В соответствии с новыми Федеральными государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования третьего поколения, возрастная морфология является обязательной учебной дисциплиной для всех вузов физкультурного профиля.
Введение нового курса возрастной морфологии в учебные планы спортивных вузов является объективной необходимостью, вытекающей из главной цели обучения в них – подготовки квалифицированных, профессиональных кадров в области физической культуры и спорта.
Данная дисциплина знакомит будущих преподавателей физической культуры, тренеров и организаторов оздоровительной физической культуры с особенностями строения организма человека и его функциональными возможностями в разные возрастные периоды, что необходимо учитывать при дозировании физических нагрузок в процессе работы с разным возрастным контингентом.
Настоящее учебное пособие посвящено вопросам общего раздела дисциплины «Возрастная морфология». В ней содержатся сведения о биологическом возрасте, акселерации и ретардации развития, внутриутробном развитии, особенностях постнатального онтогенеза, а также процессах, происходящих в клетках и тканях при старении организма. Поскольку пособие предназначено для студентов вузов физкультурного профиля, авторы уделили особое внимание воздействию спортивных нагрузок на развивающийся организм в процессе раннего постнатального онтогенеза, в зрелом возрасте и при его старении.
В конце каждой главы имеются контрольные вопросы для самостоятельной подготовки студентов к занятиям и зачетам.
Пособие адресовано студентам вузов физкультурного профиля, а также учащимся школ олимпийского резерва. Оно будет полезно и тренерам, занимающимся с молодежью, в группах здоровья для взрослых, а также при работе в группах детей с ограниченными возможностями.
Возрастная морфология – это наука, которая изучает особенности структурных изменений и закономерности формирования организма в процессе индивидуального развития (онтогенеза).
Ее нередко считают составной частью таких наук как ауксология – наука о росте, развитии и старении организма, и антропология – наука о происхождении и эволюции человека. В то же время возрастная морфология тесно связана с такими науками как анатомия, биология, физиология, биохимия, эмбриология и является необходимой научной базой для таких дисциплин как теория и методика физического воспитания, педагогика, педиатрия, гигиена и спортивная медицина.
Возрастная морфология тесно связана с возрастной физиологией – наукой, изучающей возрастную перестройку функций органов и систем, механизмов физиологических процессов. Так же возрастная морфология тесно связана с такими биологическими науками как генетика и экология человека.
Целью данного предмета является вооружение будущих специалистов в области физической культуры и спорта знаниями о взаимосвязи между особенностями морфологического строения тела человека в разные возрастные периоды с его функциональными возможностями.
В числе основных задач курса возрастной морфологии выделяют следующие:
1. Выяснение общих закономерностей и частных проявлений процессов роста и развития организма в связи с особенностями влияния наследственности и внешней среды.
2. Установление наиболее благоприятных (критических, сенситивных) периодов для направленных педагогических воздействий и эффективного формирования тех или иных качеств организма.
3. Определение наиболее информативных морфологических показателей биологического возраста человека.
4. Подразделение хода индивидуального развития организма на ряд периодов по принципу внутригрупповой однородности показателей биологического возраста и отличий одного периода от другого (возрастная периодизация).
5. Изучение тенденций роста и развития, характерных для определенной исторической эпохи.
6. Разработка нормативных значений размеров тела для оценки физического развития человека.
7. Выяснение отличий роста и развития детей разных соматотипов.
Для решения поставленных задач возрастная морфология использует ряд методов.
1. Метод антропометрии.
С помощью измерительных приборов производят измерение размеров тела и его частей (продольных, поперечных, обхватных, толстотных, весовых); оценивают пропорции тела, состав массы тела, типы конституций.
По способу подбора испытуемых выделяют два варианта исследования:
генерализующее исследование (поперечное сечение популяции) – его применяют для одномомикроскопия ментного обследования групп людей разного возраста. В дальнейшем они делятся на возрастные группы, результаты измерений математически обрабатываются и для каждой возрастной группы вычисляются средние статистические показатели.
Метод используется для получения возрастно-половых стандартов и оценочных таблиц для различных возрастных групп.
индивидуализирующее исследование (продольный срез) – измерения проводят у одних и тех же групп людей в динамике лет. Данные сопоставляются и на их основании можно установить динамику роста и развития в пределах одного поколения, дают более объективную оценку возрастных изменений.
продольно-поперечное (смешанное) исследование – является дополнением индивидуализирующего исследования в случае, если проведение измерений сильно растянуто по времени и часть обследованных по тем или иным причинам выбывает их исследования (смена места жительства, болезнь и т.п.). В таких случаях обследуемая группа дополняется новыми испытуемыми того же возраста.
2. Метод антропоскопии (описательный метод).
Он является описательным методом, с помощью которого визуально оценивают в условных единицах (баллах) с применением специально разработанных шкал и нормативных таблиц. Данный метод широко применяется для оценки признаков зубного возраста, полового развития и других показателей биологического возраста человека.
3. Метод микроскопии.
Методы гистологического и гистохимического исследования микроструктур с помощью световой и электронной микроскопии.
Современные гистологические методы исследования позволяют изучать как живые так и фиксированные структуры. Данный метод включает в себя приготовление гистологических препаратов с последующим их изучением с помощью светового или электронного микроскопа. Гистологические препараты представляют собой мазки, отпечатки органов, тонкие срезы кусочков органов, часто окрашенные специальным красителем, помещенные на предметное стекло микроскопа, заключенные в консервирующую среду и покрытые покровным стеклом. Толщина срезов для световой микроскопии обычно не превышает 4-5 мкм, для электронной – 50 нм.
Гистохимический метод относится к методам качественного анализа гистологических структур. В основе этого метода лежит применение химических реакций для выявления в структурах аминокислот, белков, нуклеиновых кислот, различных видов углеводов, липидов, ферментов и др. Зная характер распределения химических веществ в клетках, тканях и органах в норме и при различных воздействиях на организм, можно судить о функциональном значении данных структур и направленности обменных процессов в них.
4. Метод гониометрии (измерение подвижности в суставах) – оценивается возрастная динамика подвижности в суставах.
5. Метод динамометрии (измерение силы мышечных групп) – измерение мышечной силы на разных этапах развития организма.
Возрастная морфология подразделяется на 2 раздела – общая и частная.
Общая возрастная морфология – изучает закономерности роста и развития организма в целом, роль наследственности и среды в осуществлении этих процессов. Она исследует наиболее интегральные критерии биологического возраста – антропометрические, костные, зубные и признаки полового созревания. На основании этих критериев создаются схемы возрастной периодизации. Общий раздел возрастной морфологии рассматривает вопросы показателей биологического возраста, акселерации и ретардации, возрастные особенности строения клеток и тканей организма, морфологию стареющей клетки, основных тканей и организма в целом.
Частная возрастная морфология изучает возрастные особенности, как отдельных органов человека, так и систем организма в целом; определяет на системном, органном, тканевом и клеточном уровнях показатели биологического возраста, имеющие информативность, и использует их для внесения уточнений в возрастную периодизацию.
Рост и развитие организмов – сложные явления, результаты многих метаболических процессов и размножения клеток, увеличения их размеров, процессов дифференцировки, формообразования и т. д.
Рост и развитие обычно употребляются как понятия тождественные, неразрывно связанные между собой. Взаимосвязь роста и развития проявляется, в частности, в том, что определенные стадии развития могут наступать только при достижении определенных размеров тела. Между тем их биологическая природа, механизмы действия и последствия их процессов различны.
Рост – это количественное увеличение массы органов и организма в целом за счет увеличения размеров и массы отдельных его клеток или увеличения числа клеток благодаря их делению.
Развитие – это качественные преобразования в многоклеточном организме, которые протекают за счет дифференцировки процессов (увеличения разнообразия клеточных структур) и приводят к качественным изменениям функций организма и повышению сложности организации живой системы.
Факторы роста и развития. К возрастным показателям роста и развития относятся как врожденные, так и приобретенные признаки, так как с одной стороны они определяются наследственностью – генотипом, а с другой стороны, влиянием внешней среды.
1. Наследственные (генетические) – носят обязательный характер, без их воздействия развитие невозможно,
2. Средовые (паратипические) – носят случайный характер, они либо способствуют реализации генетической программы, либо тормозят ее раскрытие. Они бывают:
а) абиотические (температура, свет, влажность, атмосферное давление, радиация, электромагнитный фон, динамика солнечной активности и др.). На рост и развитие детей влияют время года, климат, географические условия.
б) биотические (источники воды и пищи, перенесенные заболевания и пр.).
в) социальные факторы (жилище, бытовые и гигиенические условия, трудовая деятельность, физические упражнения, подвижные и спортивные игры, взаимоотношения между членами сообщества, популяции и т.д.).
Доля влияния генетических и средовых факторов на протяжении периода роста и развития не постоянна и варьирует от признака к признаку.
Онтогенетическое развитие человека можно охарактеризовать рядом общих особенностей . К таковым относят:
– Непрерывность – рост отдельных органов и систем организма человека не бесконечен, он идет по так называемому ограниченному типу . Конечные величины каждого признака обусловлены генетически, то есть существует норма реакции. Но наш организм представляет собой открытую биологическую систему – это субъект постоянного непрерывного развития на протяжении всей жизни. Нет ни одного параметра (и не только биологического), который не находился бы на протяжении жизни в развитии или изменении.
– Постепенность выражается в прохождении последовательных стадий развития, ни одна из которых не может быть пропущена.
– Необратимость процесса развития означает, что периоды, или этапы, роста идут последовательно один за другим. Пропустить какой- либо из этих этапов невозможно, так же как и нельзя вернуться к тем особенностям строения, которые уже проявлялись на предыдущих стадиях.
– Цикличность – хотя онтогенез является процессом непрерывным, темпы развития (скорости изменений признаков) могут существенно отличаться во времени. У человека существуют периоды активизации и замедления процесса роста в определенные периоды. Например, повышенные темпы роста отмечаются до рождения, в первые месяцы жизни, в возрасте 6-7 лет (полуростовой скачок) и в 11-14 лет (ростовой скачок). Существует также цикличность, связанная с сезонами года (например, увеличение длины тела происходит в основном в летние месяцы, а увеличение веса – осенью), а также – суточная (например, наибольшая активность роста приходится на ночные часы, когда наиболее активна секреция гормона роста и др.).
– Гетерохрония, или разновременность (основа аллометричности), проявляется разновременным ростом и созреванием отдельных систем организма и различных признаков. Отдельные органы и их системы растут и развиваются не одновременно, одни функции развиваются раньше, а другие позднее. Естественно, что на первых этапах онтогенеза созревают наиболее важные, жизненно необходимые системы, например головной мозг, который к 6-7 годам достигает «взрослых» значений.
– Эндогенность развития определяется генетическими регуляторными механизмами, которые влияют на процессы роста, развития и старения. Воздействия средовых факторов на генетические детерминанты программы развития может ускорить или замедлить данные процессы. Если при этом они выйдут за границы нормы реакции, которые определяются наследственностью, могут возникнуть патологические отклонения. В этой регуляции существенная доля относится к собственно генетическому контролю , реализованному на уровне организма благодаря взаимодействию нервной и эндокринной систем (нейроэндокринная регуляция).
1. Что изучает возрастная морфология?
2. Какие задачи решает возрастная морфология?
3. Какие методы используются в возрастной морфологии?
4. Классификация возрастной морфологии.
5. Что изучает общая возрастная морфология?
6. Что изучает частная возрастная морфология?
7. Дайте определение роста и развития человека.
8. Каковы факторы роста и развития?
9. Что относят к генетическим факторам роста и развития?
10. Что относят к средовым факторам роста и развития?
11. Каковы основные закономерности развития?
Индивидуальные различия в процессе роста и развития могут варьировать в широких пределах. Существование индивидуальных колебаний процессов роста и развития послужило основанием для введения такого понятия, как биологический возраст, или возраст развития (в отличие от паспортного возраста). Возраст человека, оцененный по степени развития (или зрелости) отдельных признаков и систем признаков, получил название биологического возраста .
В отличие от паспортного (хронологического) возраста , который отражает период времени, прошедший в абсолютном выражении (то есть в годах, месяцах, днях и т.п.) с момента рождения человека до данного конкретного момента, биологический возраст – это достигнутый организ мом уровень морфофункционального созревания , который мы получаем , сравнивая развитие по разным критериям .
Термин "биологический возраст" связан с именами В.Г. Штефко, Д.Г. Рохлина и П.Н. Соколова (30-40 гг. XX в.). Общепринятого определения понятия «биологический возраст» в настоящее время не существует. Разные авторы дают свои трактовки этого термина. В.Г.Власовский (1976) предложил следующее определение, согласно которому «биологический возраст – это достигнутый отдельным индивидуумом уровень развития морфологических структур и связанных с ними функциональных явлений жизнедеятельности организма, соответствующий среднему для всей популяции уровню, характерному для данного хронологического возраста». О.М.Павловский, М.С. Архангельская и Н.С.Смирнова (1987) предложили свое определение: «биологический возраст – это степень соответствия морфофизиологического статуса данного лица (или группы лиц, заведомо связанных объединяющими факторами) некоторому общему уровню аналогичных показателей в когорте ровесников».
В схемах периодизации онтогенеза отражается нормальный процесс роста и развития человека. Например, в среднестатистической группе детей второго детства происходит прорезывание большинства постоянных зубов, начинается развитие вторичных половых признаков, идут характерные изменения психики и т.д. Однако все вместе эти "типичные" изменения характерны только для "среднего" ребенка из этой группы, то есть тех мальчиков или девочек, у которых процесс роста и развития отдельных систем организма наиболее интегрирован (сбалансирован или нормален). В среднем это около 50-60 %. Примерно в 40 % случаев эти показатели отклоняются от среднего варианта развития. Поэтому, биологический возраст, значительно больше чем календарный, отображает онтогенетическую зрелость индивидуума, его работоспособность и характер адаптивных реакций. Если биологический возраст отстает от паспортного, то говорят об отставании или замедлении в развитии, или ретардации ; а если их морфофункциональный статус опережает паспортный возраст, то есть развитие ускорено, то можно говорить об акселерации (ниже рассмотрим более подробно данные понятия).
Преддошкольный возраст (до 3 лет). Этот возрастной период характеризуется бурным ростом и развитием. Так, рост на первом году жизни увеличивается на 23-25 см. На втором-третьем ежегодное увеличение роста составляет 8-10 см. Масса тела на первом году возрастает на 6 кг, на втором-третьем - на 4-6 кг. Изменяются пропорции тела: относительное уменьшение размеров головы с 1 / 4 длины (у новорожденного) до 1 / 5 (у ребенка 2-3 лет).
В этом возрасте идет активный процесс перестройки костной ткани, изменяется структура костного вещества - грубоволокнистая уступает место пластинчатой. Происходит окостенение скелета: на первом году жизни появляются ядра окостенения в некоторых костях запястья, в 4-8 мес. окостенения головки бедра. На первом-втором году жизни возникают центры окостенения в эпифизах плечевой кости.
Окостенение позвоночника происходит постепенно: к моменту рождения точки окостенения имеются в телах позвонков и остистых отростках. Позвоночник новорожденного не имеет изгибов. В 6-7 недель ребенок начинает поднимать и держать голову, что приводит к возникновению шейного изгиба. К началу стояния и ходьбы образуется поясничный изгиб. К 3-4 годам позвоночник ребенка имеет выраженные изгибы, однако они еще не фиксированы.
Объем мозгового черепа увеличивается на первом году жизни в 2 1 / 2 раза. В последующие годы интенсивность роста черепа снижается, однако к З годам объем его мозговой части составляет 80% объема мозгового черепа взрослого человека. Так как скелет туловища еще в этом возрастном периоде не сформирован, а по химическому составу костная ткань содержит больше органических веществ (оссеин) и меньше минеральных, то в связи с этим неблагоприятные условия (длительное неправильное положение в кроватке, ношение ребенка на одной и той же руке, вождение за одну и ту же руку) могут вызвать искривление позвоночника и деформацию грудной клетки.
