Мышцы и их развитие с возрастом

   Увеличение  с возрастом максимальной частоты  движений объясняется нарастающей  подвижностью нервных процессов, обеспечивающей более быстрый переход мышц-антагонистов из состояния возбуждения в состояние торможения и обратно.

   Точность  воспроизведения движений также  существенно изменяется с возрастом. Дошкольники 4—5 лет не могут совершать  тонкие точные движения, воспроизводящие  заданную программу как в пространстве, так и во времени. В младшем  школьном возрасте возможность точного  воспроизведения движений по заданной программе существенно возрастает. С 9—10 лет организация точных движений происходит по типу взрослого. В совершенствовании этого двигательного качества существенную роль играет формирование центральных механизмов организации произвольных движений, связанных с деятельностью высших отделов ЦНС. В процессе развития ребенка изменяется также способность воспроизводить заданную величину мышечного напряжения. Точность воспроизведения мышечного напряжения невелика у детей дошкольного и младшего школьного возраста. Она повышается лишь к 11—16 годам.

   В течение  длительного периода онтогенеза формируется и одно из  важнейших  качеств — выносливость   (способность  человека   к продолжительному   выполнению   того   или   иного   вида   умственной или физической (мышечной) деятельности без снижения их эффективности). Выносливость к динамической работе еще очень невелика в 7—11 лет. С 11 — 12 лет мальчики и девочки становятся более выносливыми. Исследования показывают, что хорошим средством развития выносливости являются ходьба, медленный бег, передвижение на лыжах. К 14 годам мышечная выносливость составляет 50—70%, а к 16 годам —около 80% выносливости взрослого человека.

   Выносливость  к статическим усилиям особенно интенсивно увеличивается в период от 8 к 17 годам. Наиболее значительные изменения  этого динамического качества отмечаются в младшем школьном возрасте. У 11—14-летних школьников самыми выносливыми являются икроножные мышцы. В целом выносливость к 17—19 годам составляет 85% уровня взрослого, максимальных значений она достигает к 25—30 годам. 
Темпы развития многих двигательных качеств особенно высоки в младшем школьном возрасте, что, учитывая интерес детей к занятиям физкультурой и спортом, дает основание целенаправленно развивать двигательную активность в этом возрасте.

   Влияние физических нагрузок на организм.

   Мышечная  работа связана со значительными  энергетическими затратами, а следовательно, требует увеличения притока кислорода. Это достигается прежде всего усилением деятельности органов дыхания и сердечно-сосудистой системы. Увеличиваются частота сердечных сокращений, систолический объем крови (количество крови, выбрасываемое при каждом сокращении) и минутный объем крови. Усиленное кровоснабжение обеспечивает кровью не только мышцы, но и центральную нервную систему, что создает благоприятные условия для ее более интенсивной деятельности. Интенсификация обменных процессов при мышечной работе приводит к необходимости усиленного выделения продуктов обмена, что достигается повышением активности потовых желез, играющих также важную роль в поддержании постоянной температуры тела. Все это свидетельствует о том, что физические нагрузки, требующие усиления мышечной работы, оказывают активизирующее влияние на деятельность физиологических систем. Кроме того, выполнение физических нагрузок оказывает стимулирующее влияние на двигательную систему, приводит к совершенствованию двигательных качеств. Вместе с тем эффективность физических нагрузок и их стимулирующее влияние на организм могут быть достигнуты только при учете возрастных возможностей организма ребенка, и прежде всего возрастных особенностей опорно-двигательного аппарата, обусловленных степенью его структурно-функциональной зрелости.

   В дошкольном возрасте, когда двигательные качества, в особенности выносливость, еще  низки, дети не могут долго выполнять  динамическую и статическую работу. Способность к выполнению физических нагрузок возрастает к младшему школьному  возрасту. Особенно выражено нарастание всех показателей мышечной работоспособности  с 11 — 12 лет. Так, объем динамической работы (в кгм), выполненной 10-летними  школьниками, на 50% больше, чем у 7-летних, а в возрасте 14—15 лет он соответственно больше на 300—400%. Мощность работы с 7 до 11 лет увеличивается всего на 30%, а с И до 16 лет—более чем  на 200%. Так же стремительно начиная  с 12 лет растет у школьников работоспособность  при статических напряжениях. Вместе с тем даже у 15—16-летних по сравнению  с 18-летними учащимися мощность работы составляет 66—70%, а у 18-летних объем работы и мощность лишь приближаются к нижней границе этих же показателей у взрослых.

   Возрастные  особенности мышечной работоспособности, которые проявляются при динамической работе и статических напряжениях, неотделимо связаны с особенностями  высшей нервной деятельности и сказываются  на процессе тренировки и производительности в единицу времени. Так, тренировка по одному и тому же виду работы требует  у 14-летних подростков в 2 раза больше времени, чем у взрослых. Производительность же работы на единицу времени у 14—15-летних составляет 65—70% от производительности взрослого. Время на отдых 15—18-летним школьникам требуется во много раз  большее, чем затрачено на работу. Если 20-летнему для отдыха нужно  время в 2 раза большее, чем затрачено  на работу, то 17-летнему, даже тренированному к физической работе, его требуется в 4 раза больше.

