Возрастная динамика показателей силы мышц и статической работоспособности у женщин при статических напряжениях

(по: ГородниченкоЭ. А., 1983)

 

Возраст, лет	8-9	13-14	18-20	30-35	40-45	56-60
Сила, кг	14.8	31.9	37.8	30.9	32.2	27.2
Стататическая работоспос., кг сек	1368.6	3043.2	4221.6	3366.8	3904.0	3900.7

В юношеском возрасте на основе значительного развития различ­ных качественных характеристик двигательной деятельности воз­можна специализация во многих видах спорта и достижение высоких спортивных результатов. Лишь в видах спорта, требующих предель­ного развития выносливости (бег на длинные и сверхдлинные дис­танции, лыжные гонки и др.), высшие достижения появляются в бо­лее позднем возрасте — 20-35 лет.

ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГЕТИКИ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И РЕАКЦИЙ ВЕГЕТАТИВНЫХ СИСТЕМ НА ФИЗИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ

В растущем и развивающемся организме энерготраты на двига­тельную активность составляют около половины суточных энерго­трат. У мальчиков в 14-15 лет суточная двигательная активность увеличивается более, чем на треть, по сравнению с 8-9-летними деть­ми. В 11-15 лет подростки делают

20-30 тысяч шагов в сутки. Их суточные энерготраты достигают в возрасте 10-12 лет 2200 ккал, в 13-15 лет примерно 3000 ккал. В покое основные энерготраты приходят­ся на органы с наиболее интенсивным обменом веществ — мозг, пе­чень, почки, а во время работы — на работающие мышцы. С этим связано то, что с увеличением роста мышц и уровня двигательной деятельности резко возрастают энерготраты у подростков.

Основного развития у подростков достигают процессы аэробной энергопродукции. Бурное увеличение мышечной массы, преоблада­ние в мышцах медленных волокон окислительного типа, нарастание в мышцах количества митохондрий и миоглобина, повышение ак­тивности окислительных ферментов, улучшение утилизации прино­симого кровью кислорода, а также совершенствование механизмов регуляции сердечно-сосудистой и дыхательной систем — все это приводит к повышению аэробных возможностей организма и величины МПК. Если в препубертатном периоде и во II стадии полового созре­вания у подростков аэробные возможности еще невелики, то на III стадии полового созревания (у девочек в 12-13 лет, у мальчиков — в 13-14 лет) наблюдается их резкое увеличение.

На этой стадии прирост МПК(л/мин)умальчиковсоставляетпримерно28%,удевочек—17 %. У юных спортсменов прирост МПК еще больше (рис.56). Макси­мальных значений абсолютные величины МПК достигают в возрасте 14-15 лет.

Подростки в этот период хорошо приспособлены к выполнению работы аэробного характера —циклических упражнений умеренной мощности (около 70% от МПК). Выполнение нагрузок максималь­ной и субмаксимальной мощности (90-100% МПК) для них трудно переносимо, так как в этом возрасте недостаточно развиты анаэроб­ные возможности организма.

Рис. 56. Аэробные возможности мальчиков 8—15лет

(модифиц. по: Тихвинский С.Б., 1972)

Относительные величины МПК (мл/мин.кг) на протяжении среднего и старшего школьного возраста (10-17лет) практически не изменяются (рис. 57). Это связано с тем, что годовые приросты аэробных возможностей не превышают приростов массы тела. Од­нако у юных спортсменов, имеющих лучше развитые скелетные мышцы, формирующие аэробное энергообеспечение, относитель­ные величины МПК выше, чем у сверстников, не занимающихся спортом.

Относительные величины М П К в женском организме ниже, чем в мужском. У девочек старше 8-летнего возраста относительные ве­личины МПК в среднем школьном возрасте ниже, чем у мальчиков на 12-21 %, в старшем школьном возрасте —на 33-39%. Объясняется это тем, что в составе тела у них больше доля жирового компонента, потребляющего незначительное количество энергии.

Стабильные величины относительного МПК очень важны в плане отбора. Так как они не изменяются в процессе тренировки и уже в 9-10-летнем возрасте соответствуют взрослым показателям, то их сле­дует использовать как информативные прогностические критерии для отбора детей в ДЮСШ, особенно в виды спорта, требующие раз­вития выносливости.

После 14-летнего возраста начинается реализация нового этапа генетической программы онтогенеза. Происходит формирование бы­стрых мотонейронов в ЦИС и развитие быстрых и мощных гликоли-тических мышечных волокон в скелетных мышцах. К IV-V стадиям полового созревания (15-18 лет) быстрые волокна уже занимают по

Рис. 57. Возрастная динамика анаэробных возможностей

(кислородный долг, мл/кг) и относительная величина МПК (мл/мин/кг)

У мальчиков 9—17лет

объему около 50% мышечной массы. Устанавливается характерный для каждого индивида состав (композиция) мышечных волокон. С появлением гликолитических волокон происходит быстроеразвн-тие анаэробных возможностей растущего организма (см. рис. 57). Сократительная деятельность этих волокон не зависит от работы кислородтранспортной системы (крови, сердечно-сосудистой и ды­хательной систем), так как они получают энергию в бескислородных условиях. В результате повышается адаптация юношей и девушек к работе анаэробного характера — к выполнению циклической работы в зоне максимальной и субмаксимальной мощности, силовых и ско-ростно-силовых упражнений.

Мощность выполняемой работы увеличивается с 11 до 16 лет бо­лее, чем на 200% (для сравнения — увеличение мощности работы с 7 до 11 лет составляет всего 30%). Объем выполненной работы макси­мальной мощности повышается по сравнению с 7-летним возрастом в10летна50%,ав14-15лет — на 300-400%.

За счет достигнутого высокого уровня МПКиулучшения процес­сов координации в мышечной и вегетативных системах энергообес­печения растет также и аэробная работоспособность юношей — в зо­нах большой и умеренной мощности.

Однако, экономичность и эффективность их работы еще не дос­тигают взрослых значений. КПД работы, выполняемой на уровне МПК, в 14-15 лет составляет всего 65-70% взрослого уровня, а про­цесс восстановления значительно более длительный. У юношей 17-й

лет длительность восстановления в 2 раза превышает время восста­новления у 20-летних при той же выполненной работе.

Четко выраженные гормональные и вегетативные перестройки сопровождают выполнение физических нагрузок у детей среднего и старшего школьного возраста.

Адаптация к специфическим упражнениям отражается у система­тически тренирующихся детей в более выраженных предстартовых изменениях по сравнению с детьми, не занимающимися спортом. Легче всего предстартовая настройка развивается у подростков и юношей, характеризующихся темпераментом сангвиников, затем — у холериков и у флегматиков. В периоде полового созревания у под­ростков из-за высокой возбудимости нервной системы особенно вы­ражены состояния предстартовой лихорадки.

Период срабатывания как в возрасте 7-10 лет, так и в возрасте 15-18 лет характеризуется начальным резким увеличением показателей сердечно-сосудистой и дыхательной систем (на 42.5%) с последую­щим медленным повышением до необходимого рабочего уровня.. Длительность устойчивого состояния при постоянной мощности ра­боты (или оптимального состояния при переменной мощности) ко­роче, чем у взрослых, а утомление наступает быстрее. Быстрое на­ступление утомления, в частности, обусловлено малой переносимос­тью кислородного дефицита. Величина максимального кислородного долга у подростков меньше, чему взрослых: в 9-10 лет она составляет всего 0.8-1.2 л, в 12-14 лет — 2-2.5 л (у нетренированных взрослых — 6-10л). В ІЗлет величина относительногокислородного долга(врас-чете на 1 кг массы тела или 1 м поверхности тела) примерно равна 60-70% соответствующего показателя у взрослых.

В системе крови у детей среднего и старшего школьного возраста при физических нагрузках часто возникает II фаза миогенного лей­коцитоза (1-я нейтрофильная), в то время как у взрослых при тех же нагрузках наблюдается лишь I фаза (лимфоцитарная). Большие мы­шечные нагрузки вызывают неадекватные реакции крови у подрост­ков — они снижают иммунитет организма. При этом в крови наблю­дается угнетение активности и снижение количества Т-лимфоцитов, уменьшается количество иммунного белка гамма-интерферона, по­является феномен исчезающих антител.

В связи с незавершенностью роста массы сердечной мышцы и объема сердца у подростков увеличение систолического объема крови не достигает еще взрослых величин. Даже при максимальном нарас­тании систолического объема при работе его значения лишь в 2 раза превышают уровень покоя, а у взрослых —в 2.5 раза. В возрасте 8-9 лет максимальные значения систолического объема составляют 70 мл, в 10-11 лет —80 мл, в 14-15 лет— 100-120 мл, у взрослых мужчин 20-22 лет—140 мл.

Сравнительно небольшим объемом крови, поступающим в кровя­ное русло за один удар, объясняется то, что нарастание минутного объе­ма крови у подростков еще в значительной мере зависит от преимуще­ственного повышения ¥СС. Лишь после 15-16-летнего возраста вели­чина сдвигов ЧСС при нагрузках несколько снижается. Величина МОК у подростков постепенно повышается: в 10-12 лет она равна 3.2 л/мин, в 13-1блет —3.8 л/мин, вюношеском возрасте МОК прибли­жается ко взрослому уровню (у взрослых МОК =4.5-5 л/мин).

Недостаточная эффективность регуляторных процессов в пубер­татный период у подростков отражается особенно заметно в реакциях кровообращения на статические нагрузки. Если при статических на­пряжениях малых мышечных групп реакции сердечно-сосудистой системы вполне эффективны, то при статических напряжениях больших мышечных групп в вертикальной позе они явно недоста­точны — наблюдается неустойчивость венозного тонуса, затяжной период восстановления. Это отражает низкую выносливость подрос­тков к подобным статическим нагрузкам.

У нетренированных подростков 14-15-илетоптимальное повыше­ние МОК наблюдается при мощности работы не более 40-50% МПК, а оптимальное повышение минутного объема дыхания — при 70% МПК, т. е. при работе умеренной мощности изменения дыхательной и сердечно-сосудистой систем наиболее эффективны.

С увеличением возраста повышаются функциональные резервы дыхательной системы. При работе на уровне МПК величина МОД (л/мин) увеличивается по сравнению с состоянием покоя в возрасте 8-9 лет в 7-8 раз, в 10-11 лет —в 9-11 раз, в 16-18 лет —в 10-12 раз. Однако эффективность дыхания у подростков и в определенной мере у юношей еще мала. Несмотря на возросший рабочий уровень легоч­ной вентиляции, альвеолярный воздух у подростков насыщается кислородом при вдохе меньше, чем у взрослых. Это обусловлено менее глубоким дыхательным объемом, большим относительным объемом вредного пространства, меньшей выносливостью дыха­тельных мышц, отставанием роста грудной клетки (и соответствен­но недостаточной величиной ЖЕЛ), незрелостью регуляторных процессов.

К несовершенству газообмена в легких добавляется еще низкая величина кислородной емкости крови и менее эффективный газооб­мен в тканях, где невысок коэффициент утилизации кислорода, т. е. малая величина кислорода переходит из артериальной крови в ткани и значительная его часть уносится венозной кровью обратно. У под­ростков отмечается менее выгодное соотношение поступления кис­лорода в легкие и потребление его тканями: у ребен ка 8-9 лет и под­ростка 15-16 лет это соотношение составляет 6:1, а у нетренирован но­го взрослого человека оно равно 5:1 и у тренированного взрослого —

4:1. У взрослых людей каждый литр кислорода при работе на уровне МПК извлекается из 25 л воздуха, а у подростка — из 35 л, т. е. требу­емая работа легких почти в 1.5 раза больше, чем у взрослых.

При этом кислородный запрос на работу у подростков и юношей выше, чему взрослых на ту же нагрузку. Отмеченные особенности удовлетворения кислородного запроса свидетельствуют о важности регламентирования физических нагрузок у подростков и юношей.

Форсирование нагрузок особенно в период полового созревания мо­жет привести к тяжелым последствиям. У девочек 10-11 лет при больших нагрузках возникает несоответствие электрической и меха­нической систолы сердца в результате нарушения обменных процес­сов в миокарде. При больших нагрузках возникает патологическая инволюция вилочковой железы, нарушение иммунитета приводит к повышенной заболеваемости детей. Угнетается секреция соматот­ропного гормона, что приводит к задержке роста, а также гормонов коры надпочечников. У девочек в возрасте 11-16 лет особенно угне­тается секреция половых гормонов, нарушается становление и стаби­лизация ОМЦ.

В связи с отмеченным в процессе физического воспитания тре­буется тщательное дозирование и индивидуализация нагрузок, конт­роль за текущим состоянием детей. Постепенное наращивание физи­ческих нагрузок в соответствии с возрастными функциональными возможностями развивающегося организма обеспечит рациональное течение адаптационного процесса, сохранение здоровья детей и рост их спортивного мастерства.