Физиологические возможности студентов (девушек) 18-22 лет

Размещено на http://www.allbest.ru/

34

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОРГАНИЗМА СТУДЕНТОВ (ДЕВУШЕК) 18-22 ЛЕТ

Введение

Cтуденческие годы - один из важнейших этапов в становлении человека как активного члена общества. В этот период завершается развитие физиологических систем, в том числе и двигательного аппарата. Вот почему в эти годы должна быть создана прочная основа для укрепления здоровья и физического совершенствования человека. Формирование основных двигательных качеств и навыков в процессе физического воспитания может быть более успешным при условии обоснованного применения средств и методов физической культуры, а также интенсификации физических нагрузок, требующих напряженной деятельности всех физиологических систем. Однако при этом необходимо учитывать половые и индивидуальные особенности студентов, а также резервные возможности их организма на данном этапе функционального развития. Такой подход оградит практику физического воспитания от применения или недостаточных или чрезмерных нагрузок, опасных для здоровья. В процессе физического воспитания следует не только повышать двигательную подготовленность, но и формировать психофизические качества, обеспечивающие готовность к труду и активной деятельности.

Цель работы - показать, как важно нормирование нагрузок на занятиях физической культуры для студентов 18 - 22 лет.

1. Общие понятия о возрастной физиологии

Возрастная физиология изучает особенности жизнедеятельности организма в различные периоды онтогенеза; рассматривает функции органов и систем, а также организма в целом по мере его роста и развития и особенности этих функций на каждом возрастном этапе. Предметом возрастной физиологии являются особенности развития физиологических функций, их формирования и регуляции, жизнедеятельности организма и механизмов его приспособления к внешней среде на разных этапах онтогенеза. Данные возрастной физиологии чрезвычайно важны для гигиены с целью разработки санитарно-гигиенических требований.

В настоящее время одной из важнейших задач является воспитание и развитие здорового молодого поколении. Решение этой проблемы невозможно без знания возрастных особенностей структуры, функции и регуляции деятельности каждого органа, его взаимосвязей с другими органами, то есть возрастных особенностей функционирования организма. Организация учебных занятий, занятий физической культурой, труда и отдыха студентов требует знания функциональных возможностей организма [26]

2. Развитие систем в онтогенезе

2.1 Развитие мышечной системы в онтогенезе

В младшем школьном возрасте скелетные мышцы ребенка существенно меняются, обеспечивая высокую подвижность и неутомляемость. Во всех органах и системах происходят морфофункциональные преобразования, создающие благоприятные условия для осуществления больших объемов мышечной работы. Только к этому возрасту морфофункциональное развитие мышц обеспечивает длительное поддержание работоспособности. Динамика работоспособности в младшем школьном возрасте отражает повышающуюся надежность функционирования организма ребенка. Объем выполняемой работы у детей 7-10 лет увеличивается в 4 раза. Дети в этом возрасте уже в состоянии длительно, устойчиво поддерживать функциональную активность. Младший школьный возраст сенситивен для формирования физической целенаправленной деятельности. На возраст 8-9 лет приходится максимум игровой двигательной активности.

В подростковом периоде скелетные мышцы конечностей интенсивно растут, но строение мышечных волокон не меняется. В это время энергетический обмен в клетках становится более напряженным и менее устойчивым. Следствием этого является снижение мышечной работоспособности, возможности длительно поддерживать постоянный уровень функциональной активности и выносливости. В дальнейшем благодаря изменениям в функционировании кардиореспираторной системы увеличивается кислородное обеспечение сократительной активности скелетных мышц, в результате чего мышцы вступают в период пубертатных дифференцировок, сопровождающихся изменением метаболического профиля мышечных волокон. В это время происходит увеличение размера и количества митохондрий, активности окислительных ферментов мышечных волокон, что необходимо для дальнейшего роста и развития мышц. Отмечается возрастание физических возможностей подростков при выполнении циклической работы.

В конце периода полового созревания под влиянием половых гормонов (тестостерона) развиваются мышечные волокна. Начинают быстро увеличиваться в поперечнике белые волокна, обладающие мощным сократительным аппаратом, количество волокон другого типа остается неизменным. В этом возрасте по составу скелетных мышц можно выявить потенциальных чемпионов, так как свойства мышц определяются в значительной мере генетическим фактором. Созревание быстрых мышечных волокон и нервных спинальных центров, управляющих их сокращением, в этом возрасте уменьшает время двигательных реакций, позволяет совершенствовать силу, ловкость и другие проявления координации движений. Исчезает угловатость движений, формируется их пластический рисунок. В юношеском возрасте значительно возрастает работоспособность. Юноша может выполнить объем работы в 20-30 раз больший, чем ребенок 9-10 лет. Такое увеличение работоспособности связано не только со структурными изменениями мышц, но и с оптимизацией гормональных и нервных регуляторных процессов. В 15-18 лет продолжается рост поперечника мышечных волокон. Развитие сосудистой системы и иннервации мышцы продолжается до 25-30 лет.

