Перехід від одного вікового періоду до іншого є переломним етапом розвитку, коли організм переходить від одного якісного стану в інший. Стрибкоподібні моменти розвитку цілого організму,окремих його органів і тканин називаються критичними. Вони жорстко контролюються генетично.З ними частково збігаються так звані сенситивні періоди (періоди особливої чутливості), які виникають на їхній базі і менше всього контролюються генетично, тобто є особливо сприйнятливими до впливів зовнішнього середовища, у тому числі педагогічним і тренерським.
Критичні періоди переключають організм на новий рівень онтогенезу, створюють морфо-функциональну основу існування організму в нових умовах життєдіяльності (наприклад, активація визначених генів забезпечує виникнення перехідного періоду в підлітків), а сенситивні періоди пристосовують функціонування організму до цих умов (оптимізуються перебудовні процеси у різних органах і системах організму, налагоджується узгодження діяльності різних функціональних систем, забезпечується адаптація до фізичних і розумових навантажень на цьому новому рівні існування організму і т.п.). З цим зв'язана високая чутливість організму до зовнішніх впливів у сенситивні періоди розвитку.
Сприятливі впливи на організм у сенситивні періоди оптимальним чином сприяють розгортанню спадкоємних можливостей організму, перетворенню уроджених задатків у визначені здібності, а несприятливі затримують їхній розвиток, викликають перенапругу функціональних систем, у першу чергу, нервової системи, порушення психічного і фізичного розвитку.
Тренувальні впливи в сенситивні періоди найбільш ефективні. При цьому виникає більш виражений розвиток фізичних якостей - сили, швидкості, витривалості й ін., найкраще відбуваються реакції адаптації до фізичних навантажень, найбільшою мірою розвиваються функціональні резерви організму.
Сенситивні періоди для розвитку різних фізичних якостей проявляються гетерохронно. Так, наприклад, сенситивний період розвитку абсолютної м'язової сили спостерігається в 14-17 років (максимального значення якість сили досягає до віку 18-20 років). Сенситивний період розвитку різних проявів якості бистроти (мал. 45) приходиться на 11 -14 років (максимальний рівень досягається до 15-літнього віку). Той же приблизно період є сенситивним для розвитку швидкісно-силових можливостей (мал. 46). Для загальної витривалості сенситивний період виявляється набагато пізніше — у 15-20 років (максимальне значення — у 20-25 років). Розвиток гнучкості особливо бурхливо відбувається з 3-4 до 15 років, а спритності — з 7-10 до 13-15 років. Саме протягом сенситивних періодів застосовувані засоби і методи у фізичному вихованні досягають найкращого ефекту. У наступні періоди ті ж засоби й обсяги тренувальних навантажень подібного приросту фізичних якостей не забезпечують.
Для людини найбільш важливим є сенситивний період формування мови (і відповідних областей мозку)— до2-3-х років життя.
5-6 7-8 9-10 11-12 13-14 15-16 17-18 20-29 30-39 40-49 55-65
Вік, годьі Рис. 45. Вікова динаміка показників у теппинг-тесте
(максимально частий рух кистю):
1 — особи чоловічої статі, 2 — особи жіновий статі
(по Бальсевич В.К., 2000)
5-6 7-8 9-Ю 11-12 13-14 15-16 17-18 20-29 30-39 40-49 55-65 Вік, годьі
Рис. 46. Вікова динаміка показника вьісотьі вертикального прьіжка з місця:
І — особи чоловічої статі, 2 — особи жіновий статі (по Бальсевич В.К., 2000)
1.3. ВПЛИВ СПАДКОВОСТІ І НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА НА РОЗВИТОК ОРГАНІЗМУ
Вікові показники росту і розвитку організму —його фенотип — є сплавом врождених і набутих ознак. З одного боку, вони визначаються спадковими факторами— генотипом, що необхідно враховувати при спортивному доборі, прогнозуванні спортивної обдарованості. З другого боку, розвиток організму визначається впливами зовнішнього середовища. Для людини найважнішими впливами є впливи соціального середовища- виховання, спортивне тренування, професійне навчання й ін., що визначає придбані риси росту і розвитку.
Визначення ступеня спадкоємних впливів виробляється шляхом вивчення родоводів (генеалогічний метод), цитогенетическим методом (аналізом спадкоємного матеріалу клітин), популяційним методом (дослідження уроджених змін організму в ізольованих групах населення — на окремих островах, у важко доступних лісах, горах і ін.), а також близнюковим методом.
