Характеристика возрастных особенностей физического развития детей и подростков
Возрастная периодизация. В соответствии с общепринятой схемой возрастной периодизации развития человека в процессе многолетнего спортивного совершенствования важно учитывать следующие возрастные периоды:
‑ второе детство – 8‑12 лет (м), 8‑11 лет (д.);
‑ подростковый возраст – 13‑16 лет (м), 12‑15 лет (д.);
‑ юношеский возраст – 17‑21 год (ю), 16‑20 лет (д);
‑ зрелый возраст, 1 период – 22‑35 лет (м), 21‑35 (ж).
При выделении отдельных возрастных периодов учитываются морфологические критерии биологического возраста. Биологический возраст ребенка определяется степенью приближенности организма в целом, а также органов и систем к так называемому дефинитивному состоянию, возникающему при достижении организмом зрелости.
Среди морфологических показателей биологического возраста выделяют признаки общего (интегральные) и местного (локальные) значения. Интегральные признаки характеризуют биологический возраст с учетом размеров тела, особенностей окостенения скелета («костный возраст») и прорезывания зубов («зубной возраст»), а также вторичных половых признаков (возраст полового созревания). Локальные признаки характеризуют биологический возраст отдельной системы органов, отдельного органа или его компонента. Они неодинаковы для различных органов и систем организма.
Наиболее интегральной антропометрической характеристикой человека служит длина тела. У мальчиков наиболее активный прирост длины тела отмечается в 11, 14 и 17 лет. Масса тела у мальчиков изменяется ритмично, увеличиваясь более активно через год.
Скачок роста у девочек в переходном возрасте наступает раньше, чем у мальчиков. Это свидетельствует о том, что девочки по срокам полового созревания опережают мальчиков. В среднем, начало активизации роста тела в длину приходится на 9,6±0,1 года у девочек и 11,7±0,1 у мальчиков. Прирост массы тела отстает от изменений его длины перед наступлением полового созревания.
При этом возраст начала переходного скачка роста длины и массы тела расходится у мальчиков и девочек не более чем на 0,1 года.
Научные исследования и практика свидетельствуют, что не только на разных этапах возрастного развития, но и в каждом возрасте организм обладает неодинаковым уровнем морфологической и функциональной готовности к педагогическим воздействиям. Следовательно, и эффект одинаковых по силе воздействий будет сохраняться лишь на протяжении определенного возрастного интервала, а по его истечении подлежит замене другими. В этом аспекте среди возрастных периодов особый интерес представляет подростковый возраст, охватывающий промежуток от 12 до 15 лет у девочек и от 13 до 16 лет у мальчиков. Этот период усиленного роста и развития детского организма наиболее благоприятен для развития двигательных качеств, но именно в этом возрасте требуется особая внимательность в соблюдении меры напряженности нагрузок.
Половое созревание ‑ это морфофункциональная перестройка организма в ходе индивидуального развития в связи с приобретением им способности к продолжению рода. Для периода полового созревания характерны следующие особенности:
‑ увеличение годичных приростов размеров тела;
‑ половые различия в скорости роста;
‑ изменение пропорций тела, выраженное в относительном укорочении корпуса и удлинении нижних конечностей;
‑ отставание приростов массы тела от приростов его длины, наиболее выраженное перед началом полового созревания;
‑ повышение изменчивости антропометрических признаков, в связи с чем детей делят на ускоренно растущих и замедленно растущих.
В проявлениях признаков полового созревания мальчиков отмечается следующая последовательность: 1) увеличение полового члена и яичек; 2) оволосение лобка, начало ломки голоса (мутации); 3) кратковременное набухание грудных желез; 4) выступание щитовидного хряща и завершение мутации; 5) оволосение верхней губы, подмышечных впадин и появление поллюций.
Соответственно у девочек: 1) увеличение размеров таза; 2) округление бедер; 3) развитие молочной железы; 4) появление растительности на лобке; 5) оволосение подмышечных впадин; 5) первая менструация.
Возрастные особенности костной системы и соединения костей. Основные морфологические изменения, происходящие в костной системе, заключаются в накапливании костной ткани в период детства и замещении ею хрящевой ткани
(1 стадия), затем приобретение костью монолитного строения с исчезновением эпифизарных хрящей (2 стадия), а позже в незаметно начинающейся и прогрессирующей с возрастом убыли костного вещества (3 стадия).