2.2 Развитие дыхания в онтогенезе

К моменту рождения ребенка формирование механизмов регуляции дыхания еще не завершено. Подтверждением этого является большая изменчивость частоты, глубины и ритма дыхания младенца. Дыхательная система ребенка первого года жизни имеет существенные особенности. Дыхание младенца частое (до 50-60 дыхательных движений в минуту), что обеспечивает высокий уровень легочной вентиляции. В период с 1 года до 3 лет по мере роста грудной клетки и развития межреберных мышц дыхание становится грудобрюшным. Частота его уменьшается до 35-40 циклов в минуту. В возрасте 6-7 лет проиcходит интенсивный рост ребер и изменяется их положение. Более длинные ребра меняют форму грудной клетки - ее передняя часть опускается вниз. Межреберные мышцы начинают играть ведущую роль в организации вдоха и выдоха. Резервный объем заметно увеличивается, что создает благоприятные условия для работы легких, особенно при физической нагрузке. В младшем школьном возрасте происходит дальнейшее увеличение дыхательных объемов, что расширяет резервные возможности организма в условиях физической нагрузки и адаптации. В подростковом и юношеском возрасте продолжается развитие легких, жизненная емкость приближается к уровню таковой у взрослых. Увеличиваются длина и диаметр трахеи и бронхов. Под действием мужского полового гормона - тестостерона - существенно изменяется строение гортани у мальчиков (развивается система гортанных хрящей и голосовых связок). Происходит мутация голоса - он становится низким. В 16-18 лет между системой дыхания и другими вегетативными системами устанавливается скоординированное взаимодействие.

2.3 Обменные процессы в онтогенезе

В возрасте 7-12 лет обменные процессы достаточно стабильны. Интенсивность их снижается по сравнению с предыдущим возрастом, но остается в 1,5 раза выше, чем у взрослого человека. В период полового созревания меняется морфофункциональный статус, что сказывается и на процессах обеспечения организма энергией. У мальчиков величина основного обмена на 8-10% выше, чем у девочек. По изменению темпов роста и интенсивности обмена девочки опережают мальчиков на год.

Общий расход энергии у ребенка и взрослого распределяется следующим образом: основной обмен - у ребенка 60%, у взрослого тоже 60%, затраты энергии на рост и депонирование веществ - у ребенка 15%, у взрослого 0%, на работу мышц - у ребенка 15%, у взрослого 25%. Энергетические затраты на рост тем больше, чем младше ребенок. Так, в возрасте 3 месяцев на рост идет 36% общей энергетической ценности пищи, в 6 месяцев - 20%, в 10 месяцев - 11%. Энергозатраты ребенка на достижение полезного результата выше, что связано с недостаточными развитием нервной системы и координацией движений. Источником энергии у новорожденных детей служат жиры. В грудном возрасте за счет жиров покрывается 50% потребности в энергии, углеводов - 40%, белков - 10%. С возрастом это соотношение меняется в пользу углеводов.

2.4 Изменение терморегуляции в онтогенезе

Основные терморегуляторные реакции организма формируются в младенческом возрасте. С одной стороны, жировая ткань подкожной клетчатки предотвращает избыточную теплоотдачу с относительно большой поверхности тела ребенка. С другой стороны, активация химической терморегуляции требует дополнительного количества жира в качестве субстрата окисления. В этом возрасте в организме ребенка функционирует бурая жировая ткань. Она насыщена митохондриями и служит для обогрева крупных сосудов, расположенных вдоль позвоночника. В течение первого года жизни реакции химической терморегуляции постепенно дополняются реакциями физической терморегуляции, более экономичными. Они связаны с формированием сосудодвигательных реакций, определяющих тонус поверхностно расположенных сосудов, в зависимости от окружающей среды. Сосудодвигательные реакции в этом возрасте еще несовершенны, а температура комфорта для ребенка первого года жизни - 33 °С. Поэтому дети все время должны находиться в одежде. В период от 1 года до 3 лет перестает функционировать бурая жировая ткань, которая выделяла дополнительное тепло в первые месяцы жизни. При необходимости к производству тепла уже могут подключаться мышцы: у ребенка на холоде возникает дрожь. Однако механизмы теплоотдачи еще несовершенны, и температура комфорта остается высокой - 30 °С. В возрасте от 3 до 7 лет еще значительное место занимают механизмы химической терморегуляции. С 6-летнего возраста начинается быстрое развитие сосудодвигательных реакций периферических сосудов. Совершенствуются механизмы терморегуляции и в младшем школьном возрасте. К 10 годам у ребенка механизм физической терморегуляции настолько развит, что по своей эффективности мало отличается от подобного механизма у взрослых. В подростковом возрасте увеличение объемной скорости кровотока приводит к повышению температуры кожи. Это снижает возможности физической терморегуляции, и для поддержания постоянства температуры тела необходимо увеличение производства тепла, т.е. использование химической терморегуляции. В регуляции температурного гомеостаза в этом возрасте происходит регресс, что может привести к частому возникновению простудных заболеваний. В юношеском возрасте терморегуляторные реакции становятся более экономичными как при изменении температуры окружающей среды, так и во время мышечной деятельности.

выносливость онтогенез иммунитет терморегуляция

2.5 Кровообращение в онтогенезе

В младшем школьном возрасте у детей максимальная частота сердечных сокращений достигает 200 уд./мин, а в покое - 90 уд./мин. К 10 годам она снижается до 78 уд./мин. Значительно увеличивается систолический объем крови, что расширяет резервные возможности организма при адаптации.

В подростковом возрасте возрастают ограничения в кровоснабжении, затрагивающие не только мышцы, но и другие органы, прежде всего - головной мозг. Вследствие этого объемная скорость кровотока в сосудах мозга временно снижается.

В период полового созревания сердце растет быстро, увеличивается систолический объем крови. Несмотря на снижение частоты сердечных сокращений у подростков до уровня взрослых, объемная скорость кровотока в этот период возрастает, что обеспечивает органы и ткани кислородом при напряженной работе. Увеличение объемного кровотока приводит к усилению тока крови через кожные сосуды. При этом заметно повышается температура кожи, особенно конечностей. В это время у подростков часто встречаются вегетососудистая дистония и подростковая гипертензия. К 17 годам все показатели сердечнососудистой системы аналогичны таковым у взрослого человека.