Так, за допомогою генеалогічного методу було простежене збереження на портретах протягом декількох століть типової будівлі особи у володарів родових замків —«Габсбурзький ніс і губа». Вивчення цим методом уроджених патологій розкрило генетичну природу майже 4 тисяч захворювань. Одним з таких прикладів є гемофілія – незгортуваність крові, у результаті чого людина може загинути від найменшої подряпини через кровотечу. Патологічний ген передається через організм жінок, але хворіють на гемофілію чоловіки.
У спортивних родинах, по О. Астранду, досить часто (у 50% випадків) спостерігаються рухово обдаровані діти (а якщо обоє батьки спортсмени, то в 70% випадків). Однак, як свідчать десятки тисяч спостережень, спортивна обдарованість не визначається одним геном, а є результатом дії комплексу генів.
Спеціальні дослідження внутрішньо- сімейної подібності показали, що для успадкування спортивно важливих задатків мають значення кількість дітей у родині, перевага серед них хлопчиків або дівчаток і навіть порядок народження дитини в родині. З'ясовано, що шукати майбутніх спортсменів випливає, переважно, у родинах із двома -трьома дітьми, віддаючи перевагу не старшим, а молодшим дітям, а також з огляду на, що в чоловіків-спортсменів рухові здібності передаються безсумнівно по чоловічій лінії, а в жінок-спортсменок, на відміну від цього - переважно по жіночій лінії. При використанні близнюкового методу порівнюються спадкоємні ознаки однояйцевих (монозиготних) близнюків, що мають практично однакову спадковість, і різнояйцевих близнюків (гетерозиготних або дизиготних), у фенотипі яких набагато більше виявляються впливи зовнішнього середовища. Відомо, що однояйцеві близнюки мають ту саму стать, однакові відбитки пальців, ту саму групу крові, їхньої тканини при пересадженнях не відторгаються, у них не тільки є велика подібність зовнішності, але і характерів. Для кількісної оцінки спадковості часто використовують коефіцієнт Хольцингера (Н), що визначає генетичну частку в загальному розвитку організму. При Н > 0.7 (70% і більш) частка генетичних впливів дуже висока (табл. 17).
Таблиця 17
Показники впливу спадковості (Н) на деякі морфо-функціональні ознаки організму людини
(за даними різних авторів)
Показники ^успадкування (Н)
зт
ознаки
Довжина тіла (ріст)
Маса тіла (вага)
Обсяг серця
Показники ЭКГ
Хвилинний і ударний обсяг крові (мол/хв)
Частота серцебиттів при роботі
АТ систолічне в спокої і при роботі
Життєва ємність легень
Хвилинний обсяг диханя при роботі
Максимальне споживання кисню
Максимальна анаеробная потужність
Затримка подиху на вдиху
Відсоток повільних волокон у м'язах
Вироблення умовних рефлексів
Частотно-амплітудні показники ЄЄГ
У результаті використання близнюкового методу виявлено, що під вираженим генетичним контролем знаходяться розміри і склад тіла, такі функціональні показники як час рухової реакції, відчуття ритму, максимальна частота рухів, швидкість спринтерського бігу, абсолютна м'язова сила, гнучкість, максимальне споживання кисню, анаеробні можливості людини й ін. Ці показники найменше піддані змінам у процесі тренування і, відповідно, їхній облік необхідний у процесі спортивного добору і спортивної орієнтації.
Особливо значні спадкоємні впливи на розумову працездатність і на різні показники електричної активності кори великих півкуль. Відзначають істотний генетичний внесок у показники розмірів серця, форми ЕКГ, величину диастолічного тиску крові, деяких параметрів крові й ін. фізіологічні величини.
З фізичних якостей найбільш залежними від уроджених задатків є якості швидкості і гнучкості. Середнє положення займає якість сили.
Найменш залежними від спадковості і, відповідно, найбільше тренованими фізичними якостями є координаційні можливості (спритність) і загальна витривалість.
У великому ступені піддається змінам у результаті зовнішніх впливів маса тіла. Зниження ваги відбувається у випадках хвороби, голоду, дієти й ін. Спрямоване збільшення ваги досягається при спеціальному посиленому харчуванні й у спортсменів, у випадках ожиріння, при переїданні й ін.
Для спортсменів і тренерів особливо важливо, що генетичний контроль більше виражений у молодому віці (коли особливо великий контингент, що займаються фізичними вправами) і наростає в міру збільшення потужності фізичного навантаження (що характерно для змагальної діяльності в спорті).