Развитие мышечной ткани у детей раннего возраста происходит неравномерно. На первом году жизни ребенка развиваются мышцы туловища и нижних конечностей, выполняющие функции сидения, прямостояния и ходьбы. В дальнейшем происходит развитие мышц руки и др. К 3 годам отмечается заметное нарастание мышечной массы и развивается нервный аппарат мышечной ткани. Переход ребенка в вертикальное положение требует согласованной деятельности большого числа мышц, и координация их работы к 3 годам становится достаточно точной, и это позволяет ребенку свободно ходить и бегать. Однако следует отметить высокую возбудимость и лабильность нервно-мышечного аппарата, незначительную силу мышц, что нужно учитывать при организации физического воспитания детей преддошкольного возраста.
В этот период изменяются размеры и гистологическое строение сердца: быстрое увеличение объема сердца и медленная гистологическая дифференцировка его тканей. Артерии у детей относительно широкие, капилляры также имеют широкий просвет. Это в свою очередь облегчает работу сердца, обеспечивает усиленное поступление питательных веществ и кислорода к растущим тканям и органам.
Частота сердечных сокращений с возрастом уменьшается: в первые месяцы жизни она составляет 120-140 в минуту, к концу первого года - 110-120, к 3-4 годам - 100-110.
Дыхательная система в первые годы жизни ребенка также имеет особенности.
Верхние дыхательные пути (носовые ходы, гортань, трахея и бронхи) сравнительно узки. Грудная клетка в верхней части узка, ребра расположены почти под прямым углом к позвоночнику, купол диафрагмы находится высоко.
Поэтому дыхание у детей раннего возраста поверхностное. Необходимая легочная вентиляция обеспечивается за счет частоты дыхательных движений. Так, число дыхательных движений в минуту у новорожденного равно 40-60; у ребенка 1 года - 30-35,2; 3 лет - 25-30. В связи с этим относительный минутный объем дыхания (на 1 кг массы тела) у детей до 3 лет в 2 раза больше, чем у взрослых.
В первые годы жизни происходит интенсивное морфологическое и функциональное созревание органов пищеварения: емкость желудка к концу второго года увеличивается почти в 15 раз (с 50 до 740 мл). С 6 мес. начинается прорезывание молочных зубов, к году число их доходит до 8, а к 2-2 1 / 2 годам прорезываются все 20 молочных зубов. В связи с переходом на смешанную пищу увеличивается толщина мышечного слоя желудка. Нарастает кислотность и ферментативная активность желудочного сока, происходит интенсивный рост кишечника.
Самым ранним условным рефлексом является рефлекс на положение для кормления: он формируется к концу 2-й недели. Образование условных рефлексов на зрительные и слуховые раздражители отмечено на 2-3-м месяце жизни.
Для правильного развития ребенка на первом году жизни необходимо соблюдать режим, чередование сна и бодрствования, кормления и прогулок. При этом происходит выработка стереотипа, что облегчает приспособление ребенка к окружающей среде. После года у ребенка вырабатываются условные рефлексы на речевые раздражители.
Становление и развитие речи происходит уже со 2-го месяца. Сначала ребенок издает звуки, визжит, позднее - гулит, затем к 5-6 мес. произносит слоги. К концу первого года ребенок произносит по 5-10 простых слов. На втором году происходит интенсивное развитие речи: появляются фразы, запас слов доходит до 500 и больше. К 3 годам запас слов увеличивается до 800-1000.
Развитию речи способствует произношение слов в сочетании с воздействием на двигательные, зрительные и слуховые анализаторы. Игровая деятельность, общение с другими детьми и родителями, чтение, демонстрация картинок и рисунков, четкая речь взрослых способствуют появлению новых слов, условных рефлексов на них.
Таким образом, в преддошкольном возрасте в организме детей происходят значительные изменения: отмечается усиленный рост органов и тканей, их дифференцировка. Морфологические изменения ведут к функциональному совершенствованию органов и систем. Ребенок овладевает свободным передвижением и речевой функцией.
Дошкольный возраст (3-7 лет). Отмечается относительно равномерное увеличение всех размеров тела у детей этого возрастного периода. Годичная прибавка роста составляет в среднем 5-8 см, массы тела - около 2 кг, окружности грудной клетки -1-2 см. Меняются пропорции тела: к 6-7 годам высота головы составляет лишь 1 / 6 тела.
Происходит дальнейшее окостенение хрящевой ткани - в эпифизах трубчатых костей, позвоночника. В возрасте 7 лет процессы окостенения в позвоночнике не завершены: верхние и нижние поверхности тел позвонков состоят из хрящевой ткани. Окружность грудной клетки с 3 до 7 лет увеличивается в среднем на 6-7 см. К 7 годам появляются ядра окостенения во всех костях запястья. Наиболее интенсивно развиваются мышцы, которые обеспечивают прямостояние и ходьбу, однако мышцы брюшного пресса еще развиты слабо. Поэтому дошкольнику трудно принять стойку смирно, а подъем тяжестей может вызвать расхождение мышц живота.
Формирование нервного аппарата мышц приводит к значительному развитию движений. В связи с этим дети в возрасте 7 лет способны выполнять разнообразные движения, требующие определенной координации. Они овладевают умением быстро бегать и прыгать, свободно ходить по ступеням. Им становятся доступны движения, необходимые при рисовании, лепке, плетении.
Развитие двигательных функций в дошкольном возрасте отражает дальнейшее становление межсистемных связей, центральных рефлекторных механизмов регуляции. Как считает И. А. Аршавский, особенности осуществления форм двигательной активности - объективный показатель возрастного развития организма.
Процессы роста и дифференцировки тканей сердца замедлены. Уменьшается число кровеносных сосудов, но их просвет становится шире, появляются крупные сосудистые ветви. Увеличивается толщина левого желудочка; заканчивается развитие нервного аппарата сердца. Но до 5-6 лет сердце ребенка характеризуется недостаточностью мышечной и соединительной ткани, обилием лимфатических и кровеносных сосудов. Это предрасполагает к развитию различных инфекций.
Рост сосудов продолжается, но несколько отстает от роста сердца. Относительное сужение просвета сосудов способствует повышению артериального давления с возрастом. Так, к 7 годам систолическое давление составляет около 100-110 мм рт. ст. Частота сердечных сокращений равна 85-90 уд/мин.
К 7 годам в основном заканчивается формирование легочной ткани, увеличивается количество эластических элементов. Возрастает глубина дыхания, снижается его частота, и к 6-7 годам она составляет 22-24 в минуту. Жизненная емкость с возрастом увеличивается, и в 4 года она равна примерно 1100 см 3 , к 7 годам достигает 300-1400 см 3 . В этом возрасте еще наблюдается высокая возбудимость дыхательного центра. Непродолжительные физические напряжения, эмоции приводят к нарушению ритма дыхательных движений, резкому увеличению их частоты.
К 7 годам секреторная и моторная функции желудочно-кишечного тракта приближаются к функции взрослых. В 5-6 лет начинается смена молочных зубов на постоянные.
В этом возрастном периоде продолжается совершенствование высшей нервной деятельности. Условные рефлексы образуются значительно быстрее, чем в раннем возрасте, но доминантные очаги, возникающие в коре больших полушарий, еще не стойки и при внешних воздействиях с возникновением ориентировочной реакции детей легко нарушаются. Исследования Д. А. Фарбер электрической активности мозга свидетельствуют о значительных сдвигах в созревании структур мозга и становлении функций восприятия и внимания между 4 и 6 годами.
В этот период большое значение в развитии детей имеют игры и речь. Коллективные игры со сложными сюжетами, осмысленными взаимоотношениями, активной деятельностью, четким выполнением заданий и распоряжений стимулируют общее развитие детей. К 5-6 годам ребенок правильно произносит звуки, речь становится более сложной с богатым запасом слов.
Отмечается дальнейшее совершенствование зрительных функций, однако в дошкольном возрасте сохраняется еще дальнозоркость. Нарастает острота слуха. Наблюдаются изменения в соотношении активности желез внутренней секреции: уменьшается активность зобной железы (тимуса) и коркового вещества надпочечников; в значительной степени нарастает функция щитовидной железы. Наблюдается усиление функции гипофиза (его передней доли), регулирующего вместе со щитовидной железой процессы роста и развития детского организма.
Таким образом, в дошкольном возрасте наблюдается развитие многих функций, и он является важным периодом в становлении произвольной двигательной функции, системного взаимодействия организма с внешней средой.
Изменения, происходящие со стороны высшей нервной деятельности ребенка дошкольного возраста, делают его способным к восприятию информации, необходимой для обучения в школе.
Младший школьный возраст (7-10 лет). Развитие детей в младшем школьном возрасте протекает интенсивно и относительно равномерно. Ежегодно у мальчиков и девочек длина тела увеличивается на 4-5 см, масса тела - на 2-3 кг и окружность грудной клетки - на 1,5-2 см.
Продолжается окостенение и рост скелета, позвоночник гибок и податлив, и поэтому неправильное положение тела детей во время занятий, ношение тяжестей в одной руке могут привести к искривлению позвоночника и деформации грудной клетки.
Усиленный рост ребер способствует увеличению поперечного диаметра грудной клетки по сравнению с переднезадним. Происходит интенсивное окостенение костей запястья.
В младшем школьном возрасте продолжается рост диаметра мышечного волокна скелетных мышц, увеличивается число миофибрилл. Увеличивается мышечная сила.
Как и в дошкольном возрасте, у младших школьников наиболее интенсивно развиваются крупные мышцы. Этим объясняется способность детей к движениям с большим размахом и затруднения при выполнении мелких точных движений. В 7 лет мелкие мышцы кисти еще недостаточно развиты. В сочетании с неполным окостенением костей запястья это создает трудности во время обучения детей письму. После 7 лет происходит быстрое развитие мелких мышц кисти, что позволяет детям выполнять тонкие движения и овладевать навыками быстрого письма. Значительно возрастает сила мышц нижних конечностей, однако глубокие мышцы спины в младшем школьном возрасте развиты еще слабо. Длительная статическая нагрузка, неправильная поза оказывают неблагоприятное влияние на развитие этих мышц. Слабость мышц является одним из факторов, способствующих развитию сколиоза.
В этом возрастном периоде отмечается незначительное увеличение массы сердца. Систолическое давление составляет 100-105 мм рт. ст., частота сердечных сокращений 80-85 ударов в минуту. С точки зрения морфологического и функционального состояния сердечно-сосудистой системы этот возрастной период является весьма благоприятным для выполнения физических нагрузок.
Продолжается дальнейший рост легочной ткани. Число дыханий сокращается с 20-22 в возрасте 7 лет до 18-20 в 10 лет. При этом увеличиваются их глубина и минутный объем дыхания. Значительно возрастает жизненная емкость легких: с 1300-1400 см 3 в 7 лет до 1900-2000 см 3 в 10 лет.
Происходит смена молочных зубов на постоянные. Именно в этом возрасте имеет место кариес зубов. Поэтому необходим тщательный уход за полостью рта и постоянная ее санация.
Продолжается функциональное развитие нервной системы. К 9-10 годам почти заканчивается увеличение массы мозга, достигающей в среднем 1300 г. Имеются особенности высшей нервной деятельности: быстрое наступление первой стадии утомления с последующим развитием запредельного торможения.
С 8-9 лет увеличивается скорость образования условных рефлексов; они становятся более прочными. Усиливается внутренние торможение, а также процессы отрицательной индукции, обеспечивающие более устойчивое внимание. Продолжается созревание коры и подкорковых структур мозга. Еще недостаточное, развита вторая сигнальная система, что обусловливает конкретность, образность мышления, трудность восприятия отвлеченных абстрактных понятий. В процессе обучения письму и чтению слово приобретает особое значение и становится предметом сознания.
К 7-10 годам рефракция глаза становится соразмерной, его функции совершенствуются. Слух также достигает значительной степени развития.
Доминирующими железами внутренней секреции в этом возрасте являются щитовидная и гипофиз. Тимус наивысшего развития достигает к 8-10 годам. Затем начинается ее инволюция и усиление деятельности половых желез. В этом возрасте повышается сопротивляемость организма вредным воздействиям внешней среды и отмечается снижение заболеваемости к концу младшего школьного возраста.
Средний школьный возраст (11-14 лет). Этот возрастной период в процессе созревания организма является переломным. Он характеризуется гормональными сдвигами, изменением функционального состояния органов и систем, связанным с половым созреванием. Происходит интенсивный рост и увеличение размеров тела, рост и дифференцировка органов и тканей. Прирост длины тела за год составляет 4-7,5 см, массы - 3-5 кг; размеры тела у девочек больше, чем у мальчиков. В связи с усиленным ростом верхних и нижних конечностей меняются пропорции тела. Значительно увеличиваются переднезадний и особенно поперечный размеры грудной клетки. Продолжается формирование позвоночника, наблюдается интенсивный рост всех его отделов, изгибы в основном сформировываются, однако есть опасность появления сколиозов и нарушений осанки и в этом возрасте. Окостенение костей запястья в основном заканчивается к 12-13 годам. С 12 лет наблюдается усиленный рост мышц в толщину, в связи с этим увеличивается общая масса мышц по отношению к массе тела. Завершается развитие нервного аппарата мышц, продолжает нарастать мышечная сила.
Отмечается функциональная неустойчивость нервной системы в период полового созревания, поэтому мышечная сила и выносливость не достигают совершенства, поэтому физическая нагрузка должна быть строго дозированной.
Значительные изменения происходят в сердечно-сосудистой системе: усиленный рост сердца, увеличение диаметра волока и ядра. Быстрое развитие сердца по сравнению с просветом сосудов обусловливает повышение систолического давления в среднем до 115-120 мм рт. ст., диастолического - до 75 мм рт. ст. В связи с повышением возбудимости сердечно-сосудистых нервных центров наблюдается нарушение ритма сердечной деятельности, головная боль.
Увеличивается жизненная емкость легких, причем больше у мальчиков. Так, к 14 годам у мальчиков она достигает 3 200 см з, у девочек - 2 700 см 3 .
В этот возрастной период начинается усиленный рост половых желез и нарушаются соотношения в деятельности эндокринных желез. Усиливается активность щитовидной железы, надпочечников, задней доли гипофиза. Начинается развитие вторичных половых признаков.
Повышается возбудимость центральной нервной системы, ее подкорковых отделов, ослабевает роль коры больших полушарий и всех видов внутреннего торможения. У девочек это выражено в большей степени и может сопровождаться нарушением вегетативных функций (сердцебиение, сосудистые расстройства). Наблюдается повышенная утомляемость как при умственных, так и при физических нагрузках.
Старший школьный (подростковый) возраст. Происходит завершение полового созревания и сопровождается уменьшением прироста размеров тела. У девочек снижение прироста длины и массы тела происходит в 15-16 лет, у мальчиков - в 17-18 лет.
К 17-18 годам в основном завершаются рост и окостенение длинных трубчатых костей. В 15-16 лет начинаются окостенение верхних и нижних поверхностей тел позвонков, грудины и срастание ее с ребрами. К 17-18 годам заканчивается сращение тазовых костей, но полное их окостенение происходит к 20-25 годам. Завершается окостенение костей стопы и кисти. К 17-18 годам полностью формируется мышечное волокно с небольшим количеством узких вытянутых ядер. Происходит нарастание массы мышечной ткани; совершенствуется система энергообеспечения мышечной деятельности, увеличивается мышечная сила. Значительный прирост мышечной силы отмечается у мальчиков в 15-16 лет. С возрастом разница между мышечной силой мальчиков и девочек увеличивается. В 15 лет она составляет 8-10 кг, в 18 лет - 15-20 кг. Приобретается способность к выполнению длительной интенсивной нагрузки.
Продолжается интенсивный рост сердечной мышцы, увеличивается диаметр ее волокон, что приводит к утолщению миокарда и некоторой гипертрофии левого желудочка, характерной для юношеского сердца. Соотношение толщины стенки левого и правого желудочков равно 3: 1, у взрослых 2,5: 1. В этом возрасте наблюдаются функциональные расстройства сердечной деятельности, сопровождающиеся неорганическими шумами, повышением артериального давления, изменением ритма. Эти нарушения как правило носят временный характер, но они требуют рациональной организации режима труда и спорта. К 18 годам формирование сердечно-сосудистой системы в основном заканчивается.
К 15-16 годам значительно увеличивается жизненная емкость легких, особенно у мальчиков. Повышение легочной вентиляции при физической нагрузке происходит не только за счет учащения дыхания, но и за счет его углубления.
К 17-18 годам соотношение активности желез внутренней секреции становится таким, как у взрослого человека.