2.6 Развитие иммунитета в онтогенезе

В отличие от системы специфического иммунитета факторы неспецифической защиты у новорожденных выражены хорошо. Они формируются раньше специфических и берут на себя основную функцию защиты организма плода и новорожденного. В околоплодных водах и в крови плода отмечается высокая активность лизоцима, которая сохраняется до рождения ребенка, а затем снижается. Способность к образованию интерферона сразу после рождения высока, на протяжении года она снижается, но с возрастом постепенно увеличивается и достигает максимума к 12-18 годам.

Новорожденный получает от матери значительное количество гамма-глобулинов. Эта неспецифическая защита оказывается достаточной при первоначальном столкновении организма с микрофлорой окружающей среды. К тому же у новорожденного отмечается «физиологический лейкоцитоз» - количество лейкоцитов в 2 раза выше, чем у взрослого, как естественная подготовка организма к новым условиям существования. Однако многочисленные лимфоциты новорожденных представлены незрелыми формами и не способны синтезировать необходимое количество глобулинов и интерферона. Фагоциты тоже недостаточно активны. В результате этого детский организм отвечает на проникновение микроорганизмов генерализованным воспалением. Часто такую реакцию вызывает бытовая микрофлора, безопасная для взрослого. В организме новорожденного специфические иммунные системы не сформированы, иммунной памяти нет, неспецифические механизмы тоже еще не созрели. Поэтому столь важно кормление материнским молоком, в котором содержатся иммунореактивные вещества. В возрасте от 3 до 6 месяцев иммунная система ребенка уже реагирует на вторжение микроорганизмов, но практически не формируется иммунная память. В это время неэффективны прививки, заболевание не оставляет после себя стойкого иммунитета. Второй год жизни ребенка выделяется как «критический» период в развитии иммунитета. В этом возрасте расширяются возможности и повышается эффективность иммунных реакций, однако система местного иммунитета еще недостаточно развита и дети чувствительны к респираторным вирусным инфекциям. В возрасте 5-6 лет созревает неспецифический клеточный иммунитет. Формирование собственной системы неспецифической гуморальной иммунной защиты завершается на 7-м году жизни, в результате чего заболеваемость респираторными вирусными инфекциями снижается.

2.7 Развитие вестибулярного анализатора в онтогенезе

Вестибулярный аппарат созревает у детей раньше, чем другие анализаторы, и у 6-месячного плода он развит почти также, как у взрослого. Возбудимость его существует с рождения и тренируется у ребенка при его укачивании. Новорожденный может определить положение тела во внешней среде. У детей вестибулярный аппарат более возбудим, чем у взрослых, возбудимость его возвращается к норме у девочек к 10-11 годам, у мальчиков - к 12-14 годам. При регулярных занятиях спортом адаптация наступает на 2-3 года раньше.

2.8 Проприорецепция в онтогенезе

Возбудимость проприорецепторов увеличивается с возрастом: наименьшая - у младших школьников, наибольшая - у старших. Ее повышение наблюдается также у школьников на уроках труда, физической культуры, занятиях в спортивных залах, наименьшая возбудимость отмечается на общеобразовательных уроках, во время подготовки к занятиям. Возбудимость проприорецепторов повышается в первой половине дня и снижается во второй. У старших школьников умственная деятельность (30-минутное чтение художественной литературы) повышает возбудимость проприорецепторов, а это, в свою очередь, приводит к последующему возрастанию умственной активности, т.е. работоспособности. [26]

3. Адаптация

Термин «адаптация» принято понимать как процесс или свершившийся факт приспособления к чему-либо [24]. Адаптация организма к постоянно изменяющимся условиям cреды (внешним и внутренним) - безостановочно происходящий процесс приспособления организма к данным изменениям, призванный сохранять в нем гомеостатическое равновесие.»… Каждый организм представляет собой динамическое сочетание устойчивости и изменчивости, в котором изменчивость служит его приспособительным реакциям и, следовательно, защите его наследственно закрепленных констант» [2]. Физиологический смысл адаптации организма к внешним и внутренним воздействиям заключается именно в поддержании гомеостаза и, соответственно, жизнеспособности организма практически в любых условиях, на которые он в состоянии адекватно реагировать.

Абсолютная адаптированность организма к чему-либо - относительно нестабильное функциональное состояние, которое может быть достигнуто только при длительном [3] - в течение адаптационного периода - действии на него достаточно неизменного по силе и продолжительности стандартного раздражителя или суммы раздражителей [6,7].

Адаптационные изменения (более или менее выраженные) происходят в организме в ответ практически на любые изменения его внешней и внутренней среды. Спортивная тренировка фактически является изменением условий существования организма спортсмена, призванным добиться в нем определенных спецификой спорта адаптационных изменений.

3.1 Стадии адаптации

В.Н. Платонов (1997) выделяет три стадии срочных адаптационных реакций [23]:

Первая стадия связана с активизацией деятельности различных компонентов функциональной системы, обеспечивающей выполнение данной работы. Это выражается в резком увеличении ЧСС, уровня вентиляции легких, потребления кислорода, накопления лактата в крови и т.д.

Вторая стадия наступает, когда деятельность функциональной системы протекает при стабильных характеристиках основных параметров ее обеспечения, в так называемом устойчивом состоянии.

Третья стадия характеризуется нарушением установившегося баланса между запросом и его удовлетворением в силу утомления нервных центров, обеспечивающих регуляцию движений и исчерпанием углеводных ресурсов организма.

Формирование «долговременных адаптационных реакций» (сохранена авторская редакция) по мнению В.Н. Платонова (1997) так же протекает стадийно [23]:

Первая стадия связана с систематической мобилизацией функциональных ресурсов организма спортсмена в процессе выполнения тренировочных программ определенной направленности с целью стимуляции механизмов долговременной адаптации на основе суммирования эффектов многократно повторяющейся срочной адаптации.

