Физиологические особенности реакций организма детей и подростков на физические нагрузки

Уроки физической культуры должны повышать устойчивость организма школьников к физическим нагрузкам и быть направлены на улучшение физического и функционального развития, повышения работоспособности, сохранение и укрепление здоровья учащихся. Медико-биологической основой этих процессов являются физиологические, биохимические и морфологические изменения, возникающие во время занятий физическими упражнениями, а также совершенствование нервной и гуморальной регуляции функций организма учащихся.

Одно из основных физиолого-педагогических требований урока физической культуры состоит в получении тренировочного эффекта. В физиологическом отношении тренировочный эффект заключается, прежде всего, в повышении функциональных возможностей различных органов и систем и развитии адаптации организма к физическим нагрузкам.

Тренировочный эффект возникает, если нагрузка достигает или превышает пороговую величину, которая всегда должна быть выше обычной повседневной (бытовой) нагрузки. Выбирая величину пороговой нагрузки, следует учитывать функциональные возможности организма, возраст и пол школьников. Одна и та же нагрузка может быть выше или ниже пороговой для школьников разного возраста (младший, средний, старший) и разного пола. Для решения различных задач урока (вводная, основная, заключительная) величина пороговых нагрузок также должна быть различной. Из сказанного следует, что для правильного и грамотного проведения занятий педагогу необходимо знать и учитывать целый ряд методических и медико-биологических положений.

В соответствии с фазовым протеканием адаптационных изменений тренировочный эффект физических упражнений может быть различным: срочным, отставленным (пролонгированным) и кумулятивным.

Срочный эффект нагрузки проявляется функциональными изменениями в организме во время или вскоре после окончания нагрузок (до 30-60 мин). Главная физиологическая особенность срочного эффекта заключается в том, что он формируется на основе готовых, ранее образованных механизмов регуляции и программ приспособления и характеризуется избыточной активацией различных органов и систем.

Отставленный тренировочный эффект наблюдается на поздних фазах восстановления и в физиологическом отношении представляет собой продолжительную деятельность различных органов и систем на повышенном уровне их функционирования. Именно отставленный эффект способствует развитию в организме явлений суперкомпенсации.

Кумулятивный эффект возникает как результат последовательного суммирования срочных или отставленных и формируется на основе вновь создаваемых программ и механизмов приспособления. В кумулятивном эффекте возникают изменения, - связанные с усилением синтеза нуклеиновых кислот и белков, способствующих развитию долговременной адаптации. Кумулятивный эффект выражается в улучшении физического и функционального развития, повышении работоспособности и вызывает две основные физиологические перестройки: а) увеличение функциональных резервов организма; б) повышение экономичности (эффективности) деятельности различных органов и систем.

Продолжительность упражнений тесно связана со скоростью их выполнения и определяется характером энергообеспечения. Так, при выполнении упражнений в максимально возможном темпе в течение 3-10 сек энергообеспечение осуществляется по креатинфосфатному механизму, при работе от 20 сек до 3-5 мин – гликолитическому (лактатному) и при умеренной нагрузке в течение десятков минут и нескольких часов развертываются аэробные реакции.

Существенное значение имеет продолжительность интервала отдыха между нагрузками. Если нагрузки невелики и отдых между ними достаточен, то школьники работают при аэробном энергообеспечении; если нагрузки большие, а отдых мал –при анаэробном энергообеспечении.

Увеличение числа повторений упражнений в аэробных условиях повышает функциональные возможности кислородтранспортной системы и физическую работоспособность, а при увеличении числа повторений в анаэробных условиях – наступает истощение механизмов энергообеспечения и снижаются функциональные возможности организма. Особенностью деятельности сердечно-сосудистой системы у детей в первые годы регулярных занятий физическими упражнениями с определенными нагрузками является преобладание процессов гипертрофии миокарда и более умеренное расширение полостей сердца. Под влиянием умеренных физических нагрузок у школьников и студентов улучшается взаимодействие анализаторных систем, нормализуется кислотно-щелочной баланс организма, ускоряется восстановление мышечного тонуса, а также совершенствуются фильтрационные, водо-, ионо- и осморегулирующие функции почек. Лица, не занимающиеся регулярно физическими упражнениями, при нагрузках характеризуются более ранним метаболическим ацидозом и коротким аэробно-анаэробным переходом, что является факторами, лимитирующими физическую работоспособность и способствующими возникновению отдельных заболеваний.В процессе систематических занятий определенным видом труда в организме человека формируется специальная функциональная система адаптации. Так, у занимающихся физической культурой снижение частоты тренировок до двух раз в неделю позволяло поддерживать (но не повышать) величину МПК и другие (но не все) функциональные показатели тренировочных эффектов на относительно постоянном уровне (рис. 101). Снижение частоты тренировок до одного, раза в неделю лишь задерживало, но не предотвращало исчезновения положительных тренировочных эффектов.