Изменения суставно-связочного аппарата после рождения проявляются в неравномерном увеличении размеров суставных поверхностей, доразвития их хрящевого покрова, а также в увеличении коллагенового компонента соединительной ткани и основного вещества хрящевой ткани. После завершения этих процессов наступает охрящевление менисков, дисков и частично внутрисуставных связок и капсулы суставов. Эти изменения приводят к увеличению прочности связочного аппарата суставов.
Окостенение скелета у детей происходит неравномерно: к 9‑11 годам заканчивается окостенение фаланг пальцев рук, к 12‑13 годам ‑ запястья и пясти.
В подростковом возрасте костная система находится в состоянии усиленного роста. Особенно быстро растут длинные трубчатые кости верхних и нижних конечностей, ускоряется рост в высоту позвонков. Рост же костей в ширину незначителен. Учитывая, что в этом возрасте позвоночный столб очень подвижен и податлив, при неблагоприятных условиях в этом возрасте могут возникнуть различные нарушения осанки или деформации позвоночника. Следует помнить, что нарушения осанки могут сопровождаться изменением функций различных органов и систем.
Мышечная система. С момента рождения и до подросткового периода включительно происходит интенсивное увеличение мышечной массы. Увеличение мышечной массы в процессе развития обусловлено главным образом гипертрофией отдельных мышечных волокон в результате увеличения их миофиламентов и миофибрилл. Длина мышц возрастает вследствие увеличения длины существующих саркомеров (которые образуются в месте соединения мышц и сухожилий) и их количества.
Пик увеличения мышечной массы приходится на период полового созревания. В этот период происходит и наиболее интенсивный рост силы мышц. Следует четко знать общее правило ‑ чем больше мышечная группа продвинулась в своем развитии, тем меньше годичные приросты ее силы в последующие периоды.
К 16‑17-летнему возрасту мышцы по своему химическому составу, строению и сократительным свойствам приближаются к показателям взрослой мышечной системы. Опорно-двигательный аппарат может уже выдерживать значительные статические напряжения и способен к длительной и напряженной работе. При естественном развитии и мужчины и женщины достигают пика мышечной массы в 18‑25 лет.
Возрастные особенности сердечно-сосудистой системы. С возрастом у детей и подростков увеличивается масса и объем сердца, изменяются соотношения его отделов и положение в грудной клетке, дифференцируется гистологическая структура сердца и сосудов, совершенствуется нервная регуляция сердечно-сосудистой системы.
Увеличение размеров сердца у детей происходит неравномерно и находится в тесной взаимосвязи с увеличением тотальных размеров тела. Абсолютные размеры сердца после рождения постепенно увеличиваются (до 10‑12 раз к 14‑15 годам). Сердечная мышца развивается до 18‑20 лет, а вместе с ней увеличивается и объем сердца. У 16‑17-летних юношей объем сердца в среднем составляет 720 мл,
а у 18-летних достигает взрослых размеров.
Возрастные изменения аппарата кровообращения в младшем школьном возрасте характеризуются равномерностью и относительно более медленными темпами увеличения объема сердца по сравнению с суммарным просветом сосудов. Артерии у детей относительно широки и развиты сильнее, чем вены. Также относительно больше, чем у взрослых, просвет прекапиллярной и капиллярной сети. Это является одной из причин относительно низкого артериального давления, характерного для 7‑11-летнего возраста.
С возрастом постепенно замедляется частота сердечных сокращений.
В 7‑8 лет она составляет в среднем 80‑92 уд/мин, в 9‑10 лет – 76‑86 уд/мин,
в 11лет ‑ 72-80 уд/мин. Закономерное снижение ЧСС с возрастом связано с морфологическим и функциональным формированием сердца, увеличением систолического выброса крови, появлением и становлением влияний центров блуждающего нерва.
Важно учитывать, что в младшем школьном возрасте сократительная способность миокарда еще недостаточна, деятельность сердца малоэкономична и невелик его функциональный резерв, что, прежде всего, связано с преобладанием симпатических влияний на сердце и с возрастными особенностями гемодинамики.
Значительные изменения претерпевает сердечно-сосудистая система в подростковом возрасте ‑ в период полового созревания. На этом этапе развития сердцу свойственны наиболее выраженные и быстро нарастающие изменения. Стимулирующее влияние на рост сердца оказывают железы внутренней секреции (гипофиз, надпочечники, половые железы, щитовидная железа), деятельность которых резко активизируется. Повышая синтез белка в миокарде, они способствуют увеличению массы сердца. Большие изменения происходят и в микроструктуре миокарда, что свидетельствует об интенсификации его внутренних обменных процессов и повышению эффективности деятельности.
В подростковом возрасте почти завершается дифференциация сердца, и оно по своим структурным показателям (кроме размеров) становится подобным сердцу взрослого человека. Фазовая структура ЧСС после 15-летнего возраста приобретает характер, свойственный взрослому человеку. Артериальное давление и ЧСС в покое также достигают взрослых показателей.
В то же время важно помнить, что нередко в период полового созревания происходит нарушение в гармонии роста массы и тотальных размеров тела и увеличение размеров сердца, часто возникающее у подростков с акселерированным типом развития. В этих случаях деятельность сердца отличается малой экономичностью, недостаточным функциональным резервом и снижением адаптационных возможностей к физическим нагрузкам. Повышение минутного объема крови при физической нагрузке у таких подростков происходит главным образом за счет учащения ЧСС при незначительном увеличении систолического выброса крови. У некоторых подростков в этом возрасте отмечается так называемая юношеская гипертония (повышенное систолическое давление ‑ более 140 мм рт. ст.). Это следует учитывать при спортивных тренировках, регламентации объемов и интенсивности нагрузок.
Случаи регистрации у подростков различных отклонений со стороны сердечно-сосудистой системы (изменения очертаний и размеров сердца, функциональный систолический шум, нарушение отдельных функций сердца ‑ автоматизма, проводимости, возбудимости, фазовый синдром гипердинамии миокарда, повышение сосудистого тонуса) служат поводом к распространению мнения об ограниченных потенциальных возможностях сердца у подростков. Однако эти функциональные отклонения не являются признаком неполноценности сердца подростков. В подростковом возрасте происходит значительное увеличение адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам. Однако, по сравнению с организмом взрослого человека, аппарат кровообращения у детей и подростков реагирует на нагрузки менее экономично и приходит к максимальному напряжению при относительно небольших физических нагрузках.
Система дыхания. Развитие организма сопровождается усилением функции дыхания. К началу периода полового созревания объем легких, по сравнению с таковым у новорожденного, увеличивается в 10 раз, а к концу пубертатного периода ‑ в 20 раз. В период полового созревания темпы роста и развития всего аппарата дыхания наиболее высокие. Поскольку в процессе полового созревания осуществляется перестройка нервной и гуморальной регуляции дыхания, внешнее дыхание подростков отличается большей вариативностью параметров. Жизненная емкость легких достигает среднего уровня здоровых взрослых к 17 годам. Резервные возможности легочного дыхания также к этому возрасту практически достигают уровня взрослых.
Частота дыханий, являющаяся одним из показателей функции внешнего дыхания, с возрастом замедляется: в 7‑8 лет она равна 22‑23 циклам в мин, в 10‑11 лет снижается до 19‑20, а к 16‑17 годам приближается к показателям взрослых.
Возрастные и индивидуальные преобразования функции внешнего дыхания связаны с морфологическими изменениями грудной клетки, развитием дыхательных мышц и бронхолегочной системы, изменением характера нейрогуморальных механизмов регуляции дыхания. Основные адаптационные реакции дыхательной системы, обусловленные тренировками, проявляются при максимальной нагрузке на все системы.
Эндокринная система. Существенная роль в приспособительных реакциях организма отведена эндокринным железам, которые наряду с центральной нервной системой обеспечивают адаптацию организма к мышечной работе. Многочисленные биологические эффекты, вызываемые продуктами жизнедеятельности этих желез ‑ гормонами, позволяют эндокринной системе управлять обменом веществ в клетках организма.
Глубокая перестройка эндокринной системы происходит у подростков в процессе полового созревания. Резко повышается активность щитовидной железы и надпочечников, отчетливо активизируются функции задней доли гипофиза, отмечается значительное увеличение его хромафинных клеток, имеющих непосредственное отношение к усилению функций половых желез.
Половое созревание, сопровождающееся значительным усилением симпатических, эрготропных воздействий на организм, увеличением возбудимости коры головного мозга и повышением общей реактивности нервной системы, способствует повышению эмоциональности, вызывает изменения кровяного давления, ритма сердечной деятельности и дыхания. Ускорение общего развития и полового созревания протекает не всегда гармонично, что может сопровождаться рядом нарушений в соматическом, нейрогуморальном и психо-эмоциональном статусе подростков.