Во второй стадии на фоне планомерно возрастающих и систематически повторяющихся нагрузок происходит интенсивное протекание структурных и функциональных преобразований в органах и тканях соответствующей функциональной системы. В конце этой стадии наблюдается необходимая гипертрофия органов, слаженность деятельности различных звеньев и механизмов, обеспечивающих эффективную деятельность функциональной системы в новых условиях.

Третью стадию отличает устойчивая долговременная адаптация, выражающаяся в наличии необходимого резерва для обеспечения нового уровня функционирования системы, стабильности функциональных структур, тесной взаимосвязи регуляторных и исполнительных механизмов.

Четвертая стадия наступает при нерационально построенной, обычно излишне напряженной тренировке, неполноценном питании и восстановлении и характеризуется изнашиванием отдельных компонентов функциональной системы.

3.2 Основные положения современной теории адаптации

выносливость онтогенез иммунитет терморегуляция

Организм человека, даже в достаточно короткие промежутки времени, подвержен достаточной изменчивости в связи с его динамически меняющимися функциональными состояниями [18]. Все эти процессы подчиняются строгим физиологическим законам, рассматривающим организм как единое целое со средой его существования - «организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен; поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него» [Сеченов И.М., 1952]. При этом именно законы адаптации человеческого организма с учетом его генотипических и фенотипических особенностей являются определяющими в формировании тех или иных результатов любой деятельности человека, включая и его деятельность в спорте [19; 21; 23].

С.Е. Павловым с соавт. (2001) изложены основные положения современной теории адаптации:

В основе процесса адаптации высокоорганизованного организма всегда лежит формирование абсолютно специфической функциональной системы (точнее - функциональной системы конкретного поведенческого акта), адаптационные изменения в компонентах которой служат одним из обязательных «инструментов» ее формирования [21,19]. Имея в виду тот факт, что адаптационные изменения в компонентах системы «обеспечиваются» всеми видами обменных процессов, следует поддержать и концепцию о «взаимосвязи функции и генетического аппарата» [17], обозначив при этом, что в целостных системах (а тем более - в организме в целом) далеко не всегда можно вести речь об «увеличении мощности системы» и интенсификации белкового синтеза в ней в процессе адаптации организма [17], а потому принцип, на основании которого осуществляется «взаимосвязь функции и генетического аппарата», на наш взгляд, гораздо более корректно может быть представлен как принцип «модуляции генома» [Н.А. Тушмалова, 2000а, б].

Системообразующими факторами любой функциональной системы являются конечный [3,4] и промежуточные результаты ее «деятельности» [19], что обуславливает необходимость всегда мультипараметрической оценки не только конечного результата работы системы [В.А. Шидловский, 1982], но и характеристик «рабочего цикла» любой функциональной системы и определяет ее абсолютную специфичность.

Системные реакции организма на комплекс одновременных или (и) последовательных средовых воздействий всегда специфичны, причем неспецифическое звено адаптации [7,8,19,28], являясь неотъемлемым компонентом любой функциональной системы, также определяет специфику его реагирования [10,11].

Можно и нужно говорить об одновременно действующих доминирующем и обстановочных афферентных влияниях, но следует понимать, что организм реагирует всегда на весь комплекс средовых воздействий формированием единой специфичной к данному комплексу функциональной системы [11]. Таким образом, доминирует всегда целостная деятельность организма [17], осуществляемая им в конкретных условиях. Но, поскольку конечный и промежуточные результаты этой деятельности являются системообразующими факторами [2,5,17,19], то следует принять, что любая деятельность организма осуществляется предельно специфической (формирующейся или сформированной) функциональной системой, охватывающей весь спектр афферентных влияний и которая только в момент осуществления своего «рабочего цикла» и является доминирующей. В последнем мы противостоим мнению Л. Матвеева, Ф. Меерсона (1984), считающих, что «система, ответственная за адаптацию к физической нагрузке, осуществляет гиперфункцию и доминирует в той или иной мере в жизнедеятельности организма».

Функциональная система предельно специфична и в рамках этой специфичности относительно лабильна лишь на этапе своего формирования (совершающегося процесса адаптации организма). Сформировавшаяся функциональная система (что соответствует состоянию адаптированности организма) теряет свойство лабильности и стабильна при условии неизменности ее афферентной составляющей [19]. В этом мы расходимся с мнением П.К. Анохина (1958, 1968, 1975 и др.), наделившего функциональные системы свойством абсолютной лабильности и, тем самым, лишившего функциональные системы их «права» на структурную специфичность.

Любая по сложности функциональная система может быть сформирована только на основе «предсуществующих» физиологических механизмов («субсистем» - по П.К. Анохину, 1958, 1968, 1975 и др.), которые, в зависимости от «потребностей» конкретной целостной системы, могут быть вовлечены или не вовлечены в нее в качестве ее компонентов. При этом следует понимать, что компонент функциональной системы это всегда структурно обеспеченная функция какой-то «субсистемы», представление о которой не идентично традиционным представлениям об анатомо-физиологических системах организма [2,17,3].

Сложность и протяженность «рабочего цикла» функциональных систем не имеет границ во времени и пространстве. Организм способен формировать функциональные системы, временной интервал «рабочего цикла» которых не превышает долей секунд и с таким же успехом может «строить» системы с часовыми, суточными, недельными и т.д. «рабочими циклами». То же можно сказать и о пространственных параметрах функциональных систем. Однако, необходимо отметить, что чем сложнее система, тем сложнее же устанавливаются в ней связи между ее отдельными элементами в процессе ее формирования и тем эти связи потом слабее, в том числе, в сформировавшейся системе [19].

