посторонних лиц, но и собственная шепотная, а затем и внутренняя речь становится регулятором двигательного поведения. Налаживание речевой регуляции движений облегчает формирование двигательных навыков. Известно, что мы запоминаем из того, что читали 10%, из того, что слышали – 20%, что видели – 30%, что слышали и видели – 50%, что говорили – 70%, что говорили и делали – 90% [7].

Особенности возрастного развития физических качеств. Физические качества у детей формируются гетерохронно, в разные возрастные периоды. Для развития каждого качества имеются определенные сенситивные периоды онтогенеза, когда может быть получен наибольший его прирост. Они имеют специфические особенности проявления и индивидуальную программу развития, определяемую генетически.

Быстрота проявляется в элементарных и комплексных формах. На протяжении дошкольного и младшего школьного возраста происходит постепенное нарастание физиологической лабильности нервных центров и подвижности нервных процессов. Соответственно умеренно развиваются различные показатели быстроты – время двигательной реакции, скорость одиночного движения и максимальный темп движений. Основное ускорение развития быстроты начинается с 10-летнего возраста [6].

Время простой двигательной реакции на свет в 2–3 года составляет 0,6–0,8 с, к возрасту 5–7 лет — это время сокращается до 0,3–0,4 с, но оно еще вдвое превышает величины у взрослых. Показатели быстроты у девочек и мальчиков не различаются в дошкольном возрасте, но в младшем школьном возрасте становятся лучше у мальчиков. С 5 до 10-летнего возраста время реакции сокращается у мальчиков с 286 до 203 мс, у девочек – с 287 до 231 мс [1].

Сокращение времени реакции неодинаково для различных групп мышц, а величины этого показателя зависят от врожденных свойств нервной системы детей – их индивидуально-типологических особенностей.

Около 20–25% 6–7-летних здоровых детей характеризуются низкой подвижностью нервных процессов. Это так называемые «медлительные» дети. Они имеют общее развитие, соответствующее возрастным нормам, но их реакции замедленны, а работоспособность ниже почти в 2–3 раза по сравнению с «быстрыми» детьми. Такие дети могут усваивать лишь ту информацию, которая подается в медленном темпе (с интервалами в 2 с) и теряют в среднем около 60% информации, подаваемой быстрее (с интервалами в 0,5 с). У них плохо развита координация движений. На нагрузки в условиях дефицита времени они реагируют учащением сердцебиений и дыхания, эмоциональной напряженностью. В их ЭЭГ отмечается неустойчивая активность, мало выражены волны альфа-ритма, в 70% доминируют тета-ритмы (4–7 колеб./с). Эти дети составляют основной контингент отстающих в школе. У них замедлена 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, тренеров. При их обучении следует избегать сложных двигательных программ, трудного выбора в условиях дефицита времени, переделок двигательных навыков, высокого темпа движений [1].

Скорость одиночных движений различна для разных мышечных групп и в разном возрасте. В 4–5 лет она больше для проксимальных частей конечностей, чем для дистальных. С 6–7 лет начинает преобладать скорость движений мышц, управляющих дистальными сегментами: у детей 4–5 лет больше скорость одиночных движений мышц плеча и бедра, а с 6–7 лет нарастает скорость движений пальцев [2].

Максимальный темп движений постепенно растет в дошкольном и младшем школьном возрасте, увеличиваясь за этот период в 1,5–2 раза. Особенно интенсивно он прогрессирует у мальчиков.

Повышение темпа движений связано с ростом подвижности нервных процессов, лабильности нервных центров, скорости развития возбуждения и скорости проведения в нервных и мышечных волокнах, а также с увеличением скорости расслабления мышц. В препубертатном периоде (около 10–11 лет) его прирост временно замедляется.