Со стороны высшей нервной деятельности сохраняется преобладание процессов возбуждения и ослабление всех видов внутреннего торможения. У некоторых подростков наблюдается психическая неуравновешенность, явления негативизма и аффективных состояний. Рациональный режим дня, занятия спортом, доброжелательные отношения со стороны взрослых создают условия, чтобы переходный период прошел без функциональных расстройств. К концу периода полового созревания устанавливаются сбалансированные отношения коры больших полушарий и подкорковых отделов, уравновешиваются процессы возбуждения и торможения.
Вопросы для самоконтроля
1. Понятие онтогенеза. Основные концепции онтогенетического развития.
2. Показатели физического, полового и умственного развития.
3. Сущность гетерохронного развития.
4. Роль наследственности и внешней среды в развитии организма. Значение социальной среды для развития человека.
5. Схемы возрастной периодизации. Критерии периодизации. Их краткая характеристика.
6. Понятие школьной зрелости. Способы ее оценки.
7. Понятие «акселерация» и «ретардация». Основные гипотезы, объясняющие причины акселерации.
8. Биологический возраст, критерии его определения у детей разного возраста.
9. Принципы биологической надежности. Изменение надежности в онтогенезе.
Список литературы
Анатомия, физиология, психология человека: иллюстрированный краткий словарь / под ред. А. С. Батуева. - СПб.: Лань, 1998. - 256 с.
Анатомия человека: в 2 т. / под ред. М. Р. Сапина. - 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Медицина, 1993. - Т. 2. - 560 с.
Андронеску, А. Анатомия ребенка / А. Андронеску. - Бухарест: Меридиан, 1970. - 363 с.
Анохин, П. К. Системогенез как общая закономерность эволюционного процесса / П. К. Анохин // Бюл. эксперим. биол. и медицины. - 1984. - Т. 26. - №2. - С. 81.
Антропова, М. В. Морфо-функциональное созревание основных физиологических систем организма детей дошкольного возраста
/ М. В. Антропова, М. М. Кольцова. - М. : Педагогика, 1983. - 160 с.
Аршавский, И. А. Основы возрастной периодизации: руководство по физиологии. Возрастная физиология / И. А. Аршавский. - М. : Наука, 1975. - С. 5-67.
Аршавский, И. А. Физиологические механизмы и закономерности индивидуального развития (основы негентропийной теории онтогенеза) / И. А. Аршавский. - М. : Наука, 1982. - 270 с.
Безруких, М. М. Возрастная физиология (физиология развития ребенка) : учеб. пособие / М. М. Безруких. - М. : Академия, 2002. - 416 с.
Безруких, М. М. Хрестоматия по возрастной физиологии / М. М. Безруких, В. Д. Сонькин, Д. А. Фарбер. - М. : Академия, 2002. - 288 с.
Гигиена детей и подростков / под ред. В. Н. Кардашенко. - М. : Медицина, 1988. - 512 с.
Гигиена детей и подростков. Руководство для санитарных врачей / под ред. Г. Н. Сердюковской и А. Г. Сухаревой. - М.: Медицина, 1986. - 496 с.
Гребнева, Н. Н. Особенности формирования и функциональные резервы детского организма в условиях Западной Сибири: монография. - Тюмень, 2001. - 108 с.
Любимова, З. В. Возрастная физиология: учебник для студ. высш. учеб. заведений: в 2 ч. / З. В. Любимова, К. В. Маринова, А. А. Никитина. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2004. - Ч. 1. - 304 с.
Солодков, А. С. Физиология человека: общая, спортивная, возрастная / А. С. Солодков, Е. Б. Сологуб. - М., 2001. - 519 с.
Ткаченко, Б. И. Основы физиологии человека: учебник для вузов: в 2 т. / Б. И. Ткаченко. - СПб., 1994. - Т. 2. - 412 с.
Харрисон, Дж. Биология человека / Дж. Харрисон, Дж. Уайнер, Дж. Тэннер, Н. Барникот, В. Рейнолдс; пер. с англ. ; под ред. В. В. Бунака. - М. : Мир, 1979. - С. 366 - 438.
Хрипкова, А. Г. Возрастная физиология: учеб. пособие для студентов небиол. спец. пед. ин-тов / А. Г. Хрипкова. - М. : Просвещение, 1978. - 287 с.
Хрипкова, А. Г. Возрастная физиология и школьная гигиена: учеб. пособие для студентов пед. ин-тов / А. Г. Хрипкова. - М. : Просвещение, 1990. - 319 с.
Организм школьника по своим анатомо-физиологическим и функциональным возможностям отличается от организма взрослого человека. Дети более чувствительны к факторам внешней среды (перегревание, переохлаждение и др.) и хуже переносят физические перегрузки. Поэтому правильно спланированные занятия, дозированные по времени и сложности, способствуют гармоничному развитию школьника, и, напротив, ранняя специализация, достижение результатов любой ценой часто ведут к травматизму и серьезным заболеваниям, тормозят рост и развитие.
У детей младшего школьного возраста (7-11 лет) еще недостаточно твердая костная система, поэтому возможность нарушения их осанки наибольшая. В этом возрасте часто наблюдаются искривления позвоночника, плоскостопие, приостановка роста и другие нарушения.
Крупные мышцы развиваются быстрее малых, отчего дети затрудняются выполнять мелкие и точные движения, у них недостаточно развита координация. Процессы возбуждения преобладают над процессами торможения. Отсюда - недостаточная устойчивость внимания и более быстрое наступление утомления. В связи с этим при занятиях спортом или на уроке физкультуры следует умело сочетать нагрузки и отдых.
В начальных классах особенно важна профилактика утомления. Нужны правильный режим дня, закаливающие процедуры (душ, прогулки на улице в любую погоду), игры, утренняя гимнастика, в школе - гимнастика до занятий, уроки физкультуры, физкультурные минутки между уроками и т. п.
В среднем школьном возрасте (12-16 лет) дети имеют почти оформленную костную систему. Но окостенение позвоночника и таза еще не закончено, нагрузки на силу и выносливость переносятся плохо, а потому большие физические нагрузки недопустимы. Сохраняется опасность возникновения сколиозов, замедления роста, особенно если школьник занимается штангой, прыжками, спортивной гимнастикой и др.
Мышечная система в этом возрасте характеризуется усиленным ростом (развитием) мышц и увеличением их силы, особенно у мальчиков. Совершенствуется координация движений.
Этот возраст связан также с началом полового созревания, которое сопровождается повышенной возбудимостью нервной системы и ее неустойчивостью, что неблагоприятно сказывается на приспособляемости к физическим нагрузкам и процессам восстановления. Поэтому при проведении занятий рекомендуется и необходим строго индивидуальный подход к занимающимся.
В старшем школьном возрасте (17-18 лет) формирование костной и мышечной систем почти завершается. Отмечается усиленный рост тела в длину, особенно при занятии играми (волейбол, баскетбол, прыжки в высоту и др.), увеличивается масса тела, растет становая сила. Интенсивно развивается мелкая мускулатура, совершенствуется точность и координация движений.
На рост и развитие школьников существенное влияние оказывает двигательная активность, питание, а также закаливающие процедуры.
Исследования показывают, что только 15 % выпускников средних школ здоровы, остальные имеют те или иные отклонения состояния здоровья от нормы. Одной из причин такого неблагополучия является пониженная двигательная активность (гиподинамия). Нормой суточной двигательной активности школьников 11-15 лет является наличие (20-24)% динамической работы в дневном распорядке, то есть 4-5 уроков физкультуры в неделю. При этом суточный расход энергии должен составлять 3100-4000 ккал.
Два урока физкультуры в неделю (даже сдвоенные) компенсируют ежедневный дефицит двигательной активности лишь на 11 %. Для нормального развития девочек необходимо 5-12 ч в неделю, а мальчиков - 7-15 ч занятий физическими упражнениями разного характера (уроки физкультуры, физкультпаузы, танцы, активные перемены, игры, физический труд, утренняя гимнастика и т. п.). Интенсивность ежедневных занятий должна быть достаточно высокой (средняя ЧСС при этом - 140-160 уд/мин).
Большая роль в наблюдении за ростом, развитием и состоянием здоровья школьников наряду с учителем физкультуры (тренером) отводится врачу-педиатру и медицинской сестре. Задачей медицинского контроля является определение медицинских групп для занятий физкультурой и спортом, а в последующем - постоянный контроль за состоянием здоровья и развитием школьников, корректировка физических нагрузок, их планирование и т. п.
Понятие о врачебном контроле не должно ограничиваться только медицинскими осмотрами, инструментальными исследованиями, оно значительно шире и включает в себя широкий комплекс мероприятий, а именно:
контроль за состоянием здоровья и общим развитием занимающихся физической культурой и спортом;
врачебно-педагогические наблюдения на уроках физкультуры в процессе тренировочных занятий, соревнований;
диспансерное обследование занимающихся в школьных секциях;
медико-санитарное обеспечение школьных соревнований;
профилактика спортивного травматизма на уроках физкультуры и на соревнованиях;
профилактика и текущий санитарный контроль мест и условий проведения занятий и соревнований;
врачебные консультации по вопросам физической культуры
и спорта.
Важным участком работы школьных медицинских работников является врачебно-педагогический контроль за занимающимися, который должен охватывать все формы физического воспитания в школе - уроки физкультуры, занятия в спортивных секциях, самостоятельные игры на большой перемене и т. д. И главное - определение влияния занятий физкультурой на организм школьника.
Школьный врач (или медицинская сестра) определяют интенсивность урока физкультуры (по пульсу, частоте дыхания и внешним признакам утомления), достаточна ли разминка, соблюдены ли принципы распределения детей на медицинские группы (иногда детей с теми или иными отклонениями в состоянии здоровья отстраняют от занятий, но еще хуже, когда они занимаются вместе со здоровыми детьми).
Врач (медсестра) следит за соблюдением ограничений в занятиях того или иного школьника, имеющего отклонения в физическом развитии (нарушение осанки, плоскостопие и др.).
Важным направлением врачебно-педагогических наблюдений является проверка выполнения санитарно-гигиенических правил в отношении условий и мест проведения занятий физкультурой (температура, влажность, освещение, покрытие, готовность спортивного инвентаря и т. п.), соответствия одежды и обуви, достаточности страховки (при выполнении упражнений на спортивных снарядах).
Об интенсивности нагрузки на уроках физкультуры судят по моторной плотности урока физкультуры, физиологической кривой урока по пульсу и внешним признакам утомления.
Эффект от физкультуры минимален, если нагрузка слишком мала, с большими перерывами между подходами к снарядам, когда пульс ниже 130 уд/мин и т. д.
Кроме того, врач (медсестра) и учитель физкультуры перед допуском к занятиям должны тестировать школьников, перенесших те или иные заболевания. Тестирующей нагрузкой может быть степ-тест, подъем на гимнастическую скамейку в течение 30 с подсчетом пульса до и после восхождения. Учитель физкультуры должен знать сроки допуска к занятиям физкультурой после перенесенных заболеваний.
Примерные сроки освобождения от уроков физкультуры: ангина - 14-28 дней, следует опасаться резких переохлаждений;
бронхит - 7-21 день; отит - 14-28 дней; пневмония - 30-60 дней; плеврит - 30-60 дней; грипп - 14-28 дней; острый неврит, пояснично-крестцовый радикулит - 60 и более дней; переломы костей - 30-90 дней; сотрясение головного мозга - 60 и более дней; острые инфекционные заболевания - 30-60 дней.
Важная форма работы врача и учителя физкультуры - профилактика спортивных травм при занятиях физкультурой. Основными причинами травматизма у школьников являются: плохая разминка, неполадки в оснащении и подготовке мест занятий, отсутствие страховки при упражнениях на снарядах, раннее возобновление занятий школьником, перенесшим заболевание, плохое освещение, низкая температура воздуха в зале и многие другие причины.
Двигательная активность школьников. Между двигательной активностью и здоровьем детей существует прямая связь. Движение - залог здоровья - это аксиома. Понятие «двигательная активность» включает в себя сумму движений, выполняемых человеком в процессе жизнедеятельности.
В детском и подростковом возрасте двигательную активность можно условно разделить на три вида: активность в процессе физического воспитания; физическую активность во время обучения, общественно-полезную и трудовую деятельность; спонтанную физическую активность в свободное время. Все эти части тесно связаны между собой.
Для контроля за двигательной активностью используют хронометраж (определение ее продолжительности и вида, одновременно учитывая длительность перерыва, отдыха и пр.), шагометрию (подсчитывают движения с помощью специальных приборов - шагомеров) и др. Шагомер прикрепляют к поясу и по показанию счетчика определяют количество километров, пройденных за день. За рубежом разработаны электрошагомеры, которые вмонтированы в подошву обуви. При каждом касании земли в специальном устройстве возникают электрические сигналы, по которым миниатюрный счетчик подсчитывает число шагов и энергию, затраченную при ходьбе (беге). По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) суммарная величина двигательной активности представлена таким образом: занятия в школе (4-6 ч), легкая активность (4-7 ч), умеренная (2,5-6,5 ч), высокая (0,5 ч). К этому показателю прибавляют величину энергозатрат на суточный рост), максимум приходится на возраст 14,5 лет).
У юных спортсменов суточная величина энерготрат может быть значительно выше, в зависимости от вида спорта, которым они занимаются.
Следует отметить, что и недостаток движений (гиподинамия), и их избыток (гиперкинезия) отрицательно влияют на здоровье школьников.
Летом, для обеспечения школьникам условий для достаточной двигательной активности, следует шире использовать подвижные игры, плавание, корригирующие упражнения для нормализации осанки и свода стоп.
Врачебный контроль за юными спортсменами. Стрессовое воздействие физических нагрузок на юного спортсмена, если специализация начинается в юном возрасте без достаточной разносторонней подготовки, ведет к снижению иммунитета, задержке роста и развития, к частым заболеваниям и травмам. Ранняя специализация девочек, особенно в гимнастике, прыжках в воду, акробатике и других видах спорта влияет на половую функцию. У них, как правило, позднее начинается менструация, иногда она сопряжена с нарушениями (аменорея и др.). Прием фармакологических препаратов в таких случаях пагубно действует на здоровье и детородную функцию.
Врачебный контроль (ВК) при занятиях физкультурой и спортом предусматривает:
диспансерное обследование - 2-4 раза в год;
дополнительные медицинские осмотры с включением тестирования физической работоспособности перед участием в соревнованиях и после перенесенной болезни или травмы;
врачебно-педагогические наблюдения с применением и дополнительных повторных нагрузок после тренировок;
санитарно-гигиенический контроль за местами тренировок, соревнований, инвентарем, одеждой, обувью и др.;
контроль за средствами восстановления (по возможности - исключать фармакологические препараты, баню и другие сильно действующие средства);
Физическая (спортивная) подготовка детей и подростков имеет следующие задачи: оздоровительную, воспитательную и физического совершенствования. Средства и методы их решения должны соответствовать возрастным особенностям организма школьника.
Спортивная специализация - это планомерная разносторонняя физическая подготовка детей и подростков к достижению высоких спортивных результатов в избранном ими виде спорта в наиболее благоприятном для этого возрасте.
Тренеру (преподавателю физкультуры) следует помнить, что возраст, позволяющий допускать школьника к высшим тренировочным нагрузкам, зависит от вида спорта.
акробатика - с 8-10 лет;
баскетбол, волейбол - 10-13;
бокс - 12-15;
борьба - 10-13;
водное поло - 10-13;
гребля академическая - 10-12;
легкая атлетика - 11-13;
лыжный спорт - 9-12;
плавание - 7-10;
тяжелая атлетика - 13-14;
фигурное катание - 7-9;
футбол, хоккей - 10-12;
гимнастика спортивная - 8-10 лет (мальчики), 7-9 лет (девочки).
Недооценка тренером возрастных и индивидуальных морфо-функциональных особенностей юных спортсменов нередко является причиной прекращения роста спортивных результатов, возникновения предпатологических и патологических состояний, а иногда приводит и к инвалид изации.
К тренировкам следует допускать абсолютно здоровых детей! Если у них наблюдаются какие-либо отклонения, то их переводят в подготовительную или специальную медицинскую группу.
Особенности питания школьников. Правильно организованное (в количественном и качественном отношении) питание детей является обязательным условием их нормального физического развития и играет важную роль в повышении работоспособности и сопротивляемости организма инфекционным заболеваниям. Преобладание в пище детей углеводов ведет к различным заболеваниям (диабету, ожирению, снижению иммунитета, ка-риозности зубов и др.).