Обязательным условием полноценного формирования любой функциональной системы является постоянство или периодичность действия (на протяжении всего периода формирования системы) на организм стандартного, неизменного комплекса средовых факторов, «обеспечивающего» столь же стандартную афферентную составляющую системы [2,3,5,19].

Процесс адаптации, несмотря на то, что он протекает по общим законам, всегда индивидуален, поскольку находится в прямой зависимости от генотипа того или иного индивидуума и реализованного в рамках этого генотипа и в соответствии с условиями прежней жизнедеятельности данного организма фенотипа [19]. Это обуславливает необходимость использования в исследовательской работе при изучении процессов адаптации прежде всего принципа индивидуального подхода.

С.Е. Павлов (2000) дает следующее определение адаптации: «Адаптация - это непрерывный специфический процесс приспособления организма к постоянно или периодически меняющимся условиям его существования, который обеспечивается системными реакциями организма в ответ на комплексные средовые воздействия». Причем, по его мнению, процесс адаптации всегда происходит по принципу формирования той или иной целостной функциональной системы организма. В основе процесса адаптации по мнению С.Е. Павлова (2000) с одной стороны лежат «адаптационные реакции организма - «функциональные» специфические системные реакции организма на комплекс «средовых» воздействий, в которых неспецифические составляющие, определяя выраженность специфических реакций организма, вносят свой вклад в специфику «реагирующей» на этот комплекс функциональной системы» [19], а с другой - «адаптационные изменения - структурные перестройки в компонентах конкретной функциональной системы, способствующие восстановлению гомеостатического равновесия организма, произошедшего вследствие сдвига гомеостатических констант в компонентах данной системы и являющиеся одним из механизмов формирования этой системы» [19]. При этом заявляется об абсолютной (хотя и гетерохронной) взаимосвязи «функции» и «структуры» [Д.С. Саркисов, 1982; 19], что не дает права считать, что адаптационные реакции и адаптационные изменения - некие отдельно протекающие в организме процессы.

Процесс адаптации при соблюдении вышеназванных условий протекает стадийно:

Стадия первичной экстренной мобилизации предсуществующих компонентов системы.

Стадия выбора необходимых системе компонентов.

Стадия относительной стабилизации компонентного состава функциональной системы.

Стадия стабилизации функциональной системы.

Стадия сужения афферентации [19].

4. Выносливость

4.1 Виды выносливости

Выносливость в спорте - это способность организма сопротивляться утомлению во время длительного выполнения спортивных упражнений.

Уровень развития выносливости определяется, прежде всего, функциональными возможностями сердечно-сосудистой и нервной систем, уровнем обменных процессов, а также координацией деятельности различных органов и систем. Существенную роль при этом играет так называемая экономизация функций организма. На выносливость вместе с этим оказывает влияние координация движений и силы психических, особенно волевых процессов спортсмена.

Выносливость - это способность совершать работу заданного характера в течение возможно более длительного времени [5,10,15,29]

Одним из основных критериев выносливости является время в течение которого человек способен поддерживать заданную интенсивность деятельности. Пользуясь этим критерием, выносливость измеряют прямым и косвенным способами.

Прямой способ - это когда испытуемому предлагают выполнять задание и определяют предельное время работы с данной интенсивностью (до начала снижения скорости). Но он почти невозможен. Чаще всего используют косвенный метод.

Косвенный метод - это когда выносливость определяется по времени преодоления какой-нибудь достаточно длиной дистанции (например 10000 м). [5,10,29]

Поскольку работоспособность в двигательной деятельности зависит от многих факторов, в частности от скоростных и силовых способностей человека, следует учитывать два типа показателя выносливости: абсолютные и относительные, парциальные. [25]

В практике различают 2 вида выносливости: общую и специальную.

Общая выносливость - это способность длительно проявлять мышечные усилия сравнительно невысокой интенсивности. Общая выносливость на 85-100% спортивный результат.

Одна из важнейших особенностей общей выносливости - это способность к широкому переносу, т.е. общая выносливость, развитая средствами беговой тренировки и проявляемая в беге, находится в большой взаимосвязи с результатами в лыжной гонке, ходьбе.

Считается, что общая выносливость является основой для развития всех остальных разновидностей проявления выносливости.

Проявление общей выносливости зависит от спортивной техники (в первую очередь от экономичности рабочих движений) и от способности спортсмена «терпеть», т.е. противостоять наступающему утомлению путём концентрации волевых усилий.

Биологической основой общей выносливости являются аэробные возможности организма спортсмена. Основной показатель потребления аэробных возможностей - это максимальное потребление кислорода (МПК) в литрах в минуту.

Специальная выносливость - это способность проявлять мышечные усилия в соответствии со спецификой (продолжительностью и характером) специализированного упражнения. [10,15,18]

В беге на средние дистанции специальная выносливость (её в этом случае также называют скоростной выносливостью) проявляется в поддержании необходимой скорости на дистанции.

Проявление специальной выносливости зависит от некоторых физиологических и психологических факторов. Основной физиологический фактор анаэробные возможности.

При нормировании нагрузок рекомендуется учитывать пять компонентов:

продолжительность упражнения;

интенсивность;

продолжительность интервалов отдыха между упражнениями;

характер отдыха;

число повторений упражнения.

При нормировании выполнения циклических упражнений особое внимание заслуживают процессы возрастного развития двигательной системы. Изменения физиологических процессов в связи с выполнением тренировочных занятий обусловлены воздействием на организм повторяющихся движений. При этом в первую очередь происходят изменения функционального состояния двигательной системы. Вегетативные процессы перестраиваются под влиянием раздражений, сигнализирующих о возможной гипоксии, но главным образом - под влиянием моторно-висцеральных рефлексов. Поэтому при планировании тренировочных занятий и выборе нагрузок важно учитывать не только обменные процессы, но и возрастные особенности регуляции движений и освоения техники моторных навыков.

4.2 Развитие выносливости

Показатели выносливости у детей младшего школьного возраста незначительны. Например, мощность работы, которая может быть сохранена в течение 9 мин, у детей 9 лет составляет только 40% мощности, сохраняемой взрослыми на протяжении такого же времени [6,11,25]. Однако уже к 10-летнему возрасту дети становятся способными без выраженных признаков снижения работоспособности неоднократно повторять скоростные действия (например, ускоренный бег 30 м с короткими промежутками для отдыха) или мало интенсивную работу (медленный, сравнительно продолжительный бег).

Развитие выносливости, как и других физических способностей, на различных этапах возрастного созревания организма происходит неравномерно.

Первое значительное увеличение продолжительности бега с указанной интенсивностью наблюдается у девочек в 9 лет, у мальчиков в 10 лет; затем в 12 и соответственно в 13 лет; у юношей в 16 лет этот показатель выносливости наиболее существенно, у девушек после 14 лет продолжительность бега с каждым годом сокращается, если не проводить направленной тренировки.

Вопреки распространенной прежде точки зрения, современные исследования и практика детского спорта убеждают, что уже в младшем школьном возрасте следует направлено воздействовать на развитие выносливости разного типа, в первую очередь выносливости в работе умеренной и переменной интенсивности, не предъявляющей особых требований к анаэробно - гликолитическим возможностям организма. [14]

Воспитанию выносливости необходимо уделять достаточное внимание во всех формах работы по физическому воспитанию с детьми - в общей физической подготовке по школьной программе, во внешкольных занятиях и особенно в спортивной тренировке юных спортсменов.

Естественно, что, решая задачу воспитания выносливости в школьные годы, нужно тщательно учитывать большие возрастные различия в приспособительных реакциях организма к повышенным физическим нагрузкам. В экспериментах на животных показано, что продолжительные нагрузки могут вызвать замедление прибавки в весе растущего организма, подавлять функции желёз внутренней секреции, обуславливать ряд патологических процессов. Нагрузки, направленные преимущественно на развитие выносливости, допустимы лишь при систематическом квалифицированном врачебном и педагогическом контроле. [1]

При воспитании выносливости у младших школьников чаще всего используются подвижными играми, включающими кратковременно - интенсивные повторяющиеся двигательные действия с сюжетными паузами, а затем и играми с повышенной моторной плотностью. При достаточно умелом регулировании режима двигательной активности занимающихся игры, особенно спортивные, могут существенно содействовать развитию выносливости разного типа, в том числе и выносливости в непрерывной работе циклического характера. Этот эффект наиболее значительно проявляется на первых этапах физического воспитания. Однако игровая деятельность не позволяет достаточно направленно и строго дозировано воздействовать на отдельные факторы, определяющие различные типы выносливости. Отсюда понятно стремление использовать уже на первых этапах воспитания выносливости ряд таких средств и методов, которые дают возможность оказывать точно дозированные воздействия (бег на различные дистанции, бег на лыжах и другие упражнения циклического характера, а также серийно выполняемые гимнастические и другие общеподготовительные упражнения, организованные в форме «круговой тренировки»). [11,16]

Согласно исследовательским данным (А.Н. Макаров), воспитание выносливости в беге у школьников 11-12 лет целесообразно начинать с кроссовой подготовки и равномерного пробегания со скоростью 2-3 м/сек 200 - 400-метровых отрезков дистанции повторно в чередовании с ускоренной ходьбой (30-50 м в темпе 150 шагов в минуту). Как правило, в результате регулярных занятий такими упражнениями за 1-2 месяца удаётся значительно увеличить продолжительность пробегаемых дистанций. После этого вводится дополнительно переменный бег, который дозируется по схеме: 200-400 м со скоростью 2-3,5 м/сек и 30-50 м ускоренного бега (4-4,5 м/сек). При систематической тренировке общий километраж, преодолеваемый в таких упражнениях, может достигать в отдельных занятиях 2-3 км, а длина кроссовой дистанции - 10 км (у мальчиков 11-12 лет). [12,13]

По мере возрастного созревания организма для воспитания выносливости используется всё более широкий комплекс упражнений - циклических (бег на различные дистанции, передвижение на лыжах, коньках, велосипеде, гребля и т.д.), ациклических и смешанных. Причем основной организационно - методической формой использования ациклических и смешанных упражнений в этих целях является круговая тренировка по методу длительной непрерывной и интенсивной работы.

В процессе воспитания выносливости у детей чрезвычайно важно создать оптимальные условия для функционирования систем кислородного обеспечения организма. С этой целью в единстве с основными упражнениями «на выносливость» применяют специальные дыхательные упражнения, стремятся проводить занятия в атмосфере богатой кислородом (на открытой площадке, в парке, в зале с мощной вентиляцией и т.п.). [12,15,25]

Одна из определяющих черт методики воспитания выносливости в школьный период - постепенный переход от воздействий, направленных преимущественно на увеличение аэробных возможностей организма (в плане воспитания так называемой общей выносливости), к воспитанию специальной выносливости в упражнениях различного характера, в том числе субмаксимальной и максимальной мощности. Воспитание выносливости у юных спортсменов осуществляется при этом, естественно, в зависимости от специфики спортивной специализации.

Учитывая особенности возрастной динамики выносливости у девушек, отмеченные выше (падение её показателя после 14 лет), для них предусматривают менее значительные нагрузки «на выносливость», чем у юношей (например, если начальный норматив ГТО в кроссовом беге для мальчиков и девочек 10-11 лет почти одинаков, а в плавании вообще не различается, то для девушек 16-18 лет устанавливается не только в два раза меньшая, чем у юношей, кроссовая дистанция, но и меньшая скорость её преодоления - 0,5 и 1 км со скоростью около 4,2 4,8 м/сек соответственно). Вместе с тем и для девушек необходимо предусматривать такую систему упражнений, которая исключила бы у них регресс выносливости в старшем школьном возрасте. [12]

5. Резервные возможности организма

Состояние целостного организма определяется оптимальностью управляющих воздействий, их способностью обеспечить уравновешенность организма со средой и его адаптацию к условиям существования. Адаптационно-приспособительная деятельность требует затрат энергии и информации, в связи с чем можно говорить о «цене» адаптации, которая определяется степенью перенапряжения регуляторных механизмов и величиной расходованных функциональных резервов. Необходимо отметить, что под функциональными резервами понимаются регуляторные адаптивные возможности организма, которые определяются не только и не столько запасами субстратов, сколько наличием потенциальных механизмов их реализации в саморегулирующихся адаптивных функциональных системах. При этом, подобно теории функциональных систем организма П.К. Анохина, мишенью поиска являются не проявления и признаки болезней в привычной их классификации по заболеваниям органов и тканей, а нарушения системной организации важнейших физиологических функций организма. Состояние обычной жизнедеятельности характеризуется наличием относительной уравновешенности реакций организма со средой и одновременным поддержанием гомеостаза внутри живой системы. [9]

В качестве критериев пониженных резервных возможностей организма И.П. Бобровницкий (2001) выделяет следующие функциональные нарушения:

· гиперактивация стресс-инициирующих проявлений, и прежде всего симпато-адреналовой системы;

· сниженный потенциал стресс-лимитирующих систем (антиоксидантная защита, простагландины, эндорфины, ГАМК и др.);

· наличие стресс-повреждающих эффектов, и прежде всего признаков деструкции клеточных мембран;

· признаки невротизации личности;

· нарушение психофизиологического статуса;

· нарушение биологического ритма функциональных параметров;

· нарушение рефлекторного ответа и энергобиоинформационные расстройства;

· пониженная переносимость функциональных нагрузочных проб (физической нагрузки, гипоксической пробы, статокинетической пробы, вестибулярных нагрузок, ортостатических проб, метаболических нагрузочных проб).

Концепция гомеостаза в настоящее время играет важную роль при анализе жизненных процессов на разных уровнях биологической системы. Гомеостатические свойства целостного организма являются результатом одновременного действия многочисленных и сложно организованных регуляторных механизмов, среди которых одно из важных мест занимает вегетативная регуляция физиологических функций, обеспечивающая постоянство уровней обмена веществ и энергии в организме. Способность к уравновешиванию со средой, или адаптационные возможности, являются одной из важнейших особенностей живой системы. Процесс адаптации организма к условиям внешней среды может быть зависим от взаимодействия между управляющим и исполнительным контурами регуляции. С учетом роли каждого из них в реализации адаптационных реакций организма, переход от одного функционального состояния к другому происходит в результате изменений одного из трех свойств биосистемы:

· уровня функционирования;

· функционального резерва;

· степени напряжения регуляторных механизмов.

Уровень функционирования, например, показателей системы кровообращения есть не что иное, как характеристика миокардиального гемодинамического гомеостаза.

В каждый текущий момент времени складывается такое соотношение этих показателей, которое обеспечивает необходимый кровоток через работающие органы. Функциональный резерв системы кровообращения традиционно определяется путем применения функциональных нагрузочных проб. Чем выше функциональный резерв, тем меньше усилий требуется для адаптации к обычным условиям существования, условиям покоя. Резервные «мощности системы кровообращения» создают запас прочности на случай неадекватных воздействий на организм, и благодаря этому исходный уровень функционирования снижается. Текущая деятельность организма всегда связана с расходованием резервов, но, вместе с тем, происходит и их восполнение. Поэтому большое значение имеет не только своевременная мобилизация резервов, но и соответствующая стимуляция процессов восстановления и защиты.

Степень напряжения регуляторных систем, в том числе тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, влияет на уровень функционирования кровообращения путем мобилизации той или иной части функционального резерва. Неблагоприятное воздействие факторов окружающей среды при достаточном функциональном резерве, нередко в течение долгого времени не вызывает нарушения миокардиального гемодинамического гомеостаза, а лишь ведет к некоторому смещению физиологических показателей в пределах общепринятого диапазона норм и сопровождается соответствующим напряжением регуляторных систем.

Расходование функциональных резервов происходит для поддержания необходимого уровня функционирования систем организма. В неадекватных условиях организм вынужден адаптироваться к окружающей среде путем изменения уровней функционирования отдельных систем, что требует расходования функциональных резервов. Благодаря деятельности регуляторных механизмов происходит перестройка внутренней среды в соответствии с внешними условиями. [2]

Методика исследования

Эксперимент состоял из 3-х частей:

1. Показатели шагомера

2. Простая зрительно-моторная реакция

3. Мышечная выносливость.

Целью нашего исследования было изучение корреляции двигательной активности по показателям шагомера, простой зрительно-моторной реакции и мышечной выносливости.

Исследования простой зрительно-моторной реакции и мышечной выносливости проводились с помощью программы НейроСофт 2003. НС-Психо Тест 2002-2004.

ПЗМР исследовались с помощью прибора ЗМ Анализатор. Тестировались оба глаза.