Широко распространен в практике теппинг-тест – количество постукиваний кистью в максимальном темпе за 10 с. За период с 5 до 11 лет этот показатель нарастает в среднем у мальчиков от 47,8 до 62,4 движения (см. табл. 20). Скорость бега увеличивается и за этот период нарастает у мальчиков примернов 1,5 раза. Различия в скорости бега у мальчиков и девочек до 10–11 лет оказываются несущественными, а затем скорость больше нарастает у мальчиков. Время выполнения скоростных упражнений для детей дошкольного возраста – не более 2 с, а для младшего школьного возраста не должно превышать 5–6 с (для взрослых – 10–15 с) [1].

Абсолютная мышечная сила в дошкольном и младшем школьном возрасте нарастает умеренно. Ее прирост связан с увеличением толщины и силы отдельных мышечных волокон, развитием мощных 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 происходит после переходного периода онтогенеза (с 14 лет).

Относительная сила у дошкольников почти не изменяется, так как прирост мышечной силы не превышает прироста массы тела. Лишь с 6–7 лет, когда скорость прироста силы начинает опережать прирост веса, относительная сила ребенка начинает увеличиваться.

В возрасте 4–5 лет вес мышечной массы в 7–8 раз меньше, чем у взрослых, а сила мышц меньше в 9–14 раз. Вес мышечной массы новорожденных составляет 23% массы тела, в 7–8 лет –27% (у нетренированных взрослых – 44%, у спортсменов – 50% и более) [5].

Сила мышц рук и ног у детей старшего дошкольного возраста (5–6 лет) заметно меньше, чем у детей младшего школьного возраста (7–8 лет). У дошкольников сила мышц туловища больше, чем мышц конечностей. За период от 4 лет до 7 лет сила различных мышц увеличивается примерно в 1,5–2 раза. Например, становая сила – от 18 до 29 кг, сила правой руки – от 7 до 12 к г, сила левой руки – от 5 до 10 кг. За период от 7 до 11 лет сила увеличивается еще в 1,5–2 раза (становая сила – до 65,4кг, сила правой руки – до 21,4 кг, левой руки – до 19,5 кг). 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 [11].

Повышенный мышечный тонус и превышение силы мышц-сгибателей над мышцами-разгибателями затрудняют у дошкольников сохранение выпрямленных поз. Им трудно долго сидеть с прямой спиной, сохранять вертикальное позу стоя дольше 2 мин. В 6–7 лет наибольшую силу имеют мышцы – сгибатели туловища, бедра и подошвенные сгибатели. В 9–11 лет увеличивается сила разгибателей этих звеньев тела. Мала сила мышц позвоночника – она составляет в 7–8 лет всего 35% величины у взрослых. Отсутствие сильного «мышечного корсета» приводит к нарушению осанки, искривлению позвоночника при систематическом положении ребенка 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.

Скоростно-силовые возможности ребенка развиваются постепенно, по мере повышения лабильности мотонейронов, скорости активации и вовлечения в работу отдельных двигательных единиц, возможности их синхронизации. Эти функциональные особенности определяют так называемую взрывную силу, которая проявляется в показателях бросков, прыжков, метаний. Ее показатели у дошкольников невелики – дети 5–6 лет осваивают лишь около половины прыжковых упражнений [11].

Некоторое увеличение прироста скоростно-силовых показателей (прыжков в высоту, длину, дальности бросков и пр.) наблюдается в 7–9 лет, но основной прирост происходит лишь после 11 лет (см. табл. 20). Средние показатели прыжка в длину с места в 4 года составляют 47 см, в 7 лет – 116 см; прыжка в высоту в 4 года – 14 см, в 7 лет – 26 см.

Общая выносливость (длительность бега со скоростью 70% от максимальной) начинает увеличиваться в младшем школьном возрасте, когда достаточного развития достигают сердечно-сосудистая и дыхательная системы и увеличиваются значения МПК. В возрасте от 7 до 11 лет заметно увеличивается выносливость к аэробной работе (составляющей 50% от максимальной мощности), но не растет выносливость к анаэробной работе (100% максимальной мощности) [8].