Питание школьников связано с анатомо-физиологическими особенностями растущего организма и условиями деятельности учащихся. Повышенная калорийность питания у детей по сравнению со взрослыми объясняется интенсивным обменом веществ, большей подвижностью, соотношением между поверхностью тела и его массой (у детей на 1 кг веса приходится большая наружная поверхность, чем у взрослых, а потому они быстрее охлаждаются и, соответственно, теряют больше тепла).
Расчеты показывают, что на 1 кг веса тела приходятся следующие размеры поверхности кожи: у ребенка 1 года - 528 см 2 , 6 лет - 456 см 2 , 15 лет - 378 см 2 , у взрослых - 221 см 2 .
Усиленные теплопотери требуют большей калорийности питания. С учетом относительной поверхности тела на 1 кг веса взрослому необходимо получить в сутки 42 ккал, детям 16 лет - 50 ккал, 10 лет - 69 ккал, 5 лет - 82 ккал.
Потребность в жирах у школьников также увеличивается, так как они содержат жирорастворимые витамины А, Д, Е, К.
Наиболее благоприятным условием для роста и развития является соотношение, когда на 1 г белка приходится 1 г жира. Потребление углеводов в младшем возрасте меньше, чем в старшем, в то время как потребление белков с возрастом увеличивается. Избыток углеводов в питании так же вреден, как и недостаток (излишки идут на отложение жира; снижается иммунитет; дети-сластены больше подвержены простудным заболеваниям, а в дальнейшем не исключено заболевание диабетом).
У детей потребность во всех витаминах повышена, они более чувствительны к их недостатку, чем взрослые. Так, недостаток витамина А вызывает приостановку роста, снижение веса и пр., а при недостатке витамина Д возникает рахит (витамин Д регулирует фосфорно-кальциевый обмен). Недостаток ультрафиолета и витамина Д ведет к рахиту, кариесу зубов и пр.
Питание в школе разных возрастных групп должно строиться дифференцированно, с учетом физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии. Порции не должны быть слишком объемными. Большое значение имеют школьные завтраки, которые своевременно удовлетворяют потребность в еде и оказывают положительное влияние на самочувствие и успеваемость в течение дня. Калорийность завтрака в городских школах должна составлять примерно 25 % общей калорийности суточного рациона, а в сельской местности при отдаленности жилья - 30-35 %.
Длительные перерывы в приеме пищи и еда всухомятку наносят существенный вред здоровью школьника.
Закаливание школьников проводится по системе гигиенических мероприятий, направленных на повышение устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям различных метеорологических факторов (холод, тепло, радиация, перепады атмосферного давления и т. п.). Это своего рода тренировка организма с использованием целого ряда процедур.
При проведении закаливания необходимо соблюдать ряд условий: систематичность и постепенность, учет индивидуальных особенностей, состояния здоровья, возраста, пола и физического развития; использование комплекса закаливающих процедур, то есть применение разнообразных форм и средств (воздух, вода, солнце и др.); сочетание общих и локальных воздействий.
В процессе закаливания школьники осуществляют самоконтроль, а родители следят за реакциями ребенка на закаливающие процедуры, оценивают их переносимость и эффективность.
Средства закаливания: воздух и солнце (воздушные и солнечные ванны), вода (души, ванны, полоскания горла и др.).
Последовательность выполнения закаливающих водных процедур: обтирание, обливание, прием ванн, купание в бассейне, растирание снегом и т. д.
Приступая к закаливанию детей и подростков, необходимо помнить, что у детей высокая чувствительность (реакция) к резкой смене температур. Несовершенная терморегуляционная система делает их беззащитными перед переохлаждением и перегреванием.
Приступать к закаливанию можно практически в любом возрасте. Лучше начинать летом или осенью. Эффективность процедур увеличивается, если их проводить в активном режиме, то есть в сочетании с физическими упражнениями, играми и т. п.
При острых заболеваниях и обострении хронических заболеваний проводить закаливающие процедуры нельзя!
Согласно государственной программе, обязательные занятия физкультурой в вузе проводятся первые два года обучения, в последующие годы - факультативно. Занятия проводятся два раза в неделю, медицинское обследование - 1 раз в год.
Врачебный контроль за физическим воспитанием студентов включает:
исследование физического развития и состояния здоровья;
определение влияния физических нагрузок (занятий физкультурой) на организм с помощью тестов;
оценку санитарно-гигиенического состояния мест занятий, инвентаря, одежды, обуви, помещения и т. п.;
врачебно-педагогический контроль в процессе занятий (до занятий, в середине урока и после его окончания);
профилактику травматизма на уроках физкультуры, зависящего от качества страховки, разминки, подгонки инвентаря, одежды, обуви и т. п.;
пропаганду оздоровительного влияния физкультуры, закаливания и занятий спортом на состояние здоровья студента с использованием плакатов, лекций, бесед и пр.
Врачебный контроль проводится по общей схеме с включением тестирования, осмотра, антропометрических исследований и, по необходимости, осмотра врачом-специалистом (урологом, гинекологом, терапевтом, травматологом и др.).
Занятия должны проводиться с учетом анатомо-физиологических особенностей. Морфологические, функциональные и биохимические особенности организма в период старения оказывают влияние на его важнейшее свойство - способность реагировать на воздействия внешней среды, физических нагрузок и т. д. Реактивность определяется состоянием рецепторов, нервной системы, висцеральных органов и др.
Возрастные изменения начинаются с периферических сосудов. Происходит утончение мышечного слоя артерий. Склероз раньше всего возникает в аорте и крупных сосудах нижних конечностей. Кратко изменения в организме при старении можно сформулировать следующим образом:
нарушается координация движений, изменяется структура мышечной ткани с потерей жидкости, сухостью кожи и т. д.;
уменьшается выделение гормонов (например, адренокортикотропного гормона АКТГ), по этой причине снижается эффективность синтеза и секреции гормонов надпочечников, ответственных за обменные и приспособительные процессы организма, в частности, при мышечной работе;
снижается функция щитовидной железы (гормон тироксин), регулирующей обменные процессы (биосинтез белков);
нарушается обмен жиров, в частности, их окисление, а это ведет к накоплению в организме холестерина, который способствует развитию склероза сосудов;
возникает инсулиновая недостаточность (функциональные нарушения поджелудочной железы), затрудняется переход глюкозы в клетки и ее усвоение, ослабляется синтез гликогена: инсулиновая недостаточность затрудняет биосинтез белка;
ослабляется деятельность половых желез, что в свою очередь вызывает ослабление мышечной силы.
С возрастом мышцы уменьшаются в объеме, снижается их эластичность, сила и сократимость.
Исследования показывают, что наиболее выраженным возрастным изменением протоплазмы клеток (мышц) является снижение гидрофильности и водоудерживающей способности белковых коллоидов.
С возрастом интенсивность обменных процессов понижается и величина минутного объема сердца уменьшается. Скорость возрастного снижения сердечного индекса составляет 26,2 мл/мин/м 2 в год.
Отмечается также уменьшение частоты сердечных сокращений и ударного объема. Так, в течение 60 лет (с 20 лет до 80 лет) ударный индекс снижается на 26 %, а частота сокращения сердца - на 19 %. Уменьшение максимального минутного объема кровообращения и МПК по мере старения связано с возрастным снижением частоты сердечных сокращений. У пожилых людей, из-за нарушения эластичности артерий, систолическое давление имеет тенденцию к повышению. Во время физической нагрузки оно также возрастает в большей степени, чем у молодых.
При возникновении гипертрофии миокарда, коронарокардиосклероза нарушается метаболизм мышц, повышается артериальное давление, возникает тахикардия и другие изменения, которые существенно лимитируют физическую деятельность.
Кроме того, происходит частичная замена мышечных волокон соединительной тканью, возникает атрофия мышц. Из-за потери эластичности легочной ткани снижается вентиляция легких, а следовательно, и снабжение тканей кислородом.
Практика свидетельствует, что умеренные физические тренировки задерживают развитие многих симптомов старения, замедляют прогрессирование возрастных и атеросклеротических изменений, улучшают функциональное состояние главнейших систем организма. А если учесть, что для лиц среднего, и особенно пожилого возраста характерна гиподинамия и избыточное питание, то становится очевидной необходимость регулярных занятий физкультурой.
Наиболее эффективны в этом отношении циклические виды двигательной активности - ходьба по пересеченной местности, лыжные прогулки, плавание, езда на велосипеде, тренировки на велотренажере, тредбане (тредмилле) и др., а также ежедневная утренняя гимнастика (или длительная прогулка в лесу, парке, сквере), контрастный душ, раз в неделю - посещение сауны (бани), умеренное питание (без ограничения в животных белках, овощах, фруктах) и т. д.
Не следует включать в тренировки бег, прыжки, упражнения с тяжестями, которые приводят к травматизму и заболеваниям опорно-двигательного аппарата. В свое время популярным был «бег трусцой», который приводил к заболеваниям нижних конечностей (периоститы и другие структурные изменения надкостницы, мышц, сухожилий и пр.), возникновению (или обострению) остеохондроза позвоночника. Его пришлось заменить более физиологичным видом - ходьбой.
Морфофункциональные системы организма
Принято выделять следующие системы организма :
костную (скелет человека);
мышечную, кровеносную;
дыхательную;
пищеварительную;
систему крови;
желез внутренней секреции;
анализаторов и др.
Рассмотрим некоторые из них.
Костная система и ее функции
У человека более 200 костей (85 парных и 36 непарных), которые в зависимости от формы и функций делятся на :
В каждой кости содержатся все виды тканей, но преобладает костная, представляющая разновидность соединительной ткани. В состав кости входят органические и неорганические вещества . Неорганические вещества (65-70% сухой массы кости) - это в основном фосфор и кальций. Органические (30 - 35%) - это клетки кости, коллагеновые волокна.
Эластичность, упругость костей зависит от наличия в них органических веществ, а твердость обеспечивается минеральными солями. Кости детей более эластичны и упруги: в них преобладают органические вещества; кости же пожилых людей более хрупки: они содержат большое количество неорганических веществ.
На рост и формирование костей существенное влияние оказывают социально-экономические факторы: питание, окружающая среда и т.д. Дефицит питательных веществ, солей или нарушение обменных процессов, связанных с синтезом белка, незамедлительно отражаются на росте костей. Недостаток витаминов С, D, кальция или фосфора нарушает естественный процесс обызвествления и синтеза белка в костях, делает их более хрупкими. На изменение костей влияют и физические нагрузки. При систематическом выполнении значительных по объему и интенсивности статических и динамических упражнений кости становятся более массивными, в местах прикрепления мышц формируются хорошо выраженные утолщения - костные выступы, бугры и гребни. Происходит внутренняя перестройка компактного костного вещества, увеличиваются количество и размеры костных клеток, кости становятся значительно прочнее. Правильно организованная физическая нагрузка при выполнении силовых и скоростно-силовых упражнений способствует замедлению процесса старения костей.
Все кости человека соединены посредством суставов , связок и сухожилий .
Движение осуществляется с помощью сустава, в котором соединяются две кости. - подвижные соединения, область соприкосновения костей в которых покрыта суставной сумкой из плотной соединительной ткани. Суставная жидкость уменьшает трение между поверхностями при движении, эту же функцию выполняет и гладкий хрящ, покрывающий суставные поверхности.
Сухожилия соединяют скелетные (произвольно сокращающиеся) мышцы с костями. Соединительная ткань сухожилий находится на обоих концах мышцы (в местах прикрепления).
Суставная капсула прочно соединяется со связками - плотными волокнистыми структурами, соединяющими две кости. Они помогают стабилизировать сустав и предотвращают неестественные движения, позволяя в то же время совершать движения в нормальных условиях.
Главная функция суставов - участвовать в осуществлении движений. Они выполняют роль демпферов, гасящих инерцию движения и позволяющих мгновенно останавливаться в процессе движения.
При систематических занятиях физическими упражнениями и спортом суставы развиваются и укрепляются, повышается эластичность связок и мышечных сухожилий, увеличивается гибкость. И, наоборот, при отсутствии движений разрыхляется суставной хрящ и изменяются суставные поверхности, сочленяющие кости, появляются болевые ощущения, возникают воспалительные процессы.
Общее представление о мышечной системе человека и ее функциях
В теле человека насчитывается более 600 мышц . Мышцы составляют: у мужчин - 42% веса тела; у женщин - 35%; в пожилом возрасте - 30%; у спортсменов - 45-52%. Более 50% веса всех мышц располагается на нижних конечностях, 25-30% - на верхних конечностях; 20-25% - в области туловища и головы.
Соотношение числа медленных и быстрых двигательных единиц в одной и той же мышце генетически обусловлено и может весьма значительно различаться.
Мышечная система обеспечивает многообразные движения человека, вертикальное положение тела и различные позы в пространстве, фиксацию внутренних органов в определенном положении, дыхательные движения, усиление тока крови, лимфы и других жидкостей («мышечный насос»), теплорегуляцию и совместно с другими функциональными системами целый ряд других физиологических процессов.
Существует три вида мускулатуры :
Гладкие мышцы расположены в стенках кровеносных сосудов и некоторых внутренних органах. Они сужают или расширяют сосуды, продвигают пищу по желудочно-кишечному тракту, сокращают стенки мочевого пузыря. Их работа не зависит от воли человека.
Поперечно-полосатые мышцы - это все скелетные мышцы, которые обеспечивают многообразные движения тела. Их работа находится под волевым контролем.
Основным морфофункциональным элементом нервно-мышечного аппарата является двигательная единица (ДЕ), состоящая из мотонейрона с иннервируемыми им мышечными волокнами. Число мышечных волокон, входящих в одну ДЕ, различно в разных мышцах (к примеру, в глазных мышцах одна ДЕ содержит 13-20 мышечных волокон, а ДЕ внутренней головки икроножной мышцы - 1500-2500).
По морфологическим и функциональным особенностям ДЕ делятся на:
медленные, неутомляемые;
быстрые, устойчивые к утомлению;
быстрые, легкоутомляемые.
Скелетные мышцы человека состоят из ДЕ всех трех типов: одни - из преимущественно медленных, другие - из преимущественно быстрых, третьи содержат и те и другие виды ДЕ. Соотношение числа медленных и быстрых ДЕ в одной и той же мышце генетически обусловлено и может весьма значительно различаться. Так, например, в четырехглавой мышце бедра человека соотношение медленных волокон может варьировать от 40 до 98%.
Сердечная мышца состоит из поперечно-полосатых мышечных волокон. Они сокращаются быстро. Как и гладкие мышцы, сердечная мышца работает без участия воли человека.
Основа мышц - белки, составляющие 80-85% мышечной ткани. Главное свойство мышечной ткани - сократимость. Она обеспечивается благодаря мышечным белкам - актину и миозину .
Мышца имеет волокнистую структуру. Каждое волокно - это мышца в миниатюре. Совокупность этих волокон и образует мышцу в целом. Мышечное волокно в свою очередь состоит из миофибрилл .
Различают красные мышечные волокна и белые мышечные волокна . Они содержатся в мышцах в разных пропорциях.
Красные мышечные волокна имеют большой запас гликогена и липидов, обладают способностью к длительному напряжению и выполнению продолжительной динамической работы.
Белые мышечные волокна сокращаются быстрее красных волокон, но не способны к длительному напряжению.
К мышце подходят и от нее отходят (принцип рефлекторной дуги) многочисленные нервные волокна. Двигательные нервные волокна передают импульсы от головного и спинного мозга, приводящие мышцы в рабочее состояние; чувствительные волокна передают импульсы в обратном направлении, информируя центральную нервную систему о деятельности мышц.
Каждую мышцу пронизывает разветвленная сеть капилляров, по которым поступают необходимые для жизнедеятельности мышц вещества и выводятся продукты обмена.
Скелетная мускулатура
Скелетные мышцы входят в структуру опорно-двигательного аппарата , крепятся к костям скелета и при сокращении приводят в движение отдельные звенья скелета.
Они участвуют в удержании положения тела и его частей в пространстве, обеспечивают движения при ходьбе, беге, жевании, глотании, дыхании и т.д., вырабатывая при этом тепло. Скелетные мышцы обладают способностью возбуждаться под влиянием нервных импульсов. Возбуждение проводится до сократительных структур (миофибрилл), которые, сокращаясь, выполняют двигательный акт - движение или напряжение.
