Мышцы и группы мышц окружены соединительнотканными оболочками -фасциями. Фасции покрывают также целые области тела и конечностей и получают название по этим областям (фасции груди, плеча, предплечья, бедра и т. д.). Фасциальные футляры состоят из неоформленной плотной волокнистой соединительной ткани, поэтому они очень прочные и отлично противостоят механическому растяжению при сокращении мышц. Великий русский хирург и анатом Н. И. Пирогов назвал фасции «мягким скелетом тела».
Введение………………………………….…………………...……..стр. 2-4
Основные функциональные свойства мышц……………….....…….стр. 5
Работа и сила мышц……………………………………….………..стр. 5-6
Мышечный тонус…………………………………………….……. стр. 6-7
Мышечная масса и сила мышц в различные
возрастные периоды………………………………………………….……стр. 7-8
Возрастные особенности быстроты, точности
движений выносливости………………...…………………...………….стр. 9-10
Влияние физических нагрузок на организм………………....… стр. 10-15
Утомление при различных видах мышечной
работы, его возрастные особенности…………………………....……..стр. 15-16
Развитие двигательных навыков,
совершенствование координации движений с возрастом……...……стр. 16-18
Двигательный режим учащихся
и вред гиподинамии………………...……………………………….…..стр. 18-22
Заключение…………………………..……………….………………стр. 23
Список литературы………………….…………………..…………...стр. 24
Работа содержит 1 файл
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.
Изменения работоспособности в различные периоды работы характеризуют эргографические и электромиографические показатели, представленные в табл. 6. Первый Период, определяемый как период врабатывания и усвоения ритма, характеризуется тем, что к концу его происходит некоторое повышение амплитуды эргограммы, снижение вариабельности этой величины и увеличение продуктивности работы. В результате этих процессов во втором периоде наблюдается увеличение амплитуды движения с 92 до 97 мм, уменьшение вариабельности с 6,5 до 5,7%; расход биоэлектрической энергии, выраженной в условных единицах (в милливольтах на 1 -см поднятия груза) в расчете на единицу работы, уменьшается с 4,2 до 4 мВ.
Все эти изменения свидетельствуют о том, что второй период является периодом наивысшей работоспособности. Данные табл. 6 объясняют физиологический механизм повышения работоспособности в этот период. Это - уменьшение интервала времени, в течение которого успевает развиться и прийти к завершению нервное возбуждение, обеспечивающее сокращение мышц, необходимое для однократного сгибания пальца, поднимающего груз. Об уменьшении интервала нервного возбуждения можно судить по уменьшению продолжительности залпов, или пачек, биоэлектрической активности мышц сгибателя и разгибателя пальцев. Уменьшение интервала возбуждения, или усвоение высокого ритма деятельности нервных центров, получается вследствие суммации следов возбуждения, остающихся после каждого очередного движения.
Таблица 6. Изменения различных показателей работоспособности по периодам работы у юношей 16-18 лет
После периода наивысшей работоспособности наступает период снижения работоспособности, в это время в организме происходят процессы, частично компенсирующие начинающееся утомление (третий период динамики работоспособности). При этом на эргограмме отмечаются понижения амплитуд, чередующиеся с их повышением; суммарная биоэлектрическая активность мышц и амплитуда мышечных биотоков несколько увеличиваются. В четвертом периоде работы, несмотря на действие физиологических компенсаторных мер, утомление продолжает углубляться, что выражается в дальнейшем уменьшении амплитуды эргограммы, в увеличении вариативности амплитуд, в уменьшении продуктивности биоэлектрических процессов и в деконцентрации мышечной силы и нервных процессов.
У детей разного возраста показатели динамики работоспособности отличаются как по биомеханическим, так и по биоэлектрическим процессам. У детей младшего школьного возраста наблюдаются особенности работы, обусловленные такими количественными показателями, как размеры и массы мышц, а также недостаточно развитыми механизмами усвоения ритма и компенсации утомления. Возрастные особенности динамики работоспособности представлены в табл. 7.
Таблица 7. Показатели работоспособности у детей разного возраста (средние величины)
Как видно из этих данных, различные показатели работоспособности с возрастом закономерно изменяются. Так, количество выполненной за каждую минуту работы с возрастом неравномерно увеличивается. Возрастные увеличения количества выполненной работы зависят от физического развития. Это положение подтверждается результатами статистической проверки: оказалось, что коэффициент корреляции между величинами кистевой силы и количества работы, выполненной за одну минуту, равен 0,71. У детей младшего возраста работа происходила при сравнительно большой вариативности продолжительности двигательных циклов, при некотором отставании выполнения работы от сигналов метронома, задающего темп. Для детей старшего возраста характерны соблюдение четкого ритма и меньшая вариативность продолжительности двигательных циклов. С увеличением возраста исследуемых повышается экономичность работы, уменьшается расходование суммарной биоэлектрической энергии, отнесенной к единице работы (100 кгс·м). Между приростом выполненной работы за минуту и величиной расходования биоэлектрической активности отмечалась обратная тесная корреляционная связь, коэффициент корреляции равнялся 0,77.
Наиболее общим проявлением функции движения является работоспособность мышц, которая лежит в основе возрастной эволюции различных двигательных качеств, определяющих взаимодействие организма со средой.
Напомню, что под физической работоспособностью понимается потенциальная способность человека показать максимум физического усилия в статической, динамической или смешанной работе. Изучение возрастных особенностей величины этого показателя у детей младшего школьного возраста существенно затруднен, так как основной метод регистрации уровня физической работоспособности требует определенного уровня физического развития. Поэтому достоверные данные об изменении мышечной работоспособности относятся почти исключительно к детям старше 6-7 лет.
Систематические исследования изменений мышечной работоспособности у детей в возрасте от 7 до 18 лет показывает, что с возрастом работа, выполняемая ребенком на эргографе, в течение 1 мин увеличивается, причем прирост количества работы изменяется неравномерно в разные возрастные периоды. Существуют и определенные особенности, характеризующие процесс роста и развития ребенка.
Так, например, амплитуде эргограмм свойственно снижение (отчетливое) в период от 7 -9 до 10 -12 лет, которое сменяется затем постепенным увеличением. Обнаруживается четко выраженное снижение суммарной биоэлектрической активности мышц, то есть с возрастом улучшается использование мышцами нервного напряжения.
Изменяется также и характер биоэлектрической активности. Если у детей 7-9 лет пачки импульсов выражены нечетко, часто отмечается непрекращающаяся электрическая активность, то по мере роста и развития ребенка участки повышенной активности все более разделяются интервалами, на протяжении которых биопотенциалы не регистрируются. Это указывает на то, что с возрастом повышается уровень функционирования двигательного аппарата.
По мере роста и развития ребенка происходит концентрация нервных процессов и повышение лабильности мышц.
Одной из важных характеристик мышечной работоспособности является ее восстановление после физической нагрузки. Изучение этого вопроса представляет не только чисто теоретический интерес, но имеет и большое практическое значение для обоснования рационального режима деятельности и отдыха.
По мере старения организма работоспособность мышц уменьшается. Наиболее общую характеристику возрастной эволюции двигательной деятельности мышц может дать изучение степени развития двигательных качеств: силы, скорости, выносливости.
Возрастная изменчивость мышц.
Быстрота движений
Выносливость
Координация деятельности мышц
Показатели силы мышц в разные возрастные периоды
Развитие силы в онтогенезе характеризуется неравномерностью, обнаруживаемой при сравнении прироста силы какой-либо одной мышцы, или группы мышц в разные периоды времени.
Наиболее систематические исследования в этом плане принадлежат Коробкову (1962), который изучал силу сгибательных и разгибательных движений пальцев, кисти рук, предплечья, плеча и др.
Было показано, что общей закономерностью изменений максимальной силы мышц с возрастом является преобладание функций разгибателей нижних конечностей над функцией сгибателей.
Увеличение силы в онтогенезе выражено неодинаково для различных групп мышц.
С 6-7 лет наиболее значительно развивается сила мышц, сгибающих туловище, бедро, а также мышц, осуществляющих подошвенное сгибание стопы.
В 9-11 лет картина несколько изменяется. Для мышц руки наибольшими становятся показатели силы при движении плечом и наименьшими - кистью. Значительно увеличивается сила мышц, разгибающих туловище и бедро.
В 13-14 лет это соотношение снова изменяется, сила мышц, выполняющих разгибание туловища, бедра и подошвенное разгибание стопы вновь возрастает.
И лишь к 16-17 годам завершается формирование того соотношения силы мышц, типичного для взрослого человека.
В период после 50 лет это соотношение вновь изменяется.
Интенсивность развития силы мышц зависит от пола. По мере роста и развития становятся все более выраженными различия между показателями мышечной силы у мальчиков и девочек. В младшем школьном возрасте (7-9 лет) мальчики и девочки имеют одинаковую силу большинства мышечных групп.
У девочек к 7-9 годам сила мышц, разгибающих туловище, ниже, чем у мальчиков, однако к 10-12 годам у девочек становая сила возрастает настолько интенсивно, что они становятся и относительно, и абсолютно сильнее мальчиков.
После этого преимущественное развитие силы у мальчиков приводит к концу периода полового созревания к значительному преобладанию силы мышц над силой мышц у девочек.
Расчет величины максимальной силы на 1 кг веса тела позволяет оценить совершенство нервной регуляции, химизма и строения мышц. Отмечено, что в возрасте от 4-5 до 6-7 лет нарастание максимальной силы почти не сопровождается изменениями ее относительного показателя. Причиной указанного роста являются несовершенство нервной регуляции и функциональная незрелость мотонейронов, не позволяющих эффективно мобилизовать увеличенную к этому возрасту мышечную массу.
В дальнейшем в возрасте после 6-7 до 9-11 лет для ряда мышц рост относительной силы становится особенно заметным. В это время наблюдаются быстрые темпы совершенствования нервной регуляции произвольной мышечной деятельности, а также изменениями биохимической и гистологической структуры мышц. Это положение подтверждается тем, что в возрастной период от 4 до 30 лет мышечная масса возрастает в 8 раз, а сила мышц в 9 -14 раз.
Быстрота движений
Быстрота движений характеризует способность выполнять различные действия в наиболее короткий отрезок времени.
Развитие этого качества определяется состоянием самого двигательного аппарата и деятельностью центральных иннервационных механизмов, то есть высокий уровень быстроты движений тесно связан с подвижностью и уравновешенностью процессов возбуждения и торможения. С возрастом быстрота движений увеличивается.
Определяя этот показатель по максимальной частоте оборотов педалей велоэргометра, удалось установить, что наибольшее развитие этого качества достигается у детей 14-15 лет.
Быстрота движения тесно связана и с другими качествами - силой и выносливостью. Примечательно, что максимальные показатели быстроты вращения педалей зависят от сопротивления движению педалей, так как увеличение нагрузки, прилагаемой в упражнении, приводило к смещению максимальных значений скорости в сторону более старших возрастов.
Такая же картина была обнаружена и при увеличении длительности педалирования, то есть когда испытуемым требовалось проявить большую выносливость.
Таким образом, быстрота движений на разных этапах онтогенеза зависит от степени функционального развития нервных центров и периферических нервов, что определяет в конечном счете скорость передачи возбуждения от нейронов к мышечным единицам.
Исследования показали, что скорость проведения импульсов в волокнах периферических двигательных нервов достигает величин взрослых уже к 5 годам. Это положение подтверждается данными гистологии, показывающими, что строение волокон передних спинномозговых корешков у человека начинает соответствовать строению взрослого организма между 2 и 5 годами, а волокон задних корешков - между 5 и 9 годами.
Выносливость
Выносливость - это способность продолжать работу при развивающемся утомлении. Но несмотря на большую практическую значимость выяснения возрастных особенностей развития выносливости, развитие этой стороны двигательных качеств менее всего изучено.
Некоторые данные, представленные ниже на рис. 30, указывают на то, что статическая выносливость (измеряемая по времени сжимания рукой кистевого динамометра при силе, равной половине от максимального) с возрастом значительно увеличивается.
Например, у мальчиков 17 лет выносливость была в 2 раза выше, чем у семилетних, а достижение взрослого уровня происходит только в 20-29 лет. К старости выносливость уменьшается примерно в 4 раза.
Примечательно, что в разные возрастные периоды выносливость не зависит от развития силы. Если наибольший прирост силы наблюдается в 15-17 лет, то максимум повышения выносливости происходит в возрасте 7-10 лет, то есть при быстром развитии силы развитие выносливости замедляется.
Рис. 30. Максимальная сила сжатия правой кисти (Леонова, Гарсия, 1986 г.).
Старение
присуще любой живой системе, оно - неотъемлемое свойство, атрибут жизни и поэтому является нормальным, естественным процессом.
Многие исследователи считают, что наиболее общий результат старения - снижение адаптационных возможностей организма
Старение - разрушительный процесс, который развивается из-за нарастающего с возрастом повреждения организма внешними и внутренними факторами. Он ведет к недостаточности физиологических функций, гибели клеток, ограничению приспособительных возможностей организма, снижению его надежности, развитию возрастной патологии, увеличению вероятности смерти.
Конкретные проявления старения, его темп и направленность обусловлены генетически предопределенными особенностями биологической организации организма. Паспортный и биологический возраст человека не всегда совпадает. Биологический возраст - это мера изменения во времени биологических возможностей, жизнеспособности организма, мера предстоящей жизни.
При различных физических нагрузках, эмоциональных изменениях происходит нарушение гомеостаза, изменение внутренней среды организма, изменение артериального давления, сахара крови и т.д. в ходе нарушений внутренней среды организма, мобилизуются, совершенствуются адаптационно-регуляторные механизмы, способствующие сохранению гомеостаза.
Постоянные нарушения внутренней среды организма способствуют сохранению ее «гомеостазиса» в течении длительной жизни.
Движение - важнейший атрибут жизни; нет более физиологического метода стимуляции различных систем организма человека, чем мышечная деятельность.
В процессе мышечной деятельности возникает напряжение всех систем организма, кислородное голодание. Это постоянно тренирует, уровень деятельности организма. Влияние мышечной активности настолько велико, что изменяется активность генетического аппарата, биосинтеза белка. Напряженная деятельность приводит к увеличению массы объема отдельных мышечных волокон и всей мышцы в целом.
Под влиянием систематических занятий физическими упражнениями у людей пожилого возраста улучшается общее состояние, восстанавливаются двигательные функции, снижается тонус сосудов, улучшается кровоснабжение сердца и мозга, растет работоспособность, увеличивается сократительная способность сердца, более экономичными становятся энергетические траты и т.д. физические упражнения являются средством сохранения здоровья и продлении жизни.
Систематические тренировки помогают поддержать нормальную жизнедеятельность основных систем организма - нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной мышечной и других. Однако, при чрезмерных физических нагрузках у часто возникают явления перегрузки - обостряется коронарная недостаточность, становится нестабильным артериальное давление, нередко возникают аритмии. В связи с этим, очень важно правильно подобрать средства физического воспитания, индивидуально дозировать нагрузку, контролировать ее влияние на организм.
Не случайно, главным направлением «базовых» физкультурно-оздоровительных клубов является сегодня кондиционная тренировка на основе бодибилдинга.
Не слишком ли поздно заниматься бодибилдингом? С возрастом мышечная структура начинает атрофироваться с все возрастающей скоростью. Бодибилдинг является лучшим средством противодействия этому процессу.
Однако в бодибилдинге позднее начало не имеет такого же решающего значения, как в других видах спорта.
Недавние исследования (Билл Доббинс 2000) доказали, что мышцы не обязательно должны атрофироваться с возрастом до такой степени, как обычно считалось. В сущности, пожилые люди могут даже значительно увеличить
объем мышц при надлежащей тренировке.
Результаты могут быть очень впечатляющими. Заметный прилив сил. Гораздо более подтянутое и мускулистое тело. Энергия, подвижность, улучшение качества жизни. Независимость и уверенность в себе. Что мы считаем неизбежными аспектами старения, на самом деле лишь признаки сидячего образа и пренебрежения к собственному телу.
С точки зрения физиологических процессов в зрелом возрасте происходят функциональные, обратимые изменения показателей физической работоспособности и подготовленности, то в пожилом возрасте снижение функциональных и физических возможностей связано с органическими, необратимыми изменениями в организме. Эти нарушения возникают в нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой, дыхательной системах, опорно-двигательном аппарате.
В опорно-двигательном аппарате отмечаются значительные нарушения - сужаются суставные поверхности, разрастаются образования по краям эпифизов костей, разрыхляется костная ткань, уменьшается ее плотность, снижается содержание кальция в костях, понижается содержание синовиальной жидкости в суставах. Кости становятся непрочными, ломкими, очень часто у людей пожилого возраста появляется остеопороз
Появляется деформация позвоночника, нарушения осанки увеличивается вероятность заболеваний связанных с суставами- артрит, артроз и прочее. Снижается амортизационные возможности суставов, их подвижность
Происходят изменения в мышцах и связках, которые теряют свою эластичность, появляются признаки атрофии мышц - снижается количество моторных нейронов, волокон, отвечающих за спастическое сокращение, понижается концентрация миозина и актина; сокращается сеть капилляров (ухудшение кровоснабжения мышц); увеличивается объем соединительной ткани в мышцах. У людей пожилого возраста снижается скорость движений, уменьшается потенциональная мышечная выносливость, гибкость. Происходит ослабление мышц в области таза.
C возрастом наблюдаются изменения в нервной системе - нарушается баланс тормозных и возбудительных процессов, а также их сила, что выражается в затруднительном образовании новых двигательных навыков.
Сердечно-сосудистая система.
Ослабевает сократительная функция миокарда, снижается эффективность кровеносных сосудов, ухудшается снабжение кровью сердца и других органов. Ухудшается газообмен, эластичность легких и грудной клетки. Эффективность системы кровообращения становится ниже, сокращается сеть капилляров и объем кислорода, доставляемого в клетки, понижается объем крови проходящей через сердце. Появляются признаки возрастающей гипертонии, снижается максимальная частота сердечных сокращений, повышается чувствительность к усталости и отработанным веществам, например к молочной кислоте. Повышается вероятность заболевания сердечно-сосудистой и дыхательной систем
В системе дыхания происходит ухудшение эластичности легочной ткани, ослабление дыхательных мышц, ограничение подвижности грудной клетки, уменьшение легочной вентиляции.
Нервная система. Ухудшается кратковременная память, ухудшается равновесие, снижается координирующая функция ЦНС. В связи с этим у пожилых людей наблюдается быстрое забывание последовательности движений, сложности с поддержанием равновесия, принятия устойчивого положения, плохая координация движений, снижение скорости выполнения движений. В процессе старения обмен веществ изменяется, становится менее интенсивным. Это связано с замедлением окислительных процессов.
Ослабевает секреторная и двигательная функции кишечника, нарушается пищеварение. Понижается сопротивляемость организма. Ухудшается адаптация к нагрузкам, замедляется врабатывание и восстановление.
Все это приводит к снижению работоспособности и физической подготовленности (падение быстроты и точности движений, нарушение координации, уменьшении амплитуды движений и т. д.).
Основные причины ухудшения физических возможностей в пожилом возрасте:
1. Снижение физической работоспособности связано с:
- ограничением двигательной активности;
- ограничением возможности интенсификации функций отдельных систем организма;
- нарушением регуляции функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем;
- нарушением обмена веществ;
- снижением аэробной и анаэробной производительности;
- замедлением восстановительных процессов;
- снижением экономичности работы.
2. Снижение силы обусловлено уменьшением активной массы, падением содержания воды, кальция и калия в мышечной ткани, приводящих к потере эластичности мышц.
3. Снижение выносливости связано с нарушением работы кислородно-транспортной систем.
4. Падение скорости обуславливается снижением мышечной силы, нарушением координации в ЦНС, снижением функции энергообеспечивающих систем.
5. Координация, ловкость снижается в связи с ухудшением подвижности нервных процессов.
6. Ухудшение гибкости связано с изменением в опорно-двигательном апарате.
Таким образом, в пожилом возрасте снижение функциональных и физических возможностей связано с органическими, необратимыми изменениями в организме. Эти нарушения возникают в нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой, дыхательной системах, опорно-двигательном аппарате.
Уровень силы, необходимой для осуществления повседневной деятельности, не изменяется на протяжении всей жизни. Вместе с тем уровень максимальной силы, превышающий уровень силы, необходимой для осуществления повседневной деятельности, с возрастом постепенно снижается. Данные медицинских исследований показали, что физическая работоспособность в каждом десятилетии жизни на 10-15% меньше, чем в предыдущем.
Следует отметить, что способность вставать из положения сидя ухудшается в возрасте 50 лет, а в 80 лет некоторые люди не в состоянии это сделать. Многие специалисты в области медицины придерживаются мнения о пожилых людях не столь оптимистического характера, а именно: пожилые люди могут и обязаны выполнять работу, требующую небольших мышечных усилий.
Физиологи в области спорта считают, что выполнение специальных силовых упражнений позволяет пожилым людям показывать лучшие результаты в возрасте 60 лет, чем большинству физически неактивных мужчин вдвое их моложе.
Силовые возможности с возрастом уменьшаются в результате снижения физической активности и объема мышечной массы. Последнее обусловлено, главным образом пониженным белковым синтезом вследствие процесса старения и сокращением числа быстросокращающихся двигательных единиц.
В возрасте 50 лет и больше у мужчин и женщин снижается тонус мышц. Первыми ослабевают мышцы спины и живота, что приводит к деформации позвоночника: опускаются плечи, спина становится округлой, мышцы живота свисают. Эти негативные проявления вместе с плоскостопием уменьшают рост человека. Литература по данному вопросу научными исследованиями доказывает, что занятия с отягощениями положительно влияют на изменения морфологических, биохимических и физиологических систем людей пожилого возраста.
По данным исследования определено, что даже у 60-70 летних людей, которые занимаются силовыми упражнениями, наблюдается мышечная гипертрофия и уменьшение толщины жирового слоя. За 2 года силовых тренировок у таких людей наблюдалось увеличение показателей абсолютной силы (на 50-100 %), силовой выносливости (на 200-300%), ЖЕЛ, уменьшились показатели ЧСС и АД.
По мере снижения содержания жира в организме и увеличению мышечной массы будут происходить и другие важные изменения, касающиеся внешнего вида, самочувствия и т.д.
Процесс старения может способствовать снижению уровня силовых способностей, однако и снижение уровня силовых способностей также может способствовать процессу старения.
Таким образом, стареет организм или нет зависит от его способности функционировать в полную силу и независимо. Многое из того, что свидетельствует о процессе старения, является следствием ограниченного использования человеческих возможностей.
В 30 лет, как правило, достигается пик мышечной силы, а затем, если не предпринимать никаких усилий, уровень мышечной силы постепенно снижается. К 85 годам уровень снижения достигает порядка 45%. Снижение уровня мышечной силы с возрастом - нормальное явление (даже у тренированных спортсменов несколько снижается уровень мышечной силы в возрасте 60 -65 лет), однако степень снижения у большинства пожилых и физически здоровых людей чрезмерно высокая, поскольку они, как правило, ограничивают уровни своей двигательной активности.
Врачебный контроль за лицами пожилого возраста
Медицинское обследование - важная составная при выборе физических нагрузок. Это обусловлено рядом причин:
- Некоторые люди вообще не должны выполнять физические нагрузки или выполнять их только под наблюдением врача. Тщательное медицинское обследование позволяет выявить таких людей.
- Полученная следствии медицинского обследования информация используется при планировании программы физических занятий.
- Ряд полученных показателей, например, артериального давления, содержания жира в организме, уровня липидов в крови, может быть использован для мотивации занятием бодибилдингом.
- Всестороннее медицинское обследование, в частности, физически здоровых людей, позволяет впоследствии обнаружить отклонения в состоянии здоровья.
- мужчины 40 лет и старше;
- женщины 50 и старше;люди любого возраста с повышенным риском.
- Противопоказания к занятиям в тренажерном зале: заболевания в острой и под острой стадиях; прогрессирующие заболевания нервной системы; недостаточность кровообращения II и III степени; аневризма сердца и крупных сосудов; ИБС с тяжелыми приступами стенокардии; частые внутренние кровотечения (язвенная болезнь желудка и 12- перстной кишки, геморрой, гинекологические и др. заболевания).
В среднем и пожилом возрасте с оздоровительной целью применяют следующие виды физических упражнений: УГГ, дозированная ходьба, терренкур, плавание, езда на велосипеде, занятия с отягощениями.
Интенсивность занятий должна быть снижена по сравнению с лицами младшего возраста. Ограничения обычно связаны с тем или иным функциональным отклонением в состоянии здоровья.
В начальном периоде целесообразно проводить занятия с умеренной нагрузкой 3-4 раза в неделю по 35-45 мин, а через 1,5-3 мес. ее можно увеличить до 45-50 мин. Дальнейший рост продолжительности занятий нежелателен - лучше увеличить количество занятий до 5-6 в неделю. Важна также плотность нагрузки на занятиях. Функциональное состояние в процессе тренировок контролируется по пульсу, частоте дыхания и субъективным признаком усталости (пульс не должен превышать величины, полученной от вычитания числа лет из 220). Занятия должны проходить с паузами для отдыха, ходьбы, упражнений на расслабления и т.п. Следует исключать упражнения на задержку дыхания, натуживание, с резкими движениями, особенно махового характера, вращениями головы, с длительным наклоном головы вниз, прыжками (или поскоками) и т.д.
В соответствии с теорией и практикой физической культуры занятия строятся в виде урока, состоящего из трех частей: вводной, основной и заключительной. Вводная часть включает общеразвивающие упражнения, ходьбу, бег; это по сути разминка.
Основная часть, в зависимости от поставленной цели, включает в себя, общеразвивающие упражнения, элементы из различных видов спорта и т.п. заключительная часть урока имеет целью постепенное восстановление функции кардиореспираторной системы, включает ходьбу, дыхательные упражнения, упражнения на расслабление, на растяжение и т.п.
Важным показателем возможностей мышечной системы является работоспособность мышц – потенциальная способность человека к максимуму физического усилия при статической, динамической или смешанной работе. В дошкольном возрасте изучение возрастных особенностей работоспособности, как и других двигательных качеств мышечной системы, затруднено в связи с недостаточно развитой произвольностью усилия. Исследования изменений мышечной работоспособности у детей в возрасте от 7 до 18 лет показывают отчетливое ее снижение в период от 7–9 до 10–12 лет, которое сменяется постепенным повышением уровня функционирования двигательного аппарата: координации мышечной деятельности нервной системой, лабильности мышц (число потенциалов возбуждения, которое мышца способна провести за 1 с) и скорости восстановления после физической нагрузки. Изучение этого вопроса имеет большое практическое значение для обоснования рационального режима деятельности и отдыха. По мере старения организма работоспособность мышц уменьшается, снижаются сила и скорость их сокращений, выносливость.
Сила мышечного сокращения развивается неравномерно в разные периоды онтогенеза в различных группах мышц. С 6–7 лет опережающий характер имеет развитие силы сгибателей туловища и бедра, а также мышц, осуществляющих подошвенное сгибание стопы. С 9–11 лет ситуация изменяется: наибольшими становятся показатели силы при движении плечом и наименьшими – кистью, значительно увеличивается сила мышц, разгибающих туловище и бедро. В 13–14 лет эго соотношение снова изменяется: сила мышц, выполняющих разгибание туловища, бедра и подошвенное разгибание стопы, вновь возрастает.
Быстрота движений – способность выполнять различные действия в наиболее короткий отрезок времени – определяется состоянием мышечного аппарата и воздействием центральных регулирующих механизмов, т.е. быстрота движений тесно связана с подвижностью и уравновешенностью процессов возбуждения и торможения в нервной системе. С возрастом быстрота движений нарастает и достигает максимума к 14–15 годам. Быстрота движения тесно связана с силой и выносливостью, а также зависит от уровня развития нервных центров и проводящих нервных путей, определяющего скорость передачи возбуждения от нейронов к мышечным волокнам.
Выносливость – способность мышцы продолжать работу при нарастающем утомлении, она определяется временем, в течение которого мышца способна поддерживать определенное напряжение. Статическая выносливость определяется по времени сжимания рукой кистевого динамометра с силой, равной половине от максимальной. С возрастом она значительно увеличивается: у мальчиков 17 лет этот показатель в два раза превышает аналогичный у семилетних, а достижение взрослого уровня происходит только к 30 годам. К старости выносливость вновь снижается в несколько раз. Развитие выносливости в онтогенезе не имеет прямой связи с развитием силы: так, наибольший прирост силы происходит в 15–17 лет, а максимум повышения выносливости – в возрасте 7–10 лет, следовательно, быстрое развитие силы замедляет развитие выносливости.
Произвольные движения, лежащие в основе целенаправленной деятельности человека, становятся возможными в результате развития в онтогенезе координированной работы мышц. Возможности координации движений у маленького ребенка несовершенны. По мере роста и развития ребенка происходит не просто совершенствование координации движений, но и замена одних механизмов другими. Так, в движениях йог сначала возникает перекрестно-реципрокная координация, облегчающая попеременное движение ногами (ходьба, бег), и лишь к 7–9 годам формируется симметричная координация движений, сменяющая предыдущую (перекрестно-реципрокную) схему путем торможения и облегчающая одновременные движения ног. Основным механизмом регуляции точности движений является проприорецептивная чувствительность ("мышечное чувство"), а также другие органы чувств, обеспечивающие пространственную ориентацию.
Двигательная функция продолжает претерпевать изменения и по окончании периода детства достигает в зрелом возрасте наиболее полного развития и переживает инволютивные изменения в периоде старения. С возрастом постепенно уменьшаются все функциональные показатели, наиболее значительно снижается быстрота движений, в меньшей степени изменяются показатели мышечной силы.
Таким образом, в ходе онтогенеза задолго до рождения и вплоть до глубокой старости двигательная функция и отдельные ее составляющие развиваются интенсивно и неравномерно. Необходимо учитывать, что особенности развития двигательной функции на каждом возрастном этапе определяются не только возрастным фактором, но и конкретными условиями, в которых формируется двигательная функция, в значительной мере зависят от внешних и внутренних воздействий, влияющих на ее становление.