В возрасте 8–10 лет нарастает скоростно-силовая выносливость при прыжках вверх. Статическая выносливость при поддержании статических поз и при выполнении статической работы (в упражнениях вис, упор и пр.) невелика. Статические усилия не рекомендуются дошкольникам, так как вызывают у них неблагоприятные реакции сердечно-сосудистой системы, сопровождаются сильно выраженным феноменом статических усилий (после рабочих усилений дыхания и сердцебиения) и требуют длительного восстановления. У младших школьников даже при небольших локальных напряжениях нарастание легочной вентиляции и потребления кислорода замедлено, электрическая активность работающих мышц резко увеличена, появляется напряжение на неработающих мышцах. С 8 до 11 лет статическая выносливость увеличивается на 40–50%, ее интенсивное увеличение происходит в более старшем возрасте.

Ловкость – комплексное понятие, в ее структуру включаются способность быстро осваивать новые упражнения, координированно 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 (особенно третичных полей коры больших полушарий), совершенствование центральной регуляции моторных функций (налаживание регуляции мышц-антагонистов, межмышечной координации и пр.), улучшение функций скелетных мышц (более быстрое развертывание механических реакций при возбуждении мышечных волокон и др.) [7].

Уже в дошкольном возрасте быстро растет точность метания в цель, точность прыжка. В структуре основных двигательных способностей у детей 3–6-летнего возраста ловкость составляет 52–57%.

Наибольшие сдвиги координационных способностей обнаруживаются после 7 лет – в младшем и среднем школьном возрасте. Совершенствование функций лобных долей в младшем школьном возрасте обеспечивает рост обучаемости детей, ускоряет формирование двигательных навыков, улучшает процессы программирования и предпрограммирования, внесения коррекций в моторные программы, повышает способность выделять из внешних сигналов наиболее информативные признаки, усиливает речевую регуляцию движений. Все это улучшает проявление ловкости у детей.

Различают ловкость «телесную» и «предметную». Их развитие протекает гетерохронно. Особенно выражена разновременность развития для отдельных показателей «предметной» ловкости [6].

Показатели координации и точности движений у 7–8-летних детей в 1,5–2 раза хуже, чем у 14–15-летних. Они резко ухудшаются при малейшей недостаточности зрительной информации. На 30–50% они менее стабильны, чем у 11–12-летних детей.

Гибкость – одно из наиболее ранних по развитию качеств. Начиная с 4-летнего 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 гибкость лучше выражена в женском организме по сравнению с мужским.

Реакции вегетативных систем и энергообеспечение при физических нагрузках. Дети дошкольного и младшего школьного возраста отличаются при физических нагрузках быстрым врабатыванием и быстрым восстановлением. В этом возрасте характерны малая выраженность устойчивого состояния и быстрое развитие утомления. Для них непереносима монотонная деятельность, тяжелы статические нагрузки. Эффективность механической работы низка: КПД их составляет всего 10–12%, тогда как у нетренированных взрослых – 20–25%, у спортсменов – порядка 30–35%.

Дети легче переносят нагрузки аэробного характера и мало адаптированы к анаэробной работе. Однако аэробные возможности их еще недостаточны. Высокий расход кислорода, обусловленный интенсивным энергообменом, требует постоянного быстрого притока кислорода. Вдобавок к этому кислородная стоимость работы у детей из-за несовершенства двигательных навыков и недостаточной координации движений выше, чем у взрослых. С этими высокими потребностями в кислороде не справляется кислородтранспортная система. Неэффективное дыхание, малая величина систолического объема крови, низкая кислородная емкость крови не обеспечивают должного удовлетворения кислородного запроса. Можно отметить, что 1 л кислорода у дошкольников и младших школьников извлекается из 5 л альвеолярного воздуха (у взрослых – всего из 3,5 л) и из 12 л крови (у взрослых –из 8 л). При малом объеме сердца и легких дети на физические нагрузки реагируют значительным повышением частоты сердцебиений и дыхания [10].