У человека насчитывается около 600 мышц и большинство из них парные. В каждой мышце различают активную часть (тело мышцы) и пассивную (сухожилие) .
Мышцы, действие которых направлено противоположно, называются антогонистами , однонаправленно - синергистами . Одни и те же мышцы в различных ситуациях могут выступать в том и другом качестве.
По функциональному назначению и направлению движений в суставах различают мышцы сгибатели и разгибатели , приводящие и отводящие , сфинктеры (сжимающие) и расширители .
Краткий обзор скелетных мышц
Мышцы туловища включают мышцы грудной клетки, спины и живота. Мышцы грудной клетки участвуют в движениях верхних конечностей, а также обеспечивают дыхательные движения. Мышцы спины участвуют в поддержании вертикального положения тела, при сильном напряжении вызывают прогибание туловища назад. Брюшные мышцы поддерживают давление внутри брюшной полости, участвуют в некоторых движениях тела, в процессе дыхания.
Сокращение и напряжение мышцы осуществляется за счет энергии, освобождающейся при химических превращениях, которые происходят при поступлении в мышцу нервного импульса или нанесении на нее непосредственного раздражения. В качестве основного поставщика энергии выступает аденозинтрифосфорная кислота.
Мышцы головы и шеи - мимические, жевательные, приводящие в движение голову и шею.
Мышцы верхних конечностей обеспечивают движение плечевого пояса, плеча, предплечья и приводят в движение кисть и пальцы.
Мышцы нижних конечностей обеспечивают движения бедра, голени и стопы. Многие мышцы бедра, голени и стопы принимают участие в поддержании тела человека в вертикальном положении. Мышцы передней и задней половин тела представлены на рис. 4.1 
, 4.2 
.
Общее представление о морфофизиологическом механизме и энергетике мышечного сокращения
Морфофизиологический механизм мышечного сокращения и следующего за ним обязательного расслабления (релаксации) достаточно сложен и связан с особенностями строения и наличием характерных (специализированных) свойств мышцы. Скелетная мышца состоит из пучков вытянутых в длину клеток - мышечных волокон, обладающих тремя свойствами: возбудимостью, проводимостью и сократимостью. Свойство физиологической сократимости, присущее только мышечной клетке, обеспечивается присутствием в ней саркоплазматического ретикулума , который представляет собой замкнутую биологическую систему внутриклеточных образований, напоминающих трубочки и цистерны, окружающих каждую миофибриллу .
Сокращение и напряжение мышцы осуществляется за счет энергии, освобождающейся при химических превращениях, которые происходят при поступлении в мышцу нервного импульса или нанесении на нее непосредственного раздражения. В качестве основного поставщика энергии выступает АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) .
АТФ в организме играет роль «универсальной валюты», идущей на оплату всех энергетических потребностей живых клеток. Так как запасы АТФ в мышцах невелики, чтобы поддерживать их деятельность, необходим непрерывный ресинтез АТФ. Его восполнение и образование энергии в принципе происходит двумя способами - в зависимости от того, присутствует при этом кислород или нет.
Реакции, совершающиеся в бескислородной среде получили название анаэробных . Освобождение энергии в этом случае происходит за счет мгновенного расщепления богатых энергией веществ на менее богатые. Последнее звено в этом расщеплении - когда гликоген превращается в молочную кислоту.
Сложный вид сахара, родственный крахмалу. Сахар и другие виды углеводов, которые мы потребляем, накапливается в организме в виде гликогена. Следовательно, для простоты можно записать:
гликоген → молочная кислота + энергия
Этот механизм расщепления может давать большой эффект, и он может использоваться при кратковременной максимальной работе (спринтерский бег, бег вверх по лестнице), когда необходимо внезапно проявить силу, а кровоснабжение мышц при этом недостаточно. Недостаток же заключается в том, что в работающих мышцах накапливается молочная кислота и им становится трудно справляться с воздействием кислой среды. Молочная кислота для мышцы является веществом утомления, и поэтому мышца может работать только незначительное время.
Реакции, происходящие с участием кислорода, получили название аэробных . Образование энергии и восстановление запасов АТФ в этом случае происходит за счет окисления углеводов и жиров. При этом образуются углекислый газ и вода. Часть энергии расходуется на восстановление молочной кислоты в глюкозу и гликоген. При этом обеспечивается ресинтез АТФ:
углеводы + жиры → углекислый газ + вода + энергия
Аэробный ресинтез АТФ отличается высокой экономичностью, а также универсальностью в использовании субстратов: окисляются все органические вещества организма (аминокислоты, белки, углеводы, жирные кислоты и др.). Однако он требует потребления кислорода, доставка которого в мышечную ткань обеспечивается дыхательной и сердечно-сосудистой системами, что естественно связано с их напряжением. Кроме того, развертывание аэробного образования АТФ продолжительно по времени и невелико по мощности.
Понятие о кислородном запросе и кислородном долге
Количество кислорода, необходимое для полного обеспечения выполняемой работы, называют кислородным запросом . Но органы кислородного снабжения «тяжелы на подъем», они не могут быстро удовлетворить кислородный запрос. Поэтому образуется кислородный долг .
Обычно в общем кислородном долге различают две фракции: алактатную и лактатную .
Первую связывают с ресинтезом АТФ и с восполнением израсходованных кислородных резервов организма . Эта часть кислородного долга оплачивается очень быстро (не более, чем за 1-1,5 мин).
Вторая фракция отражает окислительное устранение лактатов (молочной кислоты) . Ликвидация лактатной фракции кислородного долга происходит более медленными темпами (от нескольких минут до 1,5 часа).
Кровь как физиологическая система, жидкая ткань и орган
(в совокупности с лимфой и тканевой жидкостью представляет внутреннюю среду организма) - жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе и обеспечивающая жизнедеятельность клеток и тканей организма в качестве органа и физиологической системы (видео 4.1).
За счет реализации транспортной функции обеспечивает постоянство основных физиологических и биохимических параметров, осуществляя гуморальную связь между функциональными системами и тканями организма.
Это тот промежуток времени, за который кровь проходит через большой и малый круги кровообращения. В покое время полного кругооборота крови у человека составляет 20-23 с. При физических нагрузках различной мощности, объема и интенсивности оно может снижаться в 2-2,5 раза, достигая при интенсивных нагрузках 8-10 с.
Кровь состоит из плазмы (54-58%) и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов (42-46%) и ряда других веществ. Образование форменных элементов крови называется гогмопоэзом и осуществляется в кроветворных органах: в костном мозге образуются эритроциты, тромбоциты, нейтрофилы, эозинофилы и базофилы; в селезенке и лимфатических узлах - лимфоциты; моноциты (самые крупные клетки белой крови, обладающие самой высокой фагоцитарной активностью по отношению к продуктам распада клеток и тканей, а также обезвреживающие токсины в очагах воспаления) - в костном мозге, селезенке и лимфатических узлах.
Красные кровяные клетки, заполнены особым белком гемоглобином, который способен образовывать соединения с кислородом и транспортировать его из легких к тканям, а из тканей переносить углекислый газ к легким, осуществляя таким образом дыхательную функцию.
В норме количество эритроцитов, содержащееся в одном кубическом мм крови, составляет у мужчин около 5 млн, а у женщин - около 4,5 млн.
При физических нагрузках выделяют три типа реакций красной крови.
Повышение количества эритроцитов (миогенный эритроцитоз) до 5-6 млн в 1 мл крови и, как следствие, незначительное повышение гемоглобина. К исходному уровню эти показатели приходят спустя несколько часов.
Существенно усиливается функция кроветворения, приводящая к увеличению в крови незрелых форм эритроцитов, снижению количества зрелых и концентрации гемоглобина. Восстановление исходного уровня в этом случае происходит в течение 2-3 суток.
Имеет место при многодневной напряженной физической нагрузке и характеризуется угнетением кроветворной функции, при этом значительно снижается количество эритроцитов и гемоглобина в крови. В этой ситуации период восстановления картины красной крови может достигать 5-7 дней, что может сигнализировать о развитии хронического утомления и даже переутомления организма.
Жидкое состояние крови и замкнутость кровеносного русла являются необходимыми условиями жизнедеятельности организм. Эти условия обеспечиваются системами свертывания (гемокоагуляции) и антисвертывания (гемоантикоогуляции) крови.
Белые кровяные тельца, выполняют защитную функцию, уничтожая инородные тела и болезнетворные микробы, непосредственно в пораженных местах.
Принимают активное участие в иммунологических реакциях и формировании иммунитета - способности организма защищаться от генетически чужеродных тел и веществ. Процентное соотношение различных форм лейкоцитов в крови называют лейкоцитарной формулой , которая в определенной степени может служить лакмусовой бумажкой при оценке функционального состояния человека. Общее количество лейкоцитов в крови и лейкоцитарная формула не является постоянными. - это увеличение числа лейкоцитов в периферической крови, а лейкопения - его уменьшение. Продолжительность жизни лейкоцитов - 7-10 дней. Количество лейкоцитов в крови здорового человека варьирует и составляет в покое около 6-8 тыс. в одном кубическом мм крови.
Маленькие кровяные пластинки, обладают активным метаболизмом, играют ведущую роль в сложном процессе свертывания крови (защитная функция). Количество тромбоцитов в кубическом мм крови составляет 200-300 тыс.
При физических нагрузках отмечается увеличение количества тромбоцитов (миогенный тромбоцитоз) в 1,5-2 раза. Наличие миогенного тромбоцитоза связано с укорочением периода свертываемости крови и, надо полагать, обусловлено рефлекторной защитной реакцией организма на возможные ситуации вынужденных травм и кровотечений.
Представляющая собою бесцветную жидкость, на 90-92% состоит из воды и на 8-10% из взвешенных твердых и растворенных веществ (глюкоза, белки, жиры, различные соли, гормоны, витамины, питательные и другие продукты обмена веществ). Физико-химические свойства плазмы определяются наличием в ней органических и минеральных веществ. В плазме крови находятся и антитела, создающие иммунитет организма к ядовитым веществам инфекционного или какого-либо иного происхождения, микроорганизмам и вирусам. Плазма крови принимает активное участие в транспортировке углекислого газа к легким.
Изменения, происходящие в системе крови при физических нагрузках различного объема и интенсивности, отражают общие физиологические закономерности функциональных реакций организма на конкретную нагрузку и направлены на поддержание, сохранение и восстановление относительного постоянства внутренней среды организма.
Важнейшим свойством плазмы является осмотическое давление , присущее растворам, отделенным друг от друга полупроницаемой мембраной, создается движением молекул растворителя (например, воды) через мембрану в сторону большей концентрации растворенного вещества. Основную роль в величине осмотического давления играют минеральные соли. Клетки крови имеют осмотическое давление, одинаковое с плазмой. Та часть осмотического давления, которая обусловлена белками плазмы крови, называется онкотическим , которое имеет важное значение для процессов фильтрации и распределения воды между кровью и тканями организма.
Для характеристики активной реакции крови (кислая она или щелочная) пользуются водородным показателем (рН) , который является отрицательным десятичным логарифмом концентрации водородных ионов. При показателе рН, равном 7,0, реакция является нейтральной, кислая среда (ацидоз) имеет рН ниже 7,0, щелочная (алкалоз) - выше 7,0. В норме кровь имеет слабощелочную реакцию: рН артериальной крови равен 7,4, венозной - 7,35. От величины этой реакции зависят процессы окисления и восстановления в клетках, процессы расщепления и синтеза белков, гликолиза, окисления углеводов и жиров, способность гемоглобина отдавать тканям кислород. Постоянство рН крови поддерживается ее буферными системами (бикарбонатная, фосфатная, гемоглобиновая и белков плазмы) и активной деятельностью органов выделения. Все буферные системы создают в крови относительно постоянный щелочной резерв, который особенно препятствует сдвигу реакции крови в кислую сторону.
Общее количество крови составляет 7-8% массы тела человека . В покое 40-50% крови выключено из кровообращения и находится в «кровяных депо»: печени, селезенке, сосудах кожи, мышц, легких. В случае необходимости (например, при мышечной работе) запасной объем крови включается в кровообращение и рефлекторно направляется к работающему органу. Выход крови из «депо» и ее перераспределение по организму регулируется ЦНС.
Мышечная деятельность приводит к существенным изменениям в системе крови: накапливаются в результате повышенного образования недоокисленные продукты обмена веществ, вследствие развивающейся гипоксии происходит сдвиг кислотно-щелочного равновесия в сторону метаболического ацидоза. Буферные системы в этой ситуации оказываются неспособными нейтрализовать накопившиеся в крови продукты неполного окисления. Снижение щелочного резерва крови при значительной мышечной работе на 95% обусловлено повышением концентрации в первую очередь молочной кислоты и других кислых продуктов, и на 5% - увеличением содержания свободных жирных кислот в плазме крови. При длительной работе за счет увеличения относительного количества форменных элементов крови, связанного с выходом жидкости из сосудистого русла, вязкость крови может повыситься с 4-5 до 7-8 ед. Повышение вязкости крови, увеличивая периферическое сопротивление току крови, может существенно затруднять работу сердечно-сосудистой системы, если учесть, что при этом усиливается активность свертывающей и антисвертывающей систем крови.
Таким образом, изложенный далеко не в полной мере материал показывает, что изменения, происходящие в системе крови при физических нагрузках различного объема и интенсивности, отражают общие физиологические закономерности функциональных реакций организма на конкретную нагрузку и направлены на поддержание, сохранение и восстановление относительного постоянства внутренней среды организма.
Понятие о группах крови
Еще в самом начале прошлого века было сформулировано учение о группах крови и возможностях ее переливания, связанного с большой кровопотерей, от одного человека (донора) к другому (реципиенту). Было выделено четыре группы крови , встречающихся у людей. Эта классификация не утратила своего значения и в наши дни и основана на наличии антигенов, находящихся в эритроцитах (агглютиногенов А и В) и в плазме крови (агглютининов альфа и бэта). Агглютиноген А и агглютинин альфа, а также В и бэта называются одноименными. В крови не могут встречаться одноименные антигены - они вступают в реакцию агглютинации, которая приводит к склеиванию и разрушению (гемолизу) эритроцитов.
В эритроцитах I группы крови не содержится агглютиногенов вообще, а в плазме имеются только агглютинины альфа и бэта.
В эритроцитах II группы содержится агглютиноген А, а в плазме - агглютинин бэта.
В эритроцитах III группы содержится агглютиноген В, а в плазме - агглютинин альфа.
IV группа характеризуется содержанием агглютиногенов А и В и полным отсутствием агглютининов.
Логично, что людям с I группой можно переливать кровь только этой группы, а их кровь - представителям всех других групп. Поэтому доноров с I группой крови называют универсальными, а с IV группой - универсальными реципиентами. Кровь II и III групп можно переливать только людям с одноименной, а также с IV группой.
Сердечно-сосудистая система
Одна из важнейших физиологических - включает в себя сердце, выполняющее функцию насоса, и кровеносные сосуды (артерии, артериолы, капилляры, вены, венулы). Транспортная функция сердечно-сосудистой системы состоит в том, что сердце обеспечивает продвижение крови по замкнутой цепи эластичных кровеносных сосудов.
Систолическое , или максимальное артериальное давление (АД) - это максимальный уровень давления, развивающийся во время систолы. У взрослых относительно здоровых людей в покое обычно составляет 110-125 мм рт. ст. С возрастом оно увеличивается и к 50-60 годам находится в пределах 130-150 мм рт. ст.
Диастолическое , или минимальное АД - это минимальный уровень давления крови при диастоле. У взрослых составляет обычно 60-80 мм рт. ст.
Пульсовое давление - это разница между систолическим и диастолическим АД (в норме у человека 30-35 мм рт. ст.). Наряду с другими показатель пульсового давления используется в определенных ситуациях специалистами клиники и спортивной медицины.
Изменения АД при различных видах мышечной деятельности безусловно имеют место. Повышение уровня систолического давления при сокращении скелетных мышц - одно из необходимых условий адаптивных (приспособительных) реакций системы кровообращения и организма в целом к выполнению мышечной работы. Увеличение АД обеспечивает адекватное кровоснабжение работающих мышц, повышая уровень их работоспособности. При этом изменения показателей АД обуславливаются характером выполняемой работы: динамическая она или циклическая, интенсивная или объемная, глобальная или локальная.