При исследовании простой зрительно-моторной реакции вычислялся уровень функциональных возможностей центральной нервной системы и церебральный гомеостаз, кроме того, регистрировались: максимальная, минимальная и средняя величины, а также мода, амплитуда моды, среднеквадратичное отклонение и размах интервалов времени между предъявлением светового раздражителя и реакцией обследуемого. Методика имеет полностью формализованную интерпретацию результатов с представлением состояния обследуемого на двумерной матрице - «светофоре».

Шагомер (педометр) - это прибор, автоматически подсчитывающий количество пройденных шагов и предназначенный для контроля физической активности. Шагомер состоит из датчика шага и счётчика. Современные шагомеры - это электронные устройства, построенные с использованием микрокомпьютера. Такая внутренняя сложность позволяет улучшить точность счёта, сократив количество ложных срабатываний благодаря хитрым алгоритмам распознавания истинного шага.

При работе с шагомером у испытуемого замерялось количество пройденных шагов за сутки. Кроме того шагомер автоматически высчитывает количество пройденных километров и калорий.

Исследование на активность мышц заключалось в том, что измерялась максимальная мышечная сила с помощью динамометра. Испытуемый должен был определенное время удерживать показатели динамометра силой.

В исследовании участвовали 12 человек. Обследованные представляли собой однородную социальную группу, в которую входили студенты от 19 до 22 лет женского пола.

Обследования проводили с соблюдением биоэтических правил.

Расчеты корреляции проводились с помощью программы «Statistica 5.5», по критерию Пирсона.

В эксперименте участвовали 12 человек женского пола. Нам необходимо определить корреляцию между количеством пройденных шагов и показателями физиологического состояния организма испытуемых. Для этого используем критерий корреляции по Пирсону.

Первым пунктом нашей работы является общий статистический анализ выборки.

Таблица 1. Показатели общего статистического анализа выборки

	N	Ср. арифм	Мин.значение	Макс. значение	Дисперсия	Ст. отклонение.	Ошибка ср. арифм	Ассиметрия	Ст. Ошибка ассиметрии	Эксцесс	Ст. Ошибка эксцесса
Шаги	12	7561,6	1102	14693	16593480	4073,51	1175,92	0,185	0,64	-0,609	1,23
Функц. ур-нь сиc-мы	12	4,4	3,77	5,03	0	0,40	0,11	0,518	0,64	-0,615	1,23
Уст-ть реакции	12	1,46	0,64	2,73	0	0,58	0,17	0,889	0,64	0,833	1,23
Ур.функц. воз-ти	12	3,04	2,09	4,30	0	63	0,18	0,645	0,64	0,016	1,23
Мышечная сила	12	28,96	20,50	42,50	35,00	5,90	1,70	1,019	0,64	1,58	1,23
Выносливость	12	96,62	89,70	100,00	14,00	3,70	1,07	-1,137	0,64	0,24	1,23

Из данной таблицы следует, что среднее значение шагов 7561,1 при диапазоне от 1102 до 14693 шагов. В норме за сутки человек должен проходить 10000 шагов. В рамках этого эксперимента мы видим, что данную норму выполнили только трое из испытуемых.

Из общего статистического анализа нашей выборки мы видим, что разброс между всеми показателями очень большой. Среднее значение функционального уровня системы равно 4,4 при диапазоне вариации от 3,77 до 5,03. Устойчивость реакции имеет среднее значение 1,46 при диапазоне 0,64 - 2,73. Среднее значение уровня функциональной возможности организма составляет 3,04 при диапазоне от 2,09 до 4,30. Также большой разброс показателей имеет мышечная сила. Среднее значение мышечной силы имеет значение 28,96 при диапазоне показателей от 20,50 до 42,50. Среднее значение выносливости 96,62 при диапазоне от 89,70 до 100.

Следующим этапом нашего исследования являлось проверка на нормальность распределения, для определения дальнейшего метода расчетов корреляции.

Рис. 1. Распределение частот количества шагов



Рис. 2. Распределение частот устойчивости реакции

Рис. 3. Распределение частот функционального уровня системы

Из рисунков гистограмм видно, что распределение значений признаков близко к нормальному. Так как уровень значимости p> 0,05, то можно считать, что изучаемые показатели распределяются нормально. Поэтому для дальнейшего расчета корреляции используем критерий Пирсона.

Таблица 2. Корреляционная зависимость изучаемых показателей

	Шаги	Функц. ур. сист.	Устойч. р-ции	Ур.функц. возм-ти	Мыш. сила	Выносливость
Шаги	1	0,39	0,39	0,40	0,17	0,29
Функц. ур. Сист.	0,39	1	0,97	0,98	0,12	0,28
Устойч. Р-ции	0,38	0,97	1	0,99	0,21	0,29
Ур.функц. возм-ти	0,40	0,98	0,99	1	0,19	0,30
Мыш. сила	0,17	0,12	0,21	0,19	1	0,22
Выносливость	0,22	0,28	0,29	0,30	0,22	1

Значения в ячейках корреляционной матрицы симметричны относительно диагонали, пересекающей ее слева направо, сверху вниз. Достоверные значения коэффициента корреляции отмечены в таблице красным цветом.

Если коэффициент корреляции по модулю превышает значение 0,95, то принято считать, что между данными переменными существует практически линейная зависимость. Если коэффициент корреляции имеет величину от 0,8 до 0,95, считается, что это свидетельствует о сильной степени линейной связи между исследуемыми показателями. Если коэффициент корреляции находится в диапазоне от 0,6 до 0,8, это указывает на наличие линейной связи между измеренными показателями. И, наконец, в том случае если коэффициент корреляции не превышает 0,4, принято считать, что линейная связь между переменными не выявлена.