. АКСЕЛЕРАЦІЯ ЕПОХАЛЬНА І ІНДИВІДУАЛЬНА, БІОЛОГІЧНИЙ І ПАСПОРТНИЙ ВІК
Важливою особливістю вікового розвитку в даний час є акселерація (лат.:акселератио — прискорення,).Розрізняють акселерацію епохальну й індивідуальну. Під епохальною акселерацією розуміють прискорення росту, фізичного розвитку, стате5вого дозрівання і психічного розвитку організму людини, що спостерігається з кінця X1X ст. — початку XX ст. у порівнянні з попередніми роками. Вживають також термін секулярный тренд (вікова тенденція). Таке явище спостерігається в різних країнах, у різних містах і сільській місцевості
За останні 30-40 років у новонароджених дітей середня довжина тіла збільшилася на 0.5-1 см і маса тіла — на 100-150 гр. У віці 1 року діти стали, у середньому, довшими на 5 см і важчими на 1.5-2 кг, ніж 50-75 років тому.
Прискорилося статеве дозрівання, раніше формуються вторинні статеві ознаки, на 1.5-2 року раніше з'являються перші менструації у дівчат, відзначаються випадки раннього дітородіння (з 8-9 років).
В даний час максимального роста дівчата і юнаки досягають у 16-19 років, а 50 років тому вони досягали його до 20-26 років. Відповідно, раніше формуються фізичні якості в підлітків, особливо в юних спортсменів. Так, хлопчики 14-14.5 років, що спеціально не займаються спортом, стрибали в довжину з місця в 1927 р. на 178 см, а в 1967 р. — на 191 см.
Американські школярі 14-17-літнього віку в 1963-1964 роках перевершували по силі однолітків, що училися в тій же школі в 1899 році, на 4-5 кг.
По питанню про причини епохальной акселерації немає єдиної думки. Вважають, що це явище може бути обумовлено посиленим ультрафіолетовим опроміненням (геліогенна теорія), впливом на ендокринні залози магнітних хвиль, космічної радіації, збільшенням споживання білків (алиментарна теорія), підвищеним надходженням в організм вітамінів і мінеральньїх солей (нутрігенна теорія), ростом кількості одержуваної інформації, особливо в умовах міського життя. Припускають, що природні фактори можуть викликати періодичні зміни в генетиці людини, обумовлюючи епохальні спалахи акселерації.
В результаті акселерації змінюються стандарти меблів, одягу, взуття, переглядаються терміни початку навчання в школі і початку спортивної спеціалізації, режими праці і відпочинку дітей. Навчання в школі починається в даний час з 6-7 років, а не з 8 років, як у початкові десятиліття XX століття. Значно раніше у багатьох випадках починаються заняття фізичною культурою і спортом: плаванням з перших днів життя, фігурним катанням, гімнастикою — з 3-4 років, тенісом — з 5-6 років, баскетболом — з 6-7 років.
Однак захоплюватися тим не можна, тому що на загальному тлі епохальної акселерації існують великі індивідуальні розходження в темпах дозрівання організму. В зв”язку з цим, поряд з поняттям епохальної акселерації, як загальнобіологічного явища, існує і поняття про індивідуальну або внутрігрупову акселерацію, тобто явищ прискорення розвитку окремих дітей і підлітків у визначених вікових групах.
Реальний рівень розвитку організму людини не завжди відповідає його хронологічному або паспортному вікові, тобто кількості прожитих років. У зв'язку з цим виникло поняття — біологічний вік, що відбиває реальний стан розвитку органів і систем організму в онтогенезі.
Біологічний вік визначають по загальних розмірах тіла, темпам прорізання молочних зубів і їхньої заміни на постійні (зубний вік), по ступені зрілості кісткової системи (кістковий вік) і по показниках розвитку вторинних статевих ознак, виразність яких оцінюється в балах.
При визначенні балів статевого розвитку для хлопчиків відзначають ступінь оволосіння лобка, оволосіня пахвових западин, оволосіння особи, збільшення щитовидного хряща гортані — кадика і зміна тембру голосу. Для дівчинок відзначають ступінь оволосіння лобка, розвиток волосся в пахвовій западині, розвиток молочної залози і становлення менструальної функції.
По ступені співвідношення біологічного і паспортного віку розрізняють акселератів – дітей і підлітків із прискореним розвитком, коли біологічний вік випереджає паспортний; медіантів – відповідному паспортному вікові, і ретардантів - відстаючих у розвитку від паспортного віку. У середньому, близько 13-20% від загальної кількості дітей, що відносяться до даного віку, являють собою акселератів. Стільки ж приблизно дітей відноситься до ретардантів. Основну ж масу складають медіанти.
Для акселератів характерний більш високий ріст, велика м'язова сила й об”єм серця, більш високі значення життєвої ємності легень, більш тривала затримка дихання, більш раннє статеве дозрівання і прискорений психічний розвиток. У дітей і підлітків, що випереджають по росту і розвиткові своїх однолітків, відзначаються прискорені темпи формування фізичних якостей. Вони мають перевагу при заняттях баскетболом, волейболом, тенісом, веслуванням, плаванням.
