Учебник по физиологии (А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб) (1154018), страница 82

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 82)

Совершенствование механизмов теплоотдачи улучшает адапта­цию юношеского организма к большому диапазону изменени й тем­ператур окружающей среды. Терморегуляционные реакции в юношес­ком возрасте становятся более эффективными и экономичными. В температурном ядре тела к 18-летнему возрасту устанавливается средняя величина температуры тела, соответствующая взрослым.

На протяжении среднего и старшего школьного возраста происхо­дят перемены в обмене веществ и энергии. Уменьшается преоблада­ние процессов ассимиляции над процессами диссимиляции.

Величина основного обмена у детей этого возраста в расчете на единицу массы тела или поверхности тела заметно снижается. У де­вочек она ниже, чем у мальчиков, и раньше приближается к уровню зрелого организма. Лишь в пубертатном возрасте основной обмен у девочек временно оказывается выше, чем у мальчиков. Суточная ве­личина основного обмена возрастает у подростков по отношению к детям младшего школьного возраста почти в 1.5 раза, достигая при­мерно 1300-1400 кал, а в юношеском возрасте приближается куров-ню зрелого организма (1700 кал).

Увеличение массы тела и повышение двигательной активности вызывают нарастание и общего объема суточных энерготрат: в сред­нем школьном возрасте они составляют около 2500-2700 кал, а в старшем школьном возрасте —2800-2900 кал.

С возрастом происходит и перестройка в процессах обмена ве­ществ. С окончанием роста массы тела падает относительная потреб­ность организма в белках. Положительный азотистый баланскюно-шескому возрасту постепенно сменяется азотистым равновесием, характерным для взрослого организма. Относительная потребность в белке (на 1 кг массы тела) с возрастом снижается: в 1 -3 года — 4-4.5 г, в 6-10 лет — 2.5-Зг, у подростков — 2-2.5 г, у взрослых — 1.5-1.8 г. Общая же суточная потребность в белках возрастает с ростом массы тела: у дошкольников — около 70г, в младшем школьном возрасте — 75-80 г, в среднем школьном возрасте—примерно 85-90 г, в старшем школьном возрасте — 90-100 г (как у взрослых).

Аналогичны величины суточной потребности в жирах. У подрос­тков еще достаточно высока потребность в поступлении с пищей жира. В период полового созревания жиры используются для плас­тических процессов формирования состава тела, а холестерин

428

необходим для синтезирования половых стероидных гормонов.

Вместе с тем, избыточное поступление жира при низкой двигательной актив­ности приводит к ожирению. У подростков, характеризующихся избыточными жировыми отложениями, величина основного обме­на на единицу массы тела может быть ниже на 20-30% из-за низкой интенсивности процессов обмена в жировых клетках. Сравнитель­но большим содержанием жира в составе тела объясняется также более низкий уровень основного обмена у женщин по сравнению с мужчинами.

Относительная интенсивность углеводного обмена у подростков снижается, а суточная потребность в углеводах растет: у младших школьников она составляет около 300 г, в среднем школьном возра­сте — 340-370 г, в старшем школьном возрасте — около 400 г, у взрос­лых — 500-600 г. Углеводы обеспечивают в организме подростка как пластические процессы, так и энергетические. Повышение объема двигательной активности подростков увеличивает их потребность в углеводах.

В растущем организме велика потребность в поступлении необхо­димого количества витаминов и минеральных веществ. Кальций и фосфор нужны для формирования скелета, железо — для образова­ния гемоглобина. Однако по мере увеличения возраста относитель­ная потребность в воде, витаминах и минеральных веществах сни­жается.

3.6. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ ДЕТЕЙ

СРЕДНЕГО И СТАРШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА

К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ

Период среднего и старшего школьного возраста имеет свои специ­фические механизмы и закономерности адаптации к физическим на­грузкам, связанные с возрастными особенностями развития организма.

3.6.1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ДВИЖЕНИЙ

В среднем школьном возрасте высокого уровня достигает разви­тие ЦНС, сформированы индивидуальные особенности высшей не­рвной деятельности, завершается созревание сенсорных систем.

К этому возрасту у подростков сформированы все основные меха­низмы управления движениями, свойственные взрослому организму — рефлекторное кольцевое управ.гение системой обратных связей и про­граммное управление по механизму центральных команд (предпрог­раммирование). Это обеспечивает не только совершенство выполне­ния длительныхупражнений, когда возможны коррекции моторных

429

программ по ходу движения, но и выполнение кратковременных двигательных актов — бросков, ударов, метаний, прыжков. Стано­вится возможным начать углубленную специализацию в широком спектре различных видов спорта.

Рассматриваемый период характеризуется тремя качественными перестройками механизмов центральной регуляции движений:

1) значительным усилением межцентральных взаимосвязей в коре больших полушарий,

2) становлением ведущей роли ассоциативных третичных полей коры в функциональной системе управления движениями;

3) переходом доминирующей роли правого полушария к левому.

В возрасте 10-12 лет происходит важнейший этап в совершен­ствовании интегративных функций высших отделов мозга — резкое увеличение горизонтальных взаимосвязей в коре больших полушарий. Происходит усиленный рост отростков корковых нейронов, обеспе­чивающий функциональные связи между нейронными ансамблями различных корковых областей. В результате на протяжении среднего и старшего школьного возраста формируются многочисленные внутрисистемные и межсистемные функциональные взаимосвязи в организме. Совершенствуются зрительно-двигательные, рече-дви­гательные, вестибуло-моторные и др. рефлексы. Отмечается высо­кий уровень интеграции деятельности сенсорных систем. Налажива­ется сочетание различных моторных реакций между собой. Хорошо дифференцируются и воспроизводятся мышечные усилия.

В биоме­ханической структуре и функциональной организации локомоций (ходьбы, бега) достигается высокая координационная точность. В движениях двумя рукам и вырабатывается высокая согласованность их пространственных характеристик, втом числе при симметричных движениях. Созревает механизм их временного согласования (так называемый таймерный механизм). Движения рукхорошо согласу­ются с движениями глаз. Возникает возможность точного произ­вольного управления отдельными мышцами и даже изолированны­ми двигательными единицами. Управляемость мышечными группа­ми рук, головы и шеи выражена лучше, чем других мышечных групп. Достигается высокий уровень сочетания двигательных и вегета­тивных реакций. Налаживается стабильное соответствие темпа шагов и дыхания, тонкое сочетание моторных компонентов двигательных навыков с вегетативными функциями, согласование реакций сер­дечно-сосудистой и дыхательной систем.

В ЭЭГ эти изменения отражаются в виде достоверного увеличе­ния высокой пространственной и временной согласованности коле­баний потенциалов различных корковых зон, что отражает увеличе­ние функционального взаимодействия между этими зонами. Как в состоянии покоя, так и во время работы в ЭЭГ детей, подростков и

430

юношей 12-18 лет отмечается значительное число высоких межцент­ральных корреляций электрической активности (см. рис.49).

Вторым важнейшим моментом в совершенствовании централь­ной регуляции движений является высокий уровень созревания ассо­циативных третичных полей коры — передних лобных и задних ниж­нетеменных. Благодаря этому создается функциональная основа для извлечения полезной информации из множества афферентных сооб­щений, построения сложных многоцелевых поведенческих про­грамм. Становится более точной пространственная ориентация дви­жений, улучшаются процессы экстраполяции, предвидения пред­стоящих ситуаций.

У 13-летних подростков существенно улучшается переработка информации и повышается эффективность тактического мышления, уменьшается количество ошибочных решений. В возрасте от 10 до 13 лет у подростков достоверно сокращается время принятия решения и общее время решения тактических задач. Эти временные показатели мало изменяются к 16-летнему возрасту, но еще не достигают взрос­лых величин. В возрасте 12 лет юные спортсмены способны решать более легкие тактические задачи, а в 14 лет — наиболее сложные. Дети в старшем школьном возрасте могут делать правильный выбор из многоальтернативных ситуаций, сохранять высокую умственную работоспособность в напряженных условиях деятельности, в ситуа­циях с дефицитом времени. Рабочие доминанты, формирующиеся в высших отделах мозга, становятся стабильными, обеспечивая высо­кую помехоустойчивость юных спортсменов.

Улучшение процессов афферентного синтеза и анализа афферен­тной информации позволяет подросткам и юношам точнее оцени­вать интероцептивную и проприоцептивную информацию о функцио­нальном состоянии собственного организма в процессе работы.

Юные спортсмены лыжники, пловцы, специалисты подводного плавания способны давать речевые отчеты о падении оксигенации собственной крови в процессе дыхания в замкнутое пространство при каждых 2% снижения оксигемоглобина, почти точно соответ­ствуя показаниям оксигемографа.

Становится более информативным ощущение усталости. Дети младшего школьного возраста (7-10 лет) в 77% случаев могут сооб­щить об ощущении усталости лишь после развития регистрируемых объективно признаков утомления. Такое сообщение является мало информативным для педагога и тренера. Подростки 13-15 лет в 40% случаев ощущают наступление утомления в процессе его развития, а юноши 18-19 лет могут ощущать развитие утомления еще до начала появления ранних его признаков. Эта способность помогает пра­вильной раскладке сил спортсмена на дистанции, рациональному управлени ю функциональным и резервами организма.

431

Начиная с возраста 13-15 лет, участие ассоциативных третичных полей в управлении движениями отражается в ЭЭГ юных спортсме­нов достоверным увеличением взаимосвязи активности моторных центров рук и ног с задними нижнетеменными областями (зонами афферентного синтеза и пространственной ориентации движений) и передними лобными областями, ответственными за программирова­ние и контроль движений.

Третьим качественным изменением в центральной регуляции движений удетей среднего и старшего школьного возраста является постепенный переход ведущей функции от правого полушария к левому. Удетей дошкольного и младшего школьного возраста основное зна­чение в управлении движениями имеет правое полушарие, функци­ей которого является комплексный зрительно-пространственный анализ текущей ситуации, преимущественные реакции на непосред­ственные (первосигнальные) раздражители. Это требует от педагогов и тренеров преимущественного использования методов показа, про­чувствования движений.

После 14-15 лет у подростков и особенно в юношеском возрасте ведущую роль играет левое полушарие (рис. 53). Оно обеспечивает более дробный анализ афферентной информации, высокий уро­вень абстрактно-логических операций, формирование речевой ре­гуляции движений, совершенствование чувства времени и процес­сов экстраполяции. Именно в левом полушарии (по данным ЭЭГ) отражается специфика участия разных корковых зон при освоении различных двигательных навыков. В тренировочном процессе большое значение приобретает метод рассказа, словесных инст­рукций, речевых отчетов.

Рис. 53. Межцентральные взаимосвязи ЭЭГ левого и правого полушария у велосипедистов разного возраста

(по: Сологуб Е. Б. и др., 1984)

432

Возрастные перестройки центральной системы управления обес­печивают более экономное и эффективное выполнение работы. Уточ­няются моторные команды к работающим мышцам и совершенству­ются межмышечные координации Усилившееся влияние передне-лобных третичных полей на двигательную деятельность обеспечива­ет повышение произвольной мобилизации функциональных резервов организма, волевое преодоление утомления и, соответ­ственно, увеличивает длительность работы до отказа.

Возможности участия третичных полей в регуляции движений еще недостаточно развиты у подростков по сравнению с юношами (рис. 54), особенно слабо они выражены в период полового созревания (в 1-ю фазу пубертата). В этот период наблюдается нарушение центральной регуляции движений. Корковые центры широко ох­ватывают процесс возбуждения, нарушая тонкие межцентральные взаимоотношения и координацию движений. Перед стартом у под­ростков преобладает состояние предстартовой лихорадки.

Суммарное количесво (в процентах от всех вычисленных) высоких (0.7-1.0) межцентральных корреляций ЭЭГ моторных зон с лобными, нижнетеменными и зрительными зонами у юных фигуристов

(n = 10 в каждой возрастной группе) во время трехминутного бега на месте в темпе 3 шага в 1 секунду

Рис. 54. Возрастная динамика участия разных зон левого и правого полушария в управлении движениями

Характеристики

Список файлов книги