   Проявляются определенные различия в мышечной работоспособности  учащихся и в связи с их полом. Степень утомляемости при выполнении дозированной динамической мышечной работы у девочек и мальчиков в  пределах одной возрастной группы одинакова. Сила же, выносливость и другие показатели мышечной работоспособности у девочек  в среднем ниже, чем у мальчиков.

   Характерные особенности мышечной работоспособности  девочек и девушек сказываются  на объеме выполненных, особенно тяжелых  работ. Работы средней тяжести и  тяжелые выполняются девочками  и девушками в меньшем объеме и вызывают более глубокие сдвиги в организме, чем у мальчиков  и юношей. Адаптация к одной  и той же работе у девочек происходит труднее, а работоспособность снижается быстрее, чем у мальчиков.

   Оптимальным для тренирующих влияний физических нагрузок является возраст от 9—10 до 13—14 лет, когда наиболее интенсивно формируются основные звенья двигательной системы и двигательные качества. Большими потенциальными возможностями для совершенствования двигательной системы обладает подростковый возраст. Это подтверждают яркие примеры достижений подростков в таких видах спорта, как художественная и спортивная гимнастика , фигурное катание, а также в балете, танцах, где мы наблюдаем   удивительно   высокие   проявления   координации   движения. Вместе с тем следует учитывать, что этот возраст характеризуется значительными перестройками в функционировании организма, связанными с половым созреванием. Поэтому для  подростков мальчиков и девочек, не занимающихся  систематически спортом, надо дозировать нагрузки, связанные с проявлением максимальной силы и выносливости. При учете функциональных возможностей  детского организма  физические  нагрузки  оказывают чрезвычайно благоприятные влияния на физическое и умственное развитие ребенка.

   Физические  упражнения являются эффективным средством  совершенствования двигательного  аппарата человека. Они лежат в  основе любого двигательного навыка и умения. Под влиянием упражнений формируются законченность и  устойчивость всех форм двигательной деятельности человека. Физиологический  смысл упражнения сводится к образованию  динамического стереотипа. В начальный  период выполнения упражнения имеет  место широко распространенное возбуждение  в коре больших полушарий головного  мозга. В деятельное состояние вовлекается  большое число мышц, движения ученика  неловки, суетливы, хаотичны. При этом сокращаются многочисленные мышечные группы, часто не имеющие никакого отношения к данному двигательному  акту. Вследствие этого развивается  торможение, снижается мышечная работоспособность. 
По мере упражнений широко распространенное корковое возбуждение концентрируется в ограниченной группе мышц, непосредственно связанных с данным упражнением или двигательным актом, образуется очаг стационарного возбуждения, отчего движения становятся более четкими, свободными, координированными и более экономичными в смысле затрат времени и энергии.

   На  заключительной стадии образуется устойчивый стереотип, по мере повторения упражнения движения становятся автоматизированными, хорошо координированными, и они  выполняются только за счет сопряжения тех групп мышц, которые необходимы для данного двигательного акта. 
 Систематической тренировкой достигается увеличение мощности и полезного действия мышц тела. Это увеличение достигается благодаря развитию мышц, участвующих в данной работе (тренируемые мышцы увеличиваются в объеме, в связи с чем возрастает и их сила), а также в результате изменений, которые претерпевают сердечно-сосудистая и дыхательная системы.

   Дыхание у тренированных людей в покое  более редкое и доходит до 8—10 в 1 мин по сравнению с 16—20 у нетренированных. Уменьшение частоты дыхания сопровождается углублением дыхания, поэтому вентиляция легких не уменьшается.

   При мышечной работе легочная вентиляция может доходить до 120 л в минуту. У тренированных людей увеличение вентиляции совершается за счет углубления дыхания, тогда как у нетренированных— за счет учащения дыхания, которое остается поверхностным. Углубленное дыхание тренированных людей способствует лучшему насыщению крови кислородом. 
У тренированных людей происходит уменьшение числа сердечных сокращений, но увеличивается систолический (ударный) и минутный объем крови при незначительном учащении работы сердца. У нетренированных людей минутный объем увеличивается за счет учащения сердечной деятельности при незначительном повышении систолического объема. 
Тренированность, которая может быть достигнута средствами физического воспитания ребенка, приводит не только к физическому совершенствованию детей и укреплению их здоровья, она отражается на развитии высших нервных функций и психических процессов, способствует гармоническому развитию личности.

   Утомление при различных  видах мышечной работы, его возрастные особенности.

   Тренированность к физическим нагрузкам имеет  важное значение для уменьшения степени  утомления при мышечных нагрузках. Утомлением называется временное снижение работоспособности целостного организма, его органов и систем, наступающее после длительной напряженной или кратковременной чрезмерно интенсивной работы. Физическое утомление наступает после длительных и интенсивных мышечных нагрузок. При резко выраженном утомлении развивается длительное укорочение мышц, их неспособность к полному расслаблению — контрактура. Понижение физической работоспособности связано как с изменением в самой мышце, так и с изменениями в центральной нервной системе. Роль ЦНС в развитии мышечного утомления впервые была установлена И. М. Сеченовым, который показал, что восстановление работоспособности одной руки после длительного подъема груза значительно ускоряется, если в период отдыха производить работу другой рукой. В отличие от простого отдыха такой отдых называется активным и рассматривается как доказательство того, что утомление развивается прежде всего в нервных центрах. О роли центральной нервной системы в развитии утомления свидетельствуют также данные о повышении работоспособности под влиянием положительных эмоций и мотиваций.

   Связь утомления с деятельностью центральной  нервной системы и периферического  аппарата свидетельствует о том, что степень их зрелости определяет физическую работоспособность в  детском возрасте. Чем младше ребенок, тем быстрее наступает физическое утомление при мышечных нагрузках. Очень низкий уровень энергетического  обмена в мышцах новорожденных и  грудных детей, а также незрелость нервной системы определяют их быструю  утомляемость. Одним из существенных переломных этапов развития физической работоспособности является возраст 6 лет, характеризующийся высокими энергетическими возможностями скелетных мышц и выраженными изменениями в структурно-функциональном созревании центральной нервной системы. Вместе с тем у детей дошкольного и младшего школьного возраста еще не наступила окончательная дифференцировка скелетных мышц. Физическая работоспособность в младшем школьном возрасте в 2,5 раза меньше, чем у 15—16-летних. Важным переломным этапом в развитии физической работоспособности является возраст 12—13 лет, когда происходят существенные изменения энергетики мышечного сокращения. Повышение физической работоспособности в этом возрасте сказывается на показателях мышечной выносливости, в возможности перенесения длительных нагрузок с меньшей степенью утомления. Правильно дозированные физические нагрузки, учитывающие степень структурно-функциональной зрелости физиологических систем ребенка в различные возрастные периоды, предотвращают развитие длительного утомления. Повышению работоспособности учащихся способствует чередование умственного и физического труда.

   Развитие  двигательных навыков, совершенствование  координации движений с возрастом.

   У новорожденного ребенка наблюдаются беспорядочные  движения конечностей, туловища и головы. Координированные ритмические сгибания, разгибания, приведение и отведение  сменяются аритмичными, некоординированными изолированными движениями.

   Двигательная  деятельность детей формируется  по механизму временных связей. Важную роль в формировании этих связей играет взаимодействие двигательного анализатора  с другими анализаторами (зрительным, тактильным, вестибулярным).

   Нарастание  тонуса затылочных мышц позволяет ребенку 1,5—2 месяцев, положенному на живот, поднимать голову. В 2,5—3 месяца развиваются  движения рук в направлении к видимому предмету. В 4 месяца ребенок поворачивается со спины на бок, а в 5 месяцев переворачивается на живот и с живота на спину. В возрасте от 3 до 6 месяцев ребенок готовится к ползанию: лежа на животе, все выше поднимает голову и верхнюю часть туловища; к 8 месяцам он способен проползать довольно большие расстояния.

   В возрасте от 6 до 8 месяцев благодаря развитию мышц туловища и таза ребенок начинает садиться, вставать, стоять и опускаться, придерживаясь руками за опору. К  концу первого года ребенок свободно стоит и, как правило, начинает ходить. Но в этот период шаги ребенка короткие, неравномерные, положение тела неустойчивое. Стараясь сохранить равновесие, ребенок  балансирует руками, широко ставит ноги. Постепенно длина шага увеличивается, к 4 годам она достигает 40 см, но шаги все еще неравномерные. От 8 до 15 лет длина шага продолжает увеличиваться, а темп ходьбы снижаться.

   В возрасте 4—5 лет в связи с развитием  мышечных групп и совершенствованием координации движений детям доступны более сложные двигательные акты: бег, прыганье, катание на коньках, плавание, гимнастические упражнения. В этом возрасте дети могут рисовать, играть на музыкальных инструментах. Однако дошкольники и младшие школьники  в связи с несовершенством  механизмов регуляции трудно усваивают  навыки, связанные с точностью  движения рук, воспроизведением заданных усилий. 
К 12—14 годам происходит повышение меткости бросков, метаний в цель, точности прыжков. Однако некоторые наблюдения показывают ухудшение координации движений у подростков, что связывается с морфофункциональными преобразованиями в период полового созревания. С половым созреванием связано и снижение выносливости в скоростном беге у 14—15-летних подростков, хотя скорость бега к этому возрасту существенно возрастает.