Полый четырехкамерный (два желудочка и два предсердия) мышечный орган весом от 220 до 350 г у мужчин и от 180 до 280 г у женщин, совершающий ритмические сокращения с последующим расслаблением, благодаря которым происходит кровообращение в организме (видео 4.2).
автономное, автоматическое устройство . Сокращения сердца происходят вследствие периодически возникающих в самой сердечной мышце электрических импульсов. В отличие от скелетной мышцы, сердечная обладает рядом свойств, обеспечивающих ее непрерывную ритмическую активность: возбудимостью, автоматией, проводимостью, сократимостью и рефрактерностью (кратковременным снижением возбудимости). В каждом сокращении участвуют все мышечные волокна, а сила сокращения сердечной мышцы в отличие от скелетной не может изменяться путем вовлечения различного числа клеток сердечной мышцы (закон «все или ничего»). Работа сердца заключается в ритмичной смене сердечных циклов, состоящих из трех фаз: сокращения предсердий, сокращения желудочков и общего расслабления сердца. Однако в целом деятельность сердца корректируется многочисленными прямыми и обратными связями, поступающими от различных органов и систем организма. Функция сердца постоянно связана с центральной нервной системой, которая оказывает на его работу регулирующее воздействие.. Одним из важнейших показателей работы сердца является минутный объем кровообращения (МОК) или по-иному «сердечный выброс» (СВ) - количество крови, выбрасываемое желудочком сердца в течение минуты. МОК - это интегративный показатель работы сердца, зависящий от ЧСС и величины систолического объема (СО) - количества крови, выбрасываемого сердцем в сосудистое русло при одном сокращении. Естественно, что эти показатели имеют одно значение в условиях относительного покоя и существенно меняются в зависимости от функционального состояния сердца, объема, интенсивности и вида мышечной деятельности, уровня тренированности и т.д.Сердечно-сосудистая система состоит из большого и малого кругов кровообращения. Левая половина сердца обслуживает большой круг кровообращения, правая - малый.
Основными физическими показателями гемодинамики (движения крови в системе) являются: давление крови в сосудах, создаваемое насосной функцией сердца; разница давлений между различными отделами сосудистой системы «вынуждает» кровь продвигается в сторону низкого давления.
Повышение уровня систолического давления при сокращении скелетных мышц - одно из необходимых условий адаптивных (приспособительных) реакций системы кровообращения и организма в целом к выполнению мышечной работы.
(ЧСС) - один из самых информативных и интегративных показателей функционального состояния не только сердечно-сосудистой системы, но и всего организма в целом. Зачастую понятие ЧСС не совсем правомерно отождествляют с понятием пульс. - это результат непосредственных ритмических сокращений сердца, представляющий собой регистрируемую каким-либо способом (например, пальпаторно) волну колебаний, распространяемую по эластичным стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту под большим давлением при очередном сокращении левого желудочка. Однако частота пульса соответствует ЧСС.
ЧСС (или пульс) существенно разнятся в зависимости от того, когда и при каких условиях этот показатель регистрируется: в условиях относительного покоя (утром, натощак, лежа или сидя, в комфортной обстановке); при выполнении какой-либо физической нагрузки, непосредственно после нее или на различных этапах периода восстановления. В покое пульс практически здорового, не адаптированного к систематическим физическим нагрузкам (нетренированного) молодого мужчины в возрасте 20-30 лет колеблется в диапазоне 60-70 ударов в минуту (уд/мин) и 70-75 - у женщин. С возрастом ЧСС в покое несколько возрастает (у 60-75-летних на 5-8 уд/мин). Чтобы удовлетворить повышение доставки кислорода к мышцам в процессе выполнения работы, должен увеличиться объем поступающей к ним в единицу времени крови. Увеличение показателя ЧСС непосредственно связано с увеличением МОК. Если, например, мощность работы циклического характера выразить через величину потребляемого кислорода (в процентах от величины максимального потребления - МПК), то ЧСС возрастает в линейной зависимости от мощности работы и потребления кислорода.
У «особей» женского пола ЧСС в подобных случаях обычно на 10-12 уд/мин выше.
Дыхательная система
Дыхательная система включает в себя носоглотку, гортань, трахею, бронхи и легкие. Она стоит на пути вдыхаемого воздуха и за счет дыхательных движений грудной клетки осуществляет вентиляцию важнейшего органа дыхательной системы человека - легких (видео 4.3 , 4.4).
В процессе дыхания из атмосферного воздуха, в составе которого содержится около 21% кислорода, этот кислород поглощается и через специальные образования легких - альвеолы - поступает в кровь организма, а из организма обратным путем выделяется углекислый газ. Таким образом, дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение избытка углекислого газа, направленных на поддержание газового гомеостаза организма в целом, параметрами которого являются такие показатели, как парциальное напряжение кислорода, углекислого газа и рН артериальной крови. Газообмен между клетками организма и окружающей средой в итоге и служит конечной целью функции дыхательной системы.
Механизм дыхания имеет рефлекторный (автоматический) характер . Изменение объема полости грудной клетки осуществляется в результате деятельности дыхательной мускулатуры (в покое - это диафрагма и наружные межреберные мышцы, при интенсивной мышечной работе в процесс дыхания вовлекаются дополнительно мышцы брюшного пресса, внутренние межреберные и другие скелетные мышцы). Ритмические дыхательные движения осуществляются путем смены вдоха (инспирация) и выдоха (экспирация). При вдохе объем грудной клетки увеличивается (увлекая за собой легкие) за счет поднятия ребер и уплощения диафрагмы, при необходимости увеличения глубины вдоха и выдоха, например, во время выполнения физических нагрузок, «на помощь» приходят скелетные мышцы. Вдох - всегда активный двигательный акт, при осуществлении которого совершается работа, а выдох может осуществляться и пассивно (например, в условиях покоя).
Легкие (левое и правое) располагаются в герметически закрытой полости грудной клетки. Они покрыты тонкой гладкой оболочкой - плеврой , такая же оболочка выстилает изнутри полость грудной клетки, образуя плевральную щель, или полость, заполненную некоторым количеством плевральной жидкости и воздуха, где давление при обычных условиях всегда ниже атмосферного. В условиях относительного покоя человек дышит таким образом, что задействованной оказывается только часть легких. Поэтому всегда остается резерв для вдоха и выдоха.
Выделяют четыре первичных легочных объема воздуха : дыхательный , поступающий в легкие при каждом вдохе; резервный воздух вдоха , дополнительно вдыхаемый после нормального вдоха; резервный выдоха , дополнительно выдыхаемый после нормального выдоха; остаточный , остающийся после глубокого выдоха.
Кроме них существуют понятия о легочных емкостях, которых тоже четыре. Одна из них - жизненная емкость легких (ЖЕЛ) . ЖЕЛ - количество воздуха, которое может быть выдохнуто из легких после максимального вдоха. Этот показатель широко используется при оценке уровня физического развития и физической подготовленности. С возрастом абсолютные величины дыхательных объемов и емкостей вначале (от 10 до 20 лет) увеличиваются, а относительные сохраняются и стабилизируются до 35-40 лет.
Величина ЖЕЛ, у практически здоровых людей, не тренирующихся специально, составляет у женщин - 2,5-3,0 л, а у мужчин - 3,0-4,0 л. У спортсменов одинакового возраста и роста этот показатель зависит от специализации (например, у представителей циклических видов спорта, таких как легкая атлетика, плавание, академическая гребля, лыжные гонки и некоторые другие, ЖЕЛ может достигать 7,0-8,0 и даже 9,0 л).
В процессе текущих учебно-тренировочных занятий после выполнения больших физических нагрузок ЖЕЛ может незначительно уменьшаться (на 100-200 мл), восстанавливаясь в дни отдыха.
Этап дыхания, при котором кислород из атмосферного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови - в атмосферный воздух, называют внешним дыханием . Перенос газов кровью - следующий этап. И, наконец, тканевое (или внутреннее) дыхание - потребление клетками кислорода и выделение ими углекислоты как результат биохимических реакций, связанных с образованием энергии, которая должна обеспечить многообразные процессы жизнедеятельности организма. Таким образом, процесс дыхания - это целый комплекс физиологических и биохимических процессов, в реализации которых участвует не только дыхательная система, но и целый ряд других, в частности, система крови и кровообращения.
Систематические занятия физическими упражнениями, особенно циклического характера, укрепляют и развивают дыхательную мускулатуру, что способствует увеличению объема и подвижности (экскурсии) грудной клетки с одной стороны и расширению функциональных возможностей организма с другой.
Система пищеварения и выделения
Пищеварительная система состоит из ротовой полости, слюнных желез, глотки, пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника, печени и поджелудочной железы. В этих отделах пищеварительной системы пища в виде пищевых продуктов, в состав которых должны входить белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины и вода, механически и химически перерабатывается, перемещается, переваривается и усваивается (всасывается). Процессы пищеварения в разных отделах желудочно-кишечного тракта имеют свои особенности моторной, секреторной, всасывающей и выделительной функций переработки пищи.
Первый пищеварительный сок (слюна) встречается на пути пищи в ротовой полости. Он содержит ферменты, расщепляющие углеводы. Общее количество слюны, выделяемое за сутки, составляет 1-1,5 л. Через 15-20 с пребывания во рту пищевой комок, измельченный и смоченный слюной, через пищевод попадает в желудок. Находясь в ротовой полости, пища раздражает вкусовые, тактильные и температурные рецепторы, как пусковой механизм вызывает рефлекторные акты секреции слюнных, желудочных и поджелудочной железы, активизирует выход желчи в двенадцатиперстную кишку и изменят моторную функцию желудка (видео 4.5).
Пищеварительные функции желудка состоят в депонировании пищи, дальнейшей ее механической (периодические сокращения мышц желудка), химической обработке желудочным соком и постепенной эвакуации в двенадцатиперстную кишку (видео 4.6).
За сутки у человека выделяется 2-2,5 л желудочного сока. Переваривание пищи в желудке обычно происходит в течение 6-8 часов и зависит от ее состава, объема и количества выделившегося желудочного сока. В двенадцатиперстной кишке пищевая масса подвергается воздействию кишечного сока , желчи печени и сока поджелудочной железы. Здесь пища долго не задерживается, и основные процессы пищеварения происходят в нижележащих отделах кишечника (видео 4.7 , 4.8).
Регулярные занятия физическими упражнениями и мышечная работа относительно умеренной интенсивности, повышая обмен веществ и энергии, увеличивает потребность организма в питательных веществах и тем самым стимулирует функции системы пищеварения. Однако выполнение физических нагрузок целесообразно не ранее, чем через 1,5-2 ч. после приема пищи.
Выделительную систему образуют почки (видео 4.9), мочеточники и мочевой пузырь, которые обеспечивают выделение из организма с мочой вредных продуктов обмена веществ (до 75%) (видео 4.10). Кроме того, некоторые продукты обмена выделяются через кожу (с секретом потовых и сальных желез), легкие (с выдыхаемым воздухом) и через желудочно-кишечный тракт.
За счет выделительной системы в организме обеспечиваются мочеобразовательный и гомеостатический процессы: поддерживается кислотно-щелочное равновесие (рН), необходимый объем воды и солей, стабильное осмотическое давление, ионный состав, выводятся продукты белкового обмена, регулируется кровяное давление, эритропоэз и свертывание крови, а также секреция ферментов и биологически активных веществ, участвующих в регуляции и поддержании постоянства внутренней среды организма.
Несколько слов о потоотделении , которое выполняет ряд важнейших функций: освобождает организм от конечных продуктов обмена веществ; путем выведения воды и солей поддерживает постоянство осмотического давления; нормализует температуру тела вследствие теплоотдачи при испарении пота с поверхности кожи. Пот содержит 98-99% воды, минеральных солей и органических веществ. За сутки в условиях относительного покоя при комфортной температуре окружающей среды выделяется около 500-600 мл пота. Различают термическое (находится в прямой зависимости от повышения температуры окружающей среды) и эмоциональное (возникает при различных психических реакциях и умственном перенапряжении) потоотделение. Потоотделение при физических нагрузках представляет сочетание обоих видов. При этом происходит значительное перераспределение крови. Усиленный ее приток к работающим мышцам приводит к снижению почечного кровотока (примерно в 4 раза), к уменьшению мочеобразования. В такой ситуации основную выделительную функцию берут на себя потовые железы.
Нервная система
Нервная система состоит из центрального (головной и спинной мозг) и периферического отделов (неровные образования спинного мозга и расположенные на периферии нервные узлы). Основными структурными элементами нервной системы являются нервные клетки, или нейроны, основными функциями которых являются: восприятие раздражений от рецепторов, их переработка и передача нервных влияний на другие нейроны или рабочие органы.
Центральная нервная система (ЦНС) координирует деятельность различных органов и систем организма и регулирует ее в условиях изменяющейся внешней среды по механизму рефлекса (видео 4.11). - это ответная реакция организма на действие раздражителей, осуществляемая с участием ЦНС. Нервный путь рефлекса называется рефлекторной дугой (видео 4.12). У человека ведущим отделом ЦНС является кора больших полушарий. Процессы, протекающие в центральной нервной системе, лежат в основе всей психической деятельности человека.
Головной мозг представляет скопление огромного количества нервных клеток. Он состоит из переднего, промежуточного, среднего и заднего отделов. Строение головного мозга несравнимо сложнее строения любого органа человеческого тела. Мозг активен не только во время бодрствования, но и во время сна.
Ухудшение кровоснабжения головного мозга может быть связано с гиподинамией . В этом случае возникает головная боль различной локализации, интенсивности и продолжительности, головокружение, слабость, понижается умственная работоспособность, ухудшается память, появляется раздражительность. Чтобы охарактеризовать изменения умственной работоспособности, используется комплекс методик, оценивающих различные ее компоненты (внимание, объем памяти и восприятия, логическое мышление).
Спинной мозг является низшим и наиболее древним отделом ЦНС, лежит в спинномозговом канале, образованном дужками позвонков. Первый шейный позвонок - граница спинного мозга сверху, а граница внизу - второй поясничный позвонок (видео 4.13).
Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую для нервных импульсов функции. Рефлексы спинного мозга подразделяются на двигательные и вегетативные , обеспечивающие элементарные двигательные акты: сгибательные, разгибательные, ритмические (например, шагательные, беговые, плавательные и др., связанные с чередующимися рефлекторными изменениями тонуса скелетных мышц). В структуре спинного мозга находятся нервы, иннервирующие кожу, слизистые оболочки, мускулатуру головы и ряд внутренних органов, функции пищеварительных процессов, жизненно важных центров (например, дыхательного), анализаторов и т.д. Всевозможные травмы и заболевания спинного мозга могут приводить к расстройству болевой, температурной чувствительности, нарушению структуры сложных произвольных движений, мышечного тонуса.
Вегетативная нервная система (ее еще называют автономной ) - специализированный отдел нервной системы, регулируемый как произвольно (в содружестве с соматическим отделом нервной системы), так и непроизвольно (через кору больших полушарий).
Вегетативная нервная система регулирует деятельность внутренних органов - дыхания, кровообращения, выделения, размножения, желез внутренней секреции (видео 4.14). Она в свою очередь подразделяется на симпатический и парасимпатический отделы этой нервной структуры.
Мозговая ткань потребляет в 5 раз больше кислорода, чем сердце, и в 20 раз больше, чем мышцы. Составляя всего около 2% массы тела человека, мозг поглощает 18-25% потребляемого всем организмом кислорода. Мозг значительно превосходит другие органы и по потреблению глюкозы. Он использует 60-70% глюкозы, образуемой печенью, и это несмотря на то, что мозг содержит меньше крови, чем другие органы.
Возбуждение симпатического отдела приводит к повышению кровяного давления, выходу крови из депо, поступлению в кровь глюкозы, ферментов, повышению метаболизма тканей, что связано с расходом энергии (эрготрофная функция ).
При возбуждении парасимпатических нервов тормозится работа сердца, повышается тонус гладкой мускулатуры бронхов, сужается зрачок, стимулируются процессы пищеварения, происходит опорожнение желчного и мочевого пузыря, прямой кишки.
Действие парасимпатической нервной системы направлено на восстановление и поддержание постоянства состава внутренней среды организма, нарушенного в результате деятельности симпатической нервной системы (трофотропная функция ) (видео 4.15).