Розходження біологічного і паспортного віку можуть досягати в акселератів 3-5 років. Наприклад, юні баскетболісти і плавці 13-й років по показниках росту і розвитку можуть відповідати 18-літнім спортсменам. Однак надмірне прискорення дозрівання не завжди позитивно відбивається на стані ряду функцій організму. В акселерованих дітей ріст і розвиток серця відстає від росту тіла, що може привести до серцево-судинних захворювань. Надмірне виділення гормону росту (соматотропіну передньої частки гіпофіза), що забезпечує надвисокий ріст, супроводжується недостатністю статевих гормонів, що вимагає особливої уваги до навантажень гігантам.
Для ретардантов характерне відставання в статевому дозріванні і зменшення частки жирового компонента тіла. Уповільнений ріст довжини і маси тіла в дітей ретардантів створюють їм перевагу в розвитку відносної сили і скакучості. Завдяки меншій вазі і більшій гнучкості дівчата-ретардантки кращі в спортивній гімнастиці, акробатиці, фігурному катанні.
В даний час вважають, що дуже часто ріст і розвиток в акселератів закінчуються раніше, а в ретардантів продовжуються значно довше. У результаті кінцева довжина тіла в дорослому стані в ретардантів може здатися я більшою, чим у акселератів.
Більш повільне дозрівання мозку також приводить до кращого його розвитку і більш високим розумовим здібностям. Показано, що в спортсменів серце росте повільніше і досягає більшого об”єму і більшої потужності серцевого м'яза, чим у нетренованих однолітків.
Є окремі повідомлення, що в останні десятиліття (з 80-х років) явища епохальной акселерації трохи менш виражені.
2.1. РОЗВИТОК ЦЕНТРАЛЬНОЇ НЕРВОВОЇ СИСТЕМУ, ВИЩОЇ НЕРВОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ І СЕНСОРНИХ СИСТЕМ
Нейрони. У новонароджених 14-16 млрд нейронів, як і в дорослих, але мають мало відростків і синапсів. Після народження росте сіра речовина. Дозрівання різних областей кори йде асинхронно. Лобні і скроневі долі розвиваються значно пізніше, ніж потиличні і тім”яні. Спочатку – сомато-сенсорна зона, потім рухова, потім зорова і слухова, потім асоціативні зони.
Число нейронів досягає максимуму до 20-24 тижня внутрішньоутробного розвитку і є постійним до похилого віку. Але розміри, кількість відростків і синапсів збільшується. З віком знижується тривалість ПД і підвищується його амплітуда. Нейрони дітей більш чутливі до гіпоксії і різних токсичних речовин. Удітей легко виникає замежове гальмування, перехід з стану бадьорості в сон.
Синапси. Зростає кількість медіатора, число рецепторів, швидкість синаптичної передачі, лабільність. Спочатку формуються синапси спинного мозку, потім інші.
Мієлінізація. У різних відділах гетерохронно. Закінчується до 30-40 років. Першими – передні корінці спинного мозку, потім задні. У середньому завершується до 6 років, а кори – до 30-40 років. У процесі мієлінізації відбувається підвищення концентрації іонних каналів, перехватів Ранв”є, збудливості, лабільності волокон. Так, у новонароджених нерв здатен проводити 4-10 імп/с, у дорослих 300-1000. Швидкість проведення збудження по нерву в дорослих у 2 рази вища.
Гальмування в ЦНС. У процесі онтогенезу за рахунок розвитку гальмівних нейронів формується спочатку постсинаптичне (гіперполяризаційне) гальмування, пізніше пресинаптичне та інші. За рахунок гальмівних механізмів зростає здатність до концентрації збудження, безумовні рефлекси стають більш точними, локалізованими.
Властивості ЦНС. Легко виникає домінанта, низька стійкість до зовнішніх подразників – нестійкість уваги. З віком росте сила нервових процесів, рухливість – до 18-20 років.
Рефлекси. Безумовні є вже на 7-8 тижні в/у розвитку. У момент народження організм має великий арсенал безумовних рефлексів: сухожильні, пропріоцептивні, вестибулярні, позно-тонічні, смоктальний, хапальний, рефлекс опори.
Принципи розвитку ЦНС. На ранніх етапах в/у розвитку нервовий контроль здійснюється спинним мозком, потім довгастим, середнім. Кортикалізація контролю відбувається після народження. Розвиток ЦНС регулюється генетичними і гормональними (Т3, Т4, стероїдні гормони) факторами. У постнатальний період провідну роль у розвитку ЦНС відіграють потоки аферентних імпульсів з різних рецепторів.