Величина систолического объема крови у детей младшего школьного возраста повышается при интенсивной работе до 70 мл, минутный объем крови достигает 13–15 л/мин, при этом частота сердечных сокращений может повышаться до 240 уд./мин и более. Важной особенностью регионарного кровообращения является большее увеличение ЧСС, систолического и минутного объема кровотока при работе ногами, чем при работе руками. При этом работа руками в большей степени вызывает повышение ЧСС, а работа ногами – систолического объема крови. Адекватные нагрузки для детей младшего школьного возраста при работе руками в 2–2,5 раза меньше по мощности, чем при работе ногами. У тренированных детей МОК при стандартных нагрузках быстрее восстанавливаются по сравнению с изменениями МОКу нетренированных детей [4].

Рабочие изменения артериального давления из-за низкой мощности сердечной мышцы, малого систолического объема крови, относительно широкого просвета и высокой эластичности стенок сосудов сравнительно небольшие (до 150–160 мм рт. ст.). Минутный объем дыхания у детей 8–11 лет увеличивается при работе до 50–60 л/мин, но при небольшой глубине дыхания резко нарастает частота дыхания.

Дыхание неравномерное, зачастую возникают задержки дыхания. Большое значение для детей имеет носовое дыхание. От него дети зависят больше, чем взрослые, так как их носовые проходы узкие, а реакции кровеносных сосудов слизистой дыхательных путей на изменения температуры внешней среды еще несовершенны.

Игры и эстафеты за счет высокой эмоциональности детей вызывают резкое нарастание у них ЧСС и изменения дыхания. Повышение мощности нагрузки вызывает у младших детей гораздо большее увеличение ЧСС и частоты дыхания, чем у более старших. Часто (в 12–13% случаев) в состоянии покоя встречаются значительные дыхательные аритмии, которые исчезают при рабочем учащении дыхания до 30 вд./мин [11].

Дети младшего школьного возраста и особенно дошкольного возраста не переносят длительные интенсивные нагрузки, связанные с накоплением кислородного долга и с задержкой дыхания. В их крови при задержке дыхания очень быстро падает содержание оксигемоглобина. Непроизвольное прекращение задержки дыхания наступает при гораздо более высоких его концентрациях, чем у взрослых, обусловливая малую продолжительность подобных задержек [9].

Аэробные возможности детей нарастают с возрастом, увеличиваясь в абсолютных значениях МПК (л/мин) примерно до 15 лет. У мальчиков МПК составляет в 7–8 лет – 1,3 л/мин, в 8–9 лет – 1,5, в 9–10 лет – 1,6, в 10–11 лет – 1,7 л/мин. Эти значения гораздо ниже, чем у взрослых. Однако относительные величины МПК (мл/мин/кг) у детей очень высоки, близки к показателям нетренированных взрослых лиц, а у некоторых детей даже превосходят их. У мальчиков младшего школьного возраста значения МПК превышают эти показатели у девочек.

Величина предельного кислородного долга у детей 8–11 лет не превышает 1,5–3 л. Это ограничивает возможности выполнения работы субмаксимальной мощности (например, бег на средние дистанции). При подобных нагрузках энергообразование идет за счет реакций гликолиза, но у детей эти реакции развиты недостаточно в связи с малыми запасами углеводов в организме и затруднениями в их мобилизации. Быстрое снижение концентрации глюкозы в крови является лимитирующим фактором приданных нагрузках. При этом даже не накапливается в крови большого количества лактата – максимальная его концентрация у детей в 7–9 лет составляет только 9 мМоль/л, т.е. вдвое ниже, чем у взрослых. Для развития анаэробных возможностей у детей дошкольного и младшего школьного возраста анаэробные нагрузки следует включать в занятия физическими упражнениями, но их доля не должна превышать 20% общего объема нагрузки [8].

Статические нагрузки вызывают негативные реакции сердечно-сосудистой и дыхательной систем у детей. У них отмечается увеличение не только максимального, но и минимального артериального давления, что резко ухудшает условия кровоснабжения. В восстановительном периоде у детей сильно выражен феномен статических усилий – после рабочего увеличения функций дыхания и кровообращения. Такие реакции обнаруживаются даже при локальных статических усилиях. Глобальные статические нагрузки маленьким детям вообще противопоказаны [6].

Вращательные нагрузки вызывают у детей дошкольного и младшего школьного возраста отличную от взрослых реакцию сердечно-сосудистой системы. У них по сравнению со взрослыми наблюдается большая доля парасимпатических эффектов (замедления ЧСС) и меньшая доля симпатических эффектов (учащением ЧСС), а также более частое отсутствие изменений ЧСС.

Наиболее адекватными для детей являются кратко временные динамические нагрузки с небольшими интервалами, более длительные циклические упражнения невысокой мощности (аэробного характера) и скоростно-силовые упражнения.

Влияния систематических физических нагрузок на развитие функций, здоровье и работоспособность детей. 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.

Число шагов, подсчитанных за сутки, неуклонно растет по мере повышения возраста детей. У отдельных 7-летних мальчиков суточное количество шагов может доходить до 20–22 тыс. Понятно, что существующий школьный режим не удовлетворяет этим требованиям. Потребность в двигательной активности в детских садах и начальной школе удовлетворяется примерно на 30–50%.

Все большее значение приобретает проблема физиологической незрелости детей (Аршавский И.А., 1985). Число таких детей постоянно растет. Это доношенные дети, родившиеся в срок, с нормальным весом (3–3,5 кг) и длиной тела (50–52 см), но функционально незрелые.

Основным признаком физиологической незрелости является мышечная гипотония (тонкие и слабые мышечные волокна с низким мышечным тонусом), которая сопровождается пониженной двигательной активностью [4]. Эти дети отличаются слабым типом нервной системы, малой выраженностью положительных эмоций (подавленное настроение, слезливость и пр.), эмоциональной нестабильностью, низкой устойчивостью к инфекционными простудным заболеваниям (сниженный иммунитет), задержкой полового развития (инфантилизм), низкой умственной и физической работоспособностью. В возрасте 6 лет такие дети не готовы к поступлению в школу. Количество детей, не достигших «школьной зрелости» в 6-летнем возрасте, составляет около 18%. У «незрелых» детей по сравнению со «зрелыми» умственная работоспособность ниже на 30–72%, величина МПК (л/мин) у мальчиков ниже на 15,8%, относительная величина МПК ниже на 7,6%.

Главным фактором в борьбе с этим состоянием является правильно организованная двигательная активность. Только постепенное наращивание мышечной деятельности может нормализовать функционирование центральной нервной системы, сенсорных систем, секрецию эндокринных желез, работу органов кровообращения и дыхания и других систем организма.

Дети первых лет жизни приобщаются к систематическим занятиям плаванием, фигурным катанием, гимнастикой и акробатикой, прыжками в воду, теннисом. Начинается их подготовка к занятиям волейболом, баскетболом, лыжному спорту, легкой 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 [9].

Ранняя спортивная специализация при недостаточной адекватности применяемых нагрузок может задержать рост и развитие ребенка, 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.

В то же время оптимальные систематические занятия физическими упражнениями совершенно необходимы растущему организму. Повышенный двигательный режим увеличивает темпы созревания всех органов и систем у дошкольников. Ускоряется развитие физических качеств.

Увеличение моторной плотности физкультурных занятий в дошкольных учреждениях на 20–25% за счет введения элементов акробатики, различных игр и эстафет уже в течение года дает заметный прирост силы (особенно у мальчиков) и скоростно-силовых возможностей, повышая дальность прыжка по сравнению с обычным режимом при низкой моторной плотности занятий [11].

Наряду с увеличением объема общей двигательной активности у детей дошкольного возраста важное значение имеет использование мануальных упражнений (движений рук). Развитие ручной ловкости, координации мелких движений пальцев оказывает специфические воздействие на формирование речи ребенка. Это связано с тем, что моторные центры движений пальцев рук находятся в коре больших полушарий в непосредственной близости к моторному центру речи. Чем лучше развита способность к собственному осуществлению речевой функции и пониманию речи посторонних лиц, тем выше возможность осознанной речевой регуляции движений. У детей следует преимущественно использовать наглядные методы обучения. Демонстрации упражнений необходимо сопровождать словесными указаниями, приучать детей к речевым отчетам [2].

Величина основного обмена генетически детерминирована. Однако систематические физические упражнения сохраняют высокий его уровень, препятствуя возрастному снижению основного обмена и способствуя ускоренному приросту массы тела. Нарастание мышечной массы повышает мышечную силу, обеспечивает укрепление «мышечного корсета», стабильное сохранение позы, улучшает осанку ребенка.

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

Длительные систематические закаливающие процедуры у детей дошкольного возраста (воздушные и водные ванны, игры на свежем воздухе) уравновешивают тонус симпатического и парасимпатического отделов нервной системы, ускоряют развитие механизмов физической терморегуляции. Они снижают возможность простудных заболеваний детей [10].

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

Большое значение при занятиях физическими упражнениями имеет интенсивность применяемых нагрузок. На протяжении периода младшего школьного возраста в пробах с велоэргометрическими нагрузками до отказа наибольший прирост объема выполняемой работы наблюдался лишь при выполнении нагрузок умеренной мощности (50% от максимального темпа педалирования). Прирост длительности работы при нагрузках максимальной (100%) и субмаксимальной (80%) мощности –самый низкий. Самый большой прирост темпа педалирования и выносливости наблюдается в период от 7–8 до 9–10 лет, причем у мальчиков прирост больше, чем у девочек. Объем выполненной работы с большой мощностью (70% от максимальной) за этот период почти удваивается [3].

Адаптация к циклической работе различной мощности у младших школьников сопровождается снижением уровня биоэлектрической активности мышц, улучшением координации мышц-антагонистов, что отражает совершенствование и экономизацию центральных регуляторных воздействий.

У тренированных школьников по сравнению со сверстниками, не занимающимися физическими упражнениями, отмечается ускорение процессов врабатывания и восстановления, появление периода устойчивого состояния во время работы, проявление синхронизации частоты дыхания и частоты шагов. У юных фехтовальщиков, борцов, боксеров уже после одного года систематических спортивных занятий отмечалось существенное сокращение времени двигательной реакции на свет и звук, повышение возбудимости зрительной и моторной систем, налаживание взаимосвязей моторной и вегетативных систем.

У юных спортсменов быстрее развертываются функции дыхания и сердцебиения, ускоряется повышение минутного объема дыхания и минутного объема кровотока. В возрасте 9–10 лет у девочек повышение минутного объема кровотока обеспечивается большим нарастанием ЧСС, а у мальчиков – преимущественным ростом систолического объема крови. Возрастной особенностью является то, что после окончания работы показатели систолического и минутного объема крови еще некоторое время (1–2 минуты) продолжают нарастать и лишь затем снижаются, в отличие от показателей ЧСС, которые сразу начинают снижаться [9].

У юных спортсменов развитие тренированности сопровождается меньшим проявлением спортивной брадикардии в состоянии покоя, чем у взрослых. При больших нагрузках у юных спортсменов часто встречаются синусовые аритмии, которые могут свидетельствовать о физическом перенапряжении и нарушении автоматии сердца.

При систематических занятиях физическими упражнениями в период от 7–8 до 10–11 лет существенно увеличиваются аэробные возможности организма, особенно при работе 70–80% мощности от максимальной. Аэробные возможности (потребление кислорода на единицу массы тела) и аэробно-анаэробные возможности у мальчиков быстрее нарастают в возрасте 9–10 лет, у девочек – на 1–2 года позже – в 11–12 лет. На начальных этапах адаптации детей к физическим нагрузкам их аэробные возможности особенно зависят от увеличения объема легких и внешнего дыхания. Удельный вес показателей вентиляционной системы на этих этапах составляет от 35 до 90%.

У юных спортсменов младшего школьного возраста относительная величина МПК заметно превышает этот показатель у детей, не занимающихся спортом. Например, у юных конькобежцев 11–12 лет II юношеского разряда этот показатель составляет 47,7 мл/мин/кг, у нетренированных детей того же возраста 43,2–50 мл/мин/кг. У юных футболистов 11–12 лет относительная величина МПК (50мл/мин/кг) также превышает возрастную норму. Анаэробное обеспечение кратко временных физических нагрузок (80–100% мощности) развивается позже – у девочек лишь к 10–11 годам, а у мальчиков – еще на 1–2 года позже. Концентрация лактата при работе на уровне МПК у детей 7–11 лет в 1,5–2 раза ниже, чем у взрослых [10].

Суточные энерготраты у юных спортсменов 7–10 лет достигают 2300 ккал (у взрослых спортсменов – до 5000–6000 ккал) [6].

Анализ нормирования физических нагрузок с учетом возрастных особенностей показал, что для непрерывного выполнения циклической работы детьми 7–8 лет на протяжении 15 мин величина нагрузки не должна превышать 1/5 МПК (при мощности порядка 7 кгм/мин/кг), а в 10-летнем возрасте для 20-минутнойработы – не более 1/3 МПК (8 кгм/мин/кг). Предельная продолжительность циклических упражнений большой мощности (70% максимальной) у младших школьников не должна превышать 4–5 минут; субмаксимальной нагрузки (80%) – не более 50 с; максимальной нагрузки (100%) – 10 с.

При развитии выносливости к различным циклическим упражнениям рекомендуемый темп ходьбы у 7–8-летних детей составляет 100 шагов в 1 мин, у 9–10-летних – 100–120. В лыжной подготовке наиболее эффективным для развития выносливости оказалось сочетание физических нагрузок большой и умеренной интенсивности (со скоростью 1,8–1,9 и 1,5–1,6 м/с).

Кратковременные статические нагрузки (длительностью не более 10–15 с) у детей 10–12 лет полезно использовать для совершенствования функций ЦНС, двигательного аппарата и сердечно-сосудистой системы. Однако их следует строго дозировать –величина поднимаемого веса при однократном выполнении у детей 8–10 лет не должна превышать 50% массы собственного тела, а длительность упражнений – 10–20 с [9].

Для оценки общей работоспособности детей рекомендовано использовать адаптированный тест PWC₁₇₀ с выполнением одной нагрузки вместо двух. Используют нашагивание на скамейку в течение 5 мин в таком темпе, который обеспечивает подъем пульса не менее чем на 40 уд./мин, т.е. до 140–160 уд./мин [1].

Величину физической работоспособности при этом рассчитывают по формуле:

где ЧСС₀ – частота сердцебиений в покое, ЧСС₁ – частота сердцебиений при работе (рекомендуемая ЧСС₁ – 130 уд./мин), W –мощность работы.

Мощность работы высчитывается по формуле:

где n – 25 циклов/мин, р – масса тела (кг), h – высота ступеньки (м).

Для дошкольников рекомендуется работа в течение 2 мин; высота ступеньки в возрасте 4 года – 12–16 см, 5 лет – 18–24 см, 6 лет – 20–24 см. Для школьников: до 8 лет – подъем 2 мин на 35 см; 8–11 лет – 3 мин на 35 см; 12–18 лет – 4 мин на 40 см (девочки) и 45 см (мальчики) [9].

У юных спортсменов уровень общей физической работоспособности повышен по сравнению с нетренированными сверстниками. Так, например, у юных спортсменов 9–10 лет, занимающихся кикбоксингом, величина PWC₁₇₀ составляет 540 кгм/мин и относительная величина 16,3 кгм/мин/кг, а у нетренированных мальчиков 9–10 лет соответственно 392–398 кгм/мини 12,2–12,4 кгм/мин/кг [11].

Систематические занятия физическими упражнениями укрепляют здоровье, повышают неспецифическую резистентность юных спортсменов к простудным заболеваниями вирусным инфекциям. Многолетние наблюдения за девочками, начавшими заниматься художественной гимнастикой с 7 лет, показали, что за прошедшие 3 года тренировок острые респираторные заболевания у них встречались в 3 раза реже, чем у нетренированных сверстниц, почти в 3 раза было меньше количество дней нетрудоспособности. Число заболеваний гриппом и количество дней нетрудоспособности у них было на 1/3 меньше, чем в контрольной группе нетренированных девочек. Величины средней продолжительности болезни были ниже у юных гимнасток.

Наряду с детьми, соответствующими по развитию физических качеств и работоспособности средним статистическим показателям, имеются отдельные индивиды с исключительными способностями. Известно, что некоторые дети в возрасте 7–9 лет имели МПК=70 мл и более (что характерно лишь для взрослых высококвалифицированных спортсменов), преодолевали марафонскую дистанцию, переплывали пролив Ла-Манш, могли подтянуться на перекладине 65 раз и отжаться от пола более 3 тыс.раз и т.п. Такие способности детерминируются генетически, и тренеры находятся в непрерывном поиске подобных талантов [6, 9].

Список литературы:

Давыдов, В.Ю. Скрининг-тесты и организация медико-педагогического контроля за физическим развитием дошкольников / В.Ю. Давыдов. - Самара, 2002. - 148 с.

Здоровье и физическое развитие детей в дошкольных образовательных учреждениях. Проблемы и пути оптимизации / под ред. Т.И. Оверчук. - Москва, 2001. – 97 с.

Кобанов, А.Н. Анатомия, физиология и гигиена детей дошкольного возраста: Учебник / А.Н. Кобанов, А.П. Чабовская. – Москва : Просвещение, 1975. - 270 с.

Козлова, С.А. Мой организм / С.А. Козлова, О.А. Князева. – Москва : Владос, 2001. – 77 с.

Ежова, Н.В. Педиатрия / Н.В. Ежова, Е.М. Русакова, Г.И. Кащеева – Минск: Высшая школа, 2003. – С. 296-299.

Чумаков, Б. Н. Основы здорового образа жизни. Учебное пособие / Б.Н. Чумаков – Москва : Педагогическое общество России, 2004. – 416 с.

Агаджанян, Н.А. Нормальная физиология: Учебник для студентов медицинских вузов / Н.А. Агаджанян, В.М. Смирнов – Москва : ООО «Издательство «Медицинское информационное агентство», 2009. – 520 с.

Безруких, М.М. Закономерности возрастного развития (дошкольный и младший школьный возраст) / М.М. Безруких, Д.А. Фарбер, В.Д. Сонькин // Педагогическая физиология: учебное пособие / под ред. М.М. Безруких. – Москва : Форум, 2013. – С. 41-81

Сонькин, В.Д. Физиолого-педагогические основы организации двигательной активности / В.Д. Сонькин // Педагогическая физиология: учебное пособие / под ред. М.М. Безруких. – Москва : Форум, 2013. – С. 397-439

Фомин, Н.А. На пути к спортивному мастерству (адаптация юных спортсменов к физическим нагрузкам) / Н.А. Фомин, В.П. Филин. – Москва : Физкультура и спорт, 1986. – 159 с.

Мухамеджанов, Ш.М. Возрастные особенности развития физических качеств / Ш.М. Мухамеджанов // Молодой ученый. – 2016, № 21. – С. 899-901. - URL https://moluch.ru/archive/125/31021/ (дата обращения: 21.12.2018)

Код для цитирования: Скопировать