Рецепторы и анализаторы
Способность организма быстро приспосабливаться к изменениям окружающей среды реализуется благодаря специальным образованиям - рецепторам , которые, обладая строгой специфичностью, трансформируют внешние раздражители (звук, температуру, свет, давление) в нервные импульсы, поступающие по нервным волокнам в центральную нервную систему.
Рецепторы человека делятся на две основные группы: экстеро- (внешние) и интеро- (внутренние) рецепторы . Каждый такой рецептор является составной частью анализирующей системы, которая называется анализатором .
Анализатор состоит из трех отделов - рецептора, проводниковой части и центрального образования в головном мозге (видео 4.16).
Высшим отделом анализатора является корковый отдел .
Перечислим названия анализаторов, о роли которых в жизнедеятельности человека известно многим. Это:
кожный анализатор (тактильная, болевая, тепловая, холодовая чувствительность);
двигательный (рецепторы в мышцах, суставах, сухожилиях и связках возбуждаются под влиянием давления и растяжения);
вестибулярный (расположен во внутреннем ухе и воспринимает положение тела в пространстве);
зрительный (свет и цвет);
слуховой (звук);
обонятельный (запах);
вкусовой (вкус);
висцеральный (состояние ряда внутренних органов).
Значение сенсорных систем в жизнедеятельности организма трудно переоценить. Велико оно и при мышечной деятельности в процессе организации физкультурно-оздоровительной и спортивно-массовой работы. Формирование двигательных умений и навыков происходит в результате аналитико-синтетической деятельности коры больших полушарий на основе сложного взаимодействия информации, поступающей со стороны зрительной, слуховой, вестибулярной, проприоцептивной и других сенсорных систем. Одновременно при этом сенсорные системы участвуют и в регуляции функционального состояния организма в процессе, во время и после выполнения физической нагрузки.
Эндокринная система
Железы внутренней секреции , или эндокринные железы , вырабатывают особые биологические вещества - гормоны . Гормоны обеспечивают гуморальную (через кровь, лимфу, межтканевую жидкость) регуляцию физиологических процессов в организме, попадая во все органы и ткани. Часть продуцируется только в определенные периоды, большинство же - на протяжении всей жизни человека. Они могут тормозить или ускорять рост организма, половое созревание, физическое и психическое развитие, регулировать обмен веществ и энергии, деятельность внутренних органов. К железам внутренней секреции относят: щитовидную, околощитовидные, зобную, надпочечники, поджелудочную, гипофиз, половые железы и ряд других (видео 4.17).
Гормоны, как вещества высокой биологической активности, несмотря на чрезвычайно малые концентрации в крови способны вызывать значительные изменения в состоянии организма, в частности в осуществлении обмена веществ и энергии . Гормоны сравнительно быстро разрушаются, и для поддержания их определенного количества в крови необходимо, чтобы они неустанно выделялись соответствующей железой.
Практически все расстройства деятельности желез внутренней секреции вызывают понижение общей работоспособности человека.
Общая характеристика эндокринных функций
Обладают дистанционным действием, характеризуются специфичностью, которая выражается в двух формах: одни гормоны (например, половые) влияют только на функцию некоторых органов и тканей, другие управляют лишь определенными изменениями в цепи обменных процессов и в активности регулирующих эти процессы ферментов. Гормоны классифицируются по ряду основных признаков.
Во-первых, по химической природе , во-вторых, по знаку процесса воздействия (возбуждение или торможение), в-третьих, по локализации , месту воздействия и по другим специфическим функциональным особенностям. Они синтезируются и выделяются во внутреннюю среду организма эндокринными железами , или железами внутренней секреции .
Эндокринная железа - это анатомическое образование, лишенное выводных протоков, единственной или основной функцией которого является внутренняя секреция гормонов. Существуют и экзокринные железы, внешняя секреция которых осуществляется через выводные протоки во внешнюю среду. В некоторых органах могут присутствовать одновременно оба типа секреции (поджелудочная и половые железы). Одна и та же железа внутренней секреции может продуцировать неодинаковые по своему действию гормоны и осуществляться разными эндокринными железами (например, половые гормоны продуцируются и половыми железами, и надпочечниками).
Часть гормонов продуцируется только в определенный период, большинство же - на протяжении всей жизни человека. Они могут тормозить или ускорять рост организма, половое созревание, физическое и психическое развитие, регулировать обмен веществ и энергии, деятельность внутренних органов и т.д.
Выше уже упоминалось, что к железам внутренней секреции относят :
щитовидную железу (гормоны тироксин, трийодтиронин и др. регулируют процессы, связанные с ростом и развитием ребенка, оказывают влияние на минеральный обмен и сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям);
околощитовидные (паращитовидные) железы (паратгормон, или паратирин, или паратиреиодный гормон, тирокальциотонин регулируют обмен кальция и фосфора в организме);
надпочечники - парная железа, состоит из коркового и мозгового слоя:
1) гормоны коркового слоя - кортикостероиды (минералкортикоиды, глюкорткоиды, половые гормоны, преимущественно андрогены) - регулируют минеральный и углеводный обмен, влияют на половые функции и пр. (открыто более 40 веществ);
2) гормоны мозгового слоя - катехоламины (адреналин и норадреналин, физиологические эффекты которых аналогичны активации симпатической нервной системы, но гормональный эффект является более длительным);
поджелудочная железа - относится к железам со смешанной секрецией (гормоны, участвующие в поддержании уровня сахара в крови - инсулин, глюкагон);
гипофиз (более 20 гормонов, влияние которых делают гипофиз ведущей железой внутренней секреции, оказывающей воздействие не только на функции организма вообще, но и на функцию почти всех желез внутренней секреции);
половые железы , или гонады , (семенники (яички) у мужчин и яичники у женщин относятся к железам со смешанной секрецией (мужские половые гормоны (андрогены) и женские (эстрогены) необходимы для полового созревания, появления вторичных половых признаков);
вилочковую (тимус) железу (тимозин, участвующий в иммунологических реакциях и процессах, а также в реализации воздействия некоторых гормонов, влияет на рост и развитие организма и обмен кальция);
эпифиз, шишковидную железу (вырабатывает серотонин и мелатонин, а также норадреналин и гистамин, угнетает развитие половых желез, предотвращая преждевременное половое созревание, участвует в регуляции углеводного и водно-солевого (электролитного) обмена, в управлении рядом важнейших функций организма);
плаценту (гормоны плаценты обеспечивают нормальное протекание беременности).
Гормоны, как вещества высокой биологической активности, несмотря на чрезвычайно малые концентрации в крови способны вызывать значительные изменения в состоянии организма, в частности в осуществлении обмена веществ и энергии.
Некоторые из перечисленных желез вырабатывают кроме гормонов еще секреторные вещества (например, поджелудочная железа участвует в процессе пищеварения, выделяя секреты в двенадцатиперстную кишку; продуктом внешней секреции мужских половых желез являются сперматозоиды, а женских - яйцеклетка).
Нервное и гуморальное (через кровь и другие жидкие среды) воздействие на различные органы, ткани и их функции представляет собой проявление единой системы нейрогуморальной регуляции функций организма. Функции эндокринных желез регулируются центральной нервной системой через гипоталамус .
Роль гормонов в осуществлении мышечной активности чрезвычайно велика. Вот несколько подтверждающих примеров. При мышечной деятельности активизируется деятельность щитовидной железы и усиливается тканевое расщепление ее гормонов - тироксина, трийодтиронина и тирокальциотонина. Гормон эпифиза мелатонин под влиянием света в дневное время продуцируется в меньшем количестве, что обусловливает цикличность активности эпифиза, соответствующую периодам дня и ночи, являясь своего рода биологическими часами организма, обеспечивающими естественный уровень работоспособности. Под влиянием адреналина, гормона мозгового слоя надпочечников, ускоряется и усиливается деятельность сердца, повышается его возбудимость и увеличивается скорость проведения импульсов по сердечной мышце; важное значение при мышечных нагрузках имеет сокращение мышц стенок кровеносных сосудов в органах, которые являются кровяными депо, а также расслабление гладких мышц бронхов, что способствует уменьшению сопротивления движению воздуха при форсированном дыхании и, естественно, увеличивает транспорт кислорода к активно работающим тканям, органам и системам. С действием адреналина на обмен веществ связан известный факт восстановления работоспособности утомленных мышц при его введении. Во время выполнения физических нагрузок, сопровождающихся усиленным потоотделением, продукция гормона коркового слоя надпочечников - альдостерона - усиливается, в результате чего замедляется выделение с мочой натрия и калия, компенсируя этот процесс через механизм потоотделения. Усиленное выделение альдостерона предохраняет организм от существенных изменений содержания натрия и калия в плазме крови, что имеет важное значение при длительных нагрузках на выносливость (например, при длительном беге).
Вентральная часть промежуточного мозга, многофункциональная система, обладающая важными регулирующими и интегрирующими воздействиями на вегетативные функции, регуляцию деятельности эндокринной системы, теплового баланса, пищевых и половых инстинктов, биологических ритмов, поведенческих реакций, мотиваций и эмоций.
Гипоталамус целенаправленно регулирует секрецию тропных гормонов гипофиза и через нее - секрецию эндокринных желез. Подобное взаимодействие обеспечивает оптимальный для возрастного периода уровень гормонов. При этом гипоталамические центры являются не только главным звеном системы регуляции выработки гормонов, но и играют ведущую роль в формировании полового поведения. Таким образом, становится очевидным, что репродуктивная функция обеспечивается не только, хотя и в первую очередь, мужской и женской половыми системами, а связана с целым комплексом функционально взаимодействующих биологических систем и процессов.
Гипофиз играет особую роль в системе желез внутренней секреции (видео 4.18). С помощью своих гормонов он регулирует деятельность других эндокринных желез. Состоит из передней, промежуточной и задней долей. В гипофизе человека промежуточная доля практически отсутствует. Гормоны задней доли гипофиза образуются в гипоталамусе и транспортируются в гипофиз, где депонируются и в дальнейшем поступают в кровь. Антидиуретический гормон, или вазопрессин, связан с функционированием почек и способствует выделению излишков воды. Окситокцин действует на мышечный слой матки и миоэпителиальное образование молочной железы. Передняя доля гипофиза выделяет шесть гормонов. Четыре из них стимулируют активность других желез (щитовидную, кору надпочечников), два остальных - гонадотропные, стимулируют созревание фолликулов в яичниках и сопровождают овуляцию и образование желтого тела.
Помимо этого, передняя доля гипофиза вырабатывает еще два гормона - гормон роста соматотропин и гормон пролактин, участвующий в формировании функции лактации. К факторам, повышающим секрецию гормонов гипофиза, относятся определенные виды стресса и особенно интенсивная мышечная деятельность .
Репродуктивные органы
Репродуктивные органы представляют собой различные морфофункциональные структуры (половые органы), обеспечивающие половой способ размножения, связанный со сменой поколений человеческих популяций. Слияние сперматозоида с яйцеклеткой называют процессом оплодотворения, что приводит к образованию зиготы, способной расти, развиваться и давать начало новому организму, объединяющему отцовские и материнские гены и наследующему их признаки (видео 4.19).
Мужская половая система образована семенниками (яичками), семявыносящими протоками, придаточными половыми железами, предстательной железой, семенными пузырьками, половым членом.
Женская - представлена яичниками, маточными трубами, маткой, влагалищем, большими и малыми половыми губами, клитором.
Действие половых гормонов проявляется на самых ранних стадиях эмбрионального развития, определяя половую дифференцировку растущего организма, формирование полового аппарата и строение ряда систем. Особенно резко влияние гормонов сказывается во время полового созревания, в процессе которого степень полового диморфизма все возрастает. В половом созревании принято различать три фазы - препубертатную , пубертатную и постпубертатную . Первая имеет место за два-три года до появления признаков полового созревания, вторая - от появления вторичных половых признаков до первых поллюций у мальчиков и первой менструации у девочек. Заключительным этапом полового созревания является половая зрелость, характеризующаяся общим физическим развитием и морфофункциональным состоянием половых органов в такой степени, что может позволять без ущерба для здоровья осуществлять половые функции. У лиц женского пола это возраст 16-18 лет, а у лиц мужского пола - 18-20 лет.
Однако надо всегда иметь в виду, что материнство и отцовство - очень ответственные не только биологические, но и социальные функции перед потомством в человеческом обществе. Понятие «половая жизнь» объединяет целую гамму соматических висцеральных, психических, социальных процессов и отношений, в основе которых заложено и посредством которых удовлетворяется половое влечение, должно предусматривать личностное объединение между мужчиной и женщиной, духовное общение между ними. В человеческом обществе взаимоотношение полов регулируется нормами морали, при этом особое значение имеют брачные отношения.
С наступлением половой зрелости в половых органах женского организма возникают периодические изменения, называемые циклами . Как уже говорилось, их регуляция осуществляется эндокринной системой. Во время очередного цикла происходит созревание фолликулов и овуляция - выход зрелых, способных к оплодотворению яйцеклеток. Если оплодотворения не происходит, наступает период, когда на месте лопнувшего фолликула вслед за овуляцией образуется желтое тело - временная железа, продуцирующая гормон прогестерон, главная функция которого в этой ситуации - подготовка к обеспечению беременности. У небеременных женщин этот гормон участвует в регуляции менструального цикла. Затем желтое тело начинает рассасываться и тормозится выработка прогестерона, начинают развиваться новые фолликулы, и снова усиливается секреция эстрогенных гормонов. Менструальный цикл (в среднем его продолжительность составляет 28 дней с возможными колебаниями от 21 до 32 дней) обеспечивает интеграцию процессов, необходимых для репродуктивной функции. Различают яичниковый (3 фазы) и маточный (4 фазы) циклы. При изменении функционального состояния центральной нервной системы под влиянием различных факторов внутренней и внешней среды менструальный цикл может нарушаться. Первая менструация - наиболее достоверный признак полового созревания женского организма. Средний возраст появления первого маточного кровотечения в нашей географической зоне - 12-13 лет. Однако следует знать, что первые признаки полового созревания у девочек могут иметь место между 8-12 годами.
За последние 100 лет произошло ускорение полового созревания в связи с акселерацией , выражающейся в увеличении размеров тела и более ранними сроками формирования многих функций, в том числе и половых. Считается, что акселерация является частью общей тенденции к некоторому изменению в биологических особенностях современного человека. Эта тенденция имеет место и в наши дни, так как предполагается, что в XXI в. молодежь будет в среднем на 10 см выше, чем их сверстники 60-х гг. XX в. К признакам, определяющим половую принадлежность, следует отнести: размеры тела, различие в строении и взаимодействии отдельных систем и органов, которые устанавливаются на субклеточном, клеточном, органном, системном и организменном уровнях.
Процессы половой дифференцировки происходят в ходе онтогенеза (индивидуальное развитие), которое охватывает эмбриональный и постэмбриональный периоды. Эмбриональный период определяет будущую генетическую программу организма и, в частности, дифференцировку половых желез. За время эмбрионального развития и внутриутробной жизни организма происходит не только развитие половых органов, но и формирование гормональной системы, о роли которой в двигательной деятельности говорилось выше.
В зависимости от периода после рождения (новорожденность, раннее детство, подростковый, юношеский возраст) формируются морфофизиологические взаимоотношения в организме, которые обеспечивают развитие и полное формирование репродуктивной системы. Например, юношеский возраст у девушек - 16-20 лет, а у юношей - 17-21.
Состояние беременности
Состояние организма матери при беременности связано с механизмом развития беременности и плода. До 9-й недели внутриутробного развития формирующийся организм носит название зародыша или эмбриона, а уж затем до рождения называется плодом. С перестройкой функций эндокринной и нервной системы при беременности значительным изменениям подвергается обмен веществ и потребление кислорода, заметно изменяется белковый, углеводный, жировой, водный и минеральный обмен, повышается значимость витаминов. У плода процессы ассимиляции преобладают над процессами диссимиляции, что обеспечивает его быстрый рост, а материнский организм обеспечивает оптимальные условия для развития плода.
Результатом законченного эмбрионального развития являются роды. Они осуществляются благодаря сокращениям мускулатуры матки и брюшного пресса, который должен готовиться к родовой функции с помощью физических упражнений задолго и специально. Необходимо знать, что важнейшим анатомическим признаком человека являются молочные железы, которые относятся к органам размножения. - вскармливание новорожденных молоком из молочных желез матери - одно из важнейших биологических приспособлений. Грудное молоко имеет сложный химический состав и по биологической ценности превосходит все другие продукты питания. В нем содержится огромное количество различных веществ, в том числе более 30 жирных кислот, 20 аминокислот, 17 витаминов, около 40 минеральных веществ, много ферментов и т.д. Ряд соединений (казеин, лактоза) ни в каких других продуктах питания не встречаются.
Нервные и физические перегрузки, так же как и недогрузки, загрязненный воздух городов, алкоголь, курение и другие вредные факторы окружающей среды и вредные привычки взрослых очень негативно сказываются на морфофункциональном и психическом состоянии неокрепшего организма ребенка. И чем он раньше сталкивается с так называемыми издержками цивилизации, тем существеннее и пагубнее последствия этих влияний. Особенно подвержены факторам риска при этом еще не родившиеся и грудные дети. Родители и особенно мать должны знать и помнить, что отведенные природой девять месяцев на внутриутробное развитие плода во многом определяют биологическую и социальную судьбу ребенка в предстоящей жизни.
Если родители хотят, чтобы их ребенок был благополучным и полноценным человеком в обществе, они должны еще до его зачатия, а тем более в период беременности матери и надолго после рождения, призвать в союзники своей семьи здоровый образ жизни.
На здоровье, физическое развитие и диапазон функциональных возможностей будущего ребенка существенно влияет активный двигательный режим матери, который способствует увеличению притока артериальной крови к работающим мышцам и соответственно оттока крови от матки. Эта ситуация приводит к дефициту кислорода и питательных веществ для плода, который вынужден проявлять собственную активность в борьбе за свое существование, совершая толчки, мощные разгибательные движения, упражняя тем самым собственный двигательный аппарат. Поэтому будущей матери необходимо систематически выполнять доступный комплекс физических упражнений, зарядку и прогулки на свежем воздухе, чередовать их с легкой домашней работой, доставляющей удовольствие, и создавать положительный эмоциональный настрой.
Ларионова Валентина
Состояние здоровья организма наиболее полно определяется при квалифицированном врачебном контроле. Однако существенным дополнением к нему может быть самоконтроль текущего состояния здоровья, который позволяет своевременно выявлять имеющиеся отклонения.
Большое значение в оценке физического состояния человека имеют и антропометрические исследования.
МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЁННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
" ПЛОТАВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА БАЕВСКОГО РАЙОНА АЛТАЙСКОГО КРАЯ"
Номинация: медицина
Определение гармоничности физического развития учащихся 8 класса по антропометрическим показателям
Выполнила:
Ларионова Валентина,
Ученица 8 класса.
МКОУ «Плотавская СОШ»
Баевского района
Алтайского края
Руководители:
Абрамов Василий Иванович,
Учитель биологии.
Абрамова Лариса Леонидовна,
учитель биологии
С. ПЛОТАВА
2013г
Введение ......................................................................................................3
1.1. Влияние экологических факторов на здоровье населения …………5
1.2. Исследование физического развития учащихся..................................6
1.3.Что такое норма роста и веса, и как ее определить..............................7
2.1.Правила выполнения антропометрических измерений........................8
индекс массы тела )...............................8
2.3. Сравнение роста и веса учащихся со среднестатистическими показателями используя(Антропометрические (центильные) таблицы).................8
III. Результаты исследований……………………………………......10
3.1. Антропометрические измерения........................................................10
3.2.Определить степень физического развития с помощью расчетных формул.........................................................................................................10
3.3. Результаты сравнение роста и веса учащихся со среднестатистическими показателями....................................................13
Заключение..................................................................................................15
Литература...................................................................................................16
Приложение…………………………………………………………….....17
Введение
Проблема снижения уровня здоровья населения страны стоит сегодня чрезвычайно остро. Человек, безусловно – абсолютная ценность общества. А его здоровье – гарантия гармоничного развития общества, залог политической стабильности и экономического прогресса государства. Вряд ли кто может это оспорить. Однако одного лишь признания актуальности этого – недостаточно. Если за ним не следует практические шаги к решению самой проблемы здоровья.
Изучение физического развития школьников в настоящее время является одной из актуальных проблем, что связано с ухудшением экологической обстановки, широким распространением вредных привычек среди школьников, ухудшением питания и др. Все это сказывается на состоянии физического развития школьников. Физическое развитие является важнейшим параметром физиологических процессов, происходящих в организме, и часто используются как показатель состояния здоровья детей.
По данным статистики в последние годы происходит резкое ухудшение здоровья детей, увеличение хронических заболеваний, сокращение числа здоровых выпускников по окончанию школы. В настоящее время к так называемой «первой группе здоровья» (практически здоровых) может быть отнесено лишь 14% школьников. Остальные имеют те или иные отклонения от нормы.
Результаты диспансеризации школьников страны подтвердили тенденции ухудшения состояния здоровья детей. За прошедший десятилетний период в целом в стране произошло снижении доли здоровых детей с 45,5 до 33,9% с одновременным увеличением вдвое удельного веса детей, имеющих хроническую патологию и инвалидность.
В последнее время у многих школьников наблюдается дисгармоничное развитие, дефицит или избыток массы тела - акселерация, (или акцелерация это ускоренное развитие организма подростка в период полового созревания), все это влияет на состояние здоровья.
Состояние здоровья организма наиболее полно определяется при квалифицированном врачебном контроле. Однако существенным дополнением к нему может быть самоконтроль текущего состояния здоровья, который позволяет своевременно выявлять имеющиеся отклонения.
Большое значение в оценке физического состояния человека имеют и антропометрические исследования.
Исходя из выше указанного с целью разработки мер по улучшению здоровья в подростковом возрасте и устранения отрицательных факторов окружающей среды представляется актуальным изучение антропометрических данных учащихся и сравнение их со среднестатистическими для данного возраста.
Цель исследовательской работы:
оценить гармоничность физического развития учащихся 8 класса по антропометрическим показателям.
Исходя из поставленной цели, для решения были выдвинуты следующие
Задачи:
1. Провести антропометрические измерения.
2.Определить степень физического развития с помощью расчетных формул (на основе данных о росте, весе).
3. Проанализировать полученные результаты исследования и сравнить их соответствия возрастным нормам (антропометрические (центильные) таблицы).
4.Сделать вывод о гармоничности физического развития учащихся 8 класса.
Объект исследования : физическое развитие учащиеся 8 класса.
Предмет исследования: весо - ростовой показатель
Методы исследования:
1. Соматометрический метод нахождения индекса Кетле
(весо-ростовой показатель).
2. Метод сравнения соответствия возрастным нормам по антропометрическим (центильным) таблицам)
3. Статистическая обработка данных.
В основу исследований была положена следующая гипотеза: показатели телосложения подростков в возрасте 13-14 лет (учащихся 8 класса) не противоречат признакам процесса акселерации наблюдаемого в современном мире.
Гипотеза в ходе исследования подтвердилась.
Новизна исследования: я считаю, что тема моего исследования нова для нашей школы и района.
Практическая значимость работы: состоит в подготовке информации о некоторых антропометрических показателях учащихся 8 класса и их соответствии среднестатистическим данным, а также в разработке практических рекомендаций группе риска.
Ожидаемый результат: моя работа поможет обратить внимание учащихся, родителей на проблемы связанные с гармоничностью физического развития, как важного показателя здоровья и социального благополучия.
Данную работу можно использовать как дополнительный материал на уроках, внеклассных мероприятиях, родительских собраниях.
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Влияние экологических факторов на здоровье населения
Мир находится в начале XXI века, имея как несомненные достижения в науке, так и трагические неудачи (природные катаклизмы, смена политических и экономических режимов, смертоносные войны, эпидемии от неизвестных и известных заболеваний и т. д.).
Неоспоримо, что только здоровый человек с хорошим самочувствием, психологической устойчивостью, высокой умственной и физической работоспособностью способен активно жить, успешно преодолевать трудности.
Известно, что здоровье зависит от биологических возможностей человека, социальной среды, природно-климатических условий. Многочисленные исследования отечественных и зарубежных специалистов показа что влияние экологических факторов на здоровье человека оцениваем примерно в 20-25% всех воздействий, 20% составляют биологические (наследственные) факторы, на долю организации здравоохранения отводится 10%. 50-55% удельного веса факторов, обусловливающих здоровье населения, составляет образ жизни человека .
В XX веке естественная смена поколений проходила и проходит в сложных экологических, экономических и политических условиях, что отрицательно сказывается на здоровье и ухудшает генофонд нации.
Ежегодно в России регистрируется от 33 до 44 млн. инфекционных заболеваний. Экономические потери от инфекционных заболеваний составляют ежегодно около 15 млрд. рублей.
Растет число больных новорожденных детей, 20% детей дошкольного возраста страдает хроническими заболеваниями, только 15% выпускников школ считаются практически здоровыми. За последние 10 лет число здоровых девушек - выпускниц школ уменьшилось с 28,3% до 6,3%, т. е. более чем в 3 раза. Соответственно с 40% до 75% увеличилось количество девушек, имеющих хронические заболевания. А это будущие матери - носительницы генофонда нации. За последние 6 лет годность к воинской службе при призыве упала почти на 20%.
Показатели здоровья являются наиболее объективными и надежными критериями благоприятного и неблагоприятного влияния факторов внешней среды на рост и развитие организма.
Пренебрежительное отношение к здоровью, незнание и нежелание вести здоровый образ жизни говорит о болезни общества, его экономики, экологии, производства, социального быта и здравоохранения. Чтобы сохранить главную ценность жизни - здоровье человека, его надо оберегать смолоду.
Исследования по оценке здоровья детей и подростков позволяет пони- мать и находить причины наступления болезней. Участие в исследовании поможет формированию у учащихся жизненной позиции, нацеленной на здоровый образ жизни, стремление не только самому быть здоровым, но и иметь здоровое будущее поколение - детей, внуков и правнуков.
1.2. Исследование физического развития учащихся
Для оценки влияния факторов окружающей среды на состояние здоровья человека используют различные группы признаков: демографические показатели (рождаемость, средняя продолжительность жизни, смертность); уровень заболеваемости и травматизма; оценку функционально- состояния организма, соответствующую его возрасту и др.
Одним из важных показателей здоровья является физическое развитие человека. Физическое развитие осуществляется по объективным законам: единства организма и условий жизни, условий наследственности и изменчивости, взаимной связи функциональных и морфологических характеристик, по законам возрастной смены фаз и периодов развития.
В первую очередь оно оценивается с использованием антропометрии по состоянию опорно-двигательной системы. Антропометрические исследован к включают измерения длины тела (роста), массы, и определение антропометрических показателей физического развит. Это позволяет дать оценку индивидуального здоровья и коллектива учащихся, их соответствия возрастным нормам.
Антропометрия (соматометрия)
Уровень физического развития определяют совокупностью методов, основанных на измерениях морфологических и функциональных признаков. Различают основные и дополнительные антропометрические показатели. K первым относят рост, массу тела, окружность грудной клетки (при максимальном вдохе, паузе и максимальном выдохе), силу кистей и становую силу (силу мышц спины). Kроме того, к основным показателям физического развития относят определение соотношения «активных» и «пассивных» тканей тела (тощая масса, общее количество жира) и других показателей состава тела. K дополнительным антропометрическим показателям относят рост сидя, окружность шеи, размер живота, талии, бедра и голени, плеча, сагиттальный и фронтальный диаметры грудной клетки, длину рук и др. Таким образом, антропометрия включает в себя определение длины, диаметров, окружностей и др.
Рост стоя и сидя измеряется ростомером (см. рис. Измерение роста в положении стоя и сидя). При измерении роста стоя пациент становится спиной к вертикальной стойке, касаясь ее пятками, ягодицами и межлопаточной областью. Планшетку опускают до соприкосновения с головой.
1.3.Что такое норма роста и веса, и как ее определить
В настоящее время средним ростом мужчин считается 176 см, женщин - 164. Девушки растут до 17 - 19 лет, юноши - до 19 - 22 лет. Довольно интенсивный рост наблюдается в начале полового созревания (этот процесс длится у девочек от 10 до 16, у мальчиков - от 11 до 17 лет). Быстрее всего девочки растут в период от 10 до 12, а мальчики - от 13 до 16 лет.
Известно, что колебания роста наблюдаются в течение дня. Наибольшая длина тела регистрируется утром. Вечером рост может быть меньше на 1 - 2 см.
Основными факторами развития являются полноценное питание (для роста нужно питание), соблюдение режима сна (спать нужно ночью, в темноте, не менее 8 часов), занятия физкультурой или спортом (неактивному, чахлому организму - чахлое тело).
ВАЖНО ПОМНИТЬ, что:
1. В подростковом возрасте (с 11 до 16 лет) происходит скачок роста. Т.е. один человек может начать расти в 11 лет, и к 13 годам вырасти до своего окончательного роста, а другой в 13-14 лет только начинает расти. Одни растут медленно, в течение нескольких лет, другие вырастают за одно лето. Девочки начинают расти раньше мальчиков.
2. Этот скачок роста обусловлен половым созреванием и напрямую зависит от него.
3. Часто в процессе роста организм не успевает набрать достаточные вес, или наоборот, сначала набирается вес, а потом тело вытягивается в рост. Это нормальное состояние и не требует немедленного похудения или набора веса.
4. Худеть и голодать в подростковом возрасте очень опасно, поскольку растущий организм, особенно мозг, нуждается в ресурсах для роста и развития. И недоразвитый мозг потом труднее вылечить, чем недоразвитое тело.
ДЛЯ ТОЛСТЫХ И ХУДЫХ
Прежде всего: ВЕС и ОБЪЕМ - не одно и тоже. Потому что МЫШЦЫ ВЕСЯТ 4 РАЗА БОЛЬШЕ ЖИРА при одинаковом объеме. К тому же мышц, как и жиров, существует несколько видов (курс биологии 8 класс). Поэтому, если вес вроде в норме или ниже нормы, а выглядит толстым - это потому что жира много, мышц мало. Тут понадобятся правильное питание и физические усилия, чтобы превратить жир в мышцы - вес не изменится, в пухлость исчезнет. Это же касается и тех, у кого вес ниже нормы - а выглядит это нормально, ну разве что мышц не видно.
Также, если вес ниже нормы и выглядит худым - это также недостаток мышечной массы. Такое часто бывает в период активного роста, когда скелет растет быстрее мышц. В общем, это нормально и пройдет само, если нормально питаться.
Особо хочу отметить подростков, юношей и девушек, страдающих от "пузика". Причина появления "пузика" - слабость мышц брюшины и неправильное питание. Помогают, как следствие, физические упражнения для мышц живота и установление режима питания, употребление питательных и полезных продуктов и потребление пищи небольшими порциями.
Глава2. Контингент и методы исследования
Мы провели исследования направленные на изучение гармоничности
физического развития учащихся, так как известно, что здоровье человека зависит от его физического развития.
Свои исследования мы провели среди учащихся 8 класса, которым соответствует возраст 13-14 лет, 5 мальчиков и 5 девочек 8 класса (всего в классе 10 учащихся).
Для своего исследования мы использовали соматометрическую методику индивидуальной оценки физического развития(длина и масса тела) методом индексов. Индексы физического развития представляют собой соотношение отдельных антропометрических показателей, выраженное в математических формулах.
При выполнении и оформлении работы использовала методы исследования, предусмотренные в методическом пособии под редакцией Ашихминой Т.Я. Школьный экологический мониторинг
Время проведения: работу проводили в течение 2011-2012 учебного года.
2.1.Правила выполнения антропометрических измерений
2.2. Определение индекса Кетле (индекс массы тела )
Для этого используйте формулу. Формула расчета индекса массы тела (ИМТ).
ИМТ = Масса / (рост )2
где:
Масса тела измеряется в кг, рост – в метрах.
Таблица 1
Величина индекса Кетле
2.3. сравнение роста и веса учащихся со среднестатистическими показателями используя(см.Приложение 1)
(Антропометрические (центильные) таблицы)
Возраст | Показатель | ||||||
очень низкий | низкий | ниже среднего | средний | выше среднего | высокий | очень высокий |
|
141,8-145,7 | 145,7-149,8 | 149,8-160,6 | 160,6-166,0 | 166,0-170,7 | >170,7 |
||
148,3-152,3 | 152,3-156,2 | 156,2-167,7 | 167,7-172,0 | 172,0-176,7 | >176,7 |
Рост девочек от 13 до 14 лет (см)
Возраст | Показатель | