Лекция 13. Физиологические особенности адаптации
Детей дошкольного и младшего школьного возраста
К физическим нагрузкам
Вопросы:
1. Основные этапы развития моторных функций и управления
движениями.
2. Особенности возрастного развития физических качеств.
3. Влияние систематических физических нагрузок на развитие функций,
здоровье и работоспособность детей.
1.Дети дошкольного и младшего школьного возраста характеризуются повышенной возбудимостью, относительно слабым развитием процессов торможения, быстрой утомляемостью.
У детей этого возраста недостаточно развиты субъективные ощущения усталости, что требует особого внимания к тщательной дозировке мышечных нагрузок, особенно при работе с дошкольниками.
Этапы изменения процессов управления движениями у детей связаны с основными этапами созревания мозга.
Первый год жизни – формирование основных поз
В возрасте 1–4мес. ребенок не способен к организации произвольных движений из-за высокого мышечного тонуса и отсутствия зрительно-двигательных взаимосвязей. В возрасте 5мес.–1 года осуществляется становление вертикальной позы, но еще слишком мала координация произвольных движений.
1–3 года – создание основного фонда 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. Однако ходьба ребенка еще далека от совершенства, а бег малыша — семенящий, характеризуется отсутствием полетной фазы.
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 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.
За период от 5 до 8 лет устанавливаются выраженные координационные взаимоотношения между мышцами-антагонистами, что резко улучшает качество двигательных актов.
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. С 5-6 лет появляется способность совершать прыжки двумя ногами вместе, нарастает дальность и точность прыжков.
В 7-8 лет при беге хорошо выражена безопорная фаза, что заметно повышает скорость бега. 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 ребенок хорошо ориентируется в пространстве, обладает достаточным глазомером. Однако в 7-9 лет еще недостаточно развиты процессы экстраполяции, планирования действий в предстоящие моменты.
С 9-летнего возраста формируется способность программировать 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.
В возрасте 10-11 лет механизм программного управления уже полностью включен в моторную деятельность ребенка. Дети этого возраста используют все механизмы управления произвольными движениями, присущие взрослому человеку. Однако, регуляция движений еще и в этом возрасте недостаточно совершен на. При высокой скорости ходьбы и бега электрическая активность в работающих мышц может сохраняться и в нерабочие моменты, что приводит к лишним энерготратам, большему утомлению мышц, ухудшает координацию и эффективность движений.
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.). 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, а высокая эмоциональность детей – широкого применения различных игровых средств.
У маленьких детей еще не налажена речевая регуляция движений. В 2-3 года ребенок не может выполнять двигательные действия под внешнюю команду. Эта способность постепенно формируется к 4-5 годам с развитием речевой функции. 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. Человек запоминает из того, что читал 10%, из того, что слышал – 20%, что видел – 30%, что слышал и видел – 50%, что говорил – 70%, что говорил и делал – 90%.
2. 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.
Быстрота наиболее интенсивно совершенствуется с 10-летнего возраста. Показатели быстроты у девочек и мальчиков не различаются в дошкольном возрасте, но в младшем школьном возрасте становятся лучше у мальчиков.
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 2-3раза 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. У этих детей 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.
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.
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 мыши, и общим увеличением мышечной массы. В различных мышечных группах прирост мышечной массы, изменение состава волокон и мышечной силы происходит неравномерно. Основной при рост мышечной силы происходит с 14 лет.
Относительная сила у дошкольников почти не изменяется, так как прирост мышечной силы не превышает прироста массы тела.
Сила мышц рук и ногу 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 мьшщ увеличивается примерно в 1.5-2 раза.
Повышенный мышечный тонус и превышение силы мышц-сгибателей над разгибателями затрудняют у дошкольников сохранение выпрямленных поз. Им трудно долго сидеть с прямой спиной, сохранять вертикальную позу стоя дольше 2-х минут. Мала сила мышц позвоночника. 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. Дети 5-6 лет осваивают лишь около половины прыжковых упражнений. 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.
Общая выносливость 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, но не растет выносливость к анаэробной работе.
В возрасте 8-10 лет прирастает 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 усилением дыхания и сердцебиения и требуют длительного восстановления.
Ловкость относится к наиболее тренируемым качествам. Уже в дошкольном возрасте быстро растет точность метания в цель, точность прыжка. Наибольшие сдвиги координационных способностей обнаруживаются после 7лет. Однако 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, 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.
Дети дошкольного и младшего школьного возраста отличаются при физических нагрузках быстрым врабатыванием и быстрым восстановлением. В этом возрасте характерно быстрое развитие утомления, плохая переносима монотонной деятельности.
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. К тому же 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 справляются кислородтранспортные системы. Неэффективное дыхание, малая величина систолического объема крови, низкая кислородная емкость крови не обеспечивают должного удовлетворения кислородного запроса. При малом объеме сердца и легких дети на физические нагрузки реагируют значительным повышением ЧСС и ЧД.
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.
Дети младшего школьного возраста и, особенно, дошкольного возраста не переносят длительные интенсивные нагрузки, связанные с накоплением кислородного долга, и с задержкой дыхания.
Величина предельного кислородного долга у детей 8-11 лет не превышает 1.5-3 л. Это ограничивает возможности выполнения работы субмаксимальной мощности. 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 при данных 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.
Статические нагрузки вызывают негативные реакции сердечно-сосудистой и дыхательной систем у детей. У них отмечается увеличение АД. В восстановительном периоде у детей сильно выражен феномен статических усилий – послерабочего увеличения функций дыхания и кровообращения. Такие реакции обнаруживаются даже при локальных статических усилиях. Глобальные статические нагрузки маленьким детям вообще противопоказаны.
Наиболее адекватными для детей являются кратковременные динамические нагрузки с небольшими интервалами, более длительные циклические упражнения невысокой мощности (аэробного характера) и скоростно-силовые упражнения.
3. Двигательная активность детей очень высока. Она необходима для нормального развития всех органов и систем организма, повышения устойчивости к неблагоприятным условиям внешней среды и снижения заболеваемости.
Существующий школьный режим не удовлетворяет требованиям сохранения оптимального суточного количества движений (у некоторых детей количество шагов может доходить до 20-22 тыс.). Потребность в двигательной активности в детских садах и начальной школе удовлетворяется примерно лишь на 30-50%.
Недостаточная двигательная активность приводит к эмоциональной нестабильности, низкой устойчивости к инфекционным и простудным заболеваниям, низкой умственной и физической работоспособностью. Количество детей, не достигших «школьной зрелости» в 6-летнем возрасте, составляет около 20%.
Дети первых лет жизни должны приобщаться к систематическим занятиям физическими упражнениями, к занятиям спортом. Отимальные систематические занятия физическими упражнениями совершенно необходимы растущему организму. Однако ранняя спортивная специализация при недостаточной адекватности применяемых нагрузок может задержать рост и развитие ребенка, ограничить спортивные достижения.
Пути решения проблемы видятся в увеличение моторной плотности физкультурных занятий в дошкольных учреждениях за счет введения элементов акробатики, различных игр и эстафет, что уже в течение года дает заметный эффект в увеличении силы и скоростно-силовых возможностей.
Наряду с увеличением объема общей двигательной активности у детей дошкольного возраста особенное значение имеет развитие ручной ловкости, координации мелких движений пальцев, что положительно сказывается 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. У детей следует преимущественно использовать наглядные методы обучения. Однако демонстрации упражнений необходимо сопровождать словесными указаниями, приучать детей к речевым отчетам.
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, снижают возможность простудных заболеваний.
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.
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 спортсменов развитие тренированности сопровождается меньшим проявлением спортивной брадикардии в состоянии покои, чем у взрослых, при больших нагрузках часто встречаются синусовые аритмии, которые могут свидетельствовать о физическом перенапряжении и нарушении автоматии сердца.
При систематических занятиях физическим упражнениям и в период от 7-8 до 10-11 лет существенно увеличиваются аэробные возможности организма, особенно при работе 70-80% мощности от максимальной. Показатели МПК у детей, занимающихся спортом, заметно выше, чем у детей, не занимающихся спортом.
Длительность циклической аэробной работы умеренной мощности для детей младшего школьного возраста должна составлять 15-20 мин, большой мощности – 4-6 минут; субмаксимальной – не более 50с; максимальной – 10с.
Для оценки общей работоспособности детей рекомендовано использовать адаптированный тест PWC170 с выполнением одной нагрузки вместо двух. Используют нашагивание на скамейку в течение 5 минуте таком темпе, который обеспечивает подъем пульса не менее, чем на 40 уд./мин, т.е. до 140-160 уд./мин. Величину физической работоспособности при пульсе 170 уд/мин рассчитывают по следующей формуле:
PWC170 = W x ,
где: ЧСС0 – частота сердцебиений в покое,
ЧСС1 – частота сердцебиений при работе (рекомендуемая – 130 уд./мин),
W – мощность работы, которая высчитывается по формуле:
W = p • h • n • 1.2, где:
N – 25 циклов/мин,
р – масса тела (кг),
h – высота ступеньки (м).
Для дошкольников рекомендуется работа в течение двух минут и высота ступеньки в возрасте 4 года – 12-16 см, 5 лет – 18-24см, 6 лет – 20-24 см, 8 лет – 35 см; 8-11 лет – 3 мин на 35 см; 12-18 лет – 4 мин на 40 см (девочки) и 45 см (мальчики).
У юных спортсменов уровень общей физической работоспособности повышен по сравнению с нетренированными сверстниками. Систематические занятия физическими упражнениями укрепляют здоровье, повышают неспецифическую резистентность к простудным заболеваниям и вирусным инфекциям.
Наряду с детьми, соответствующими по развитию физических качеств и работоспособности средним статистическим показателям, имеются отдельные индивиды с исключительными способностями, способные преодолевать марафонскую дистанцию, переплыть пролив Ла-Манш, подтянуться на перекладине 65 раз и отжаться от пола более 3000 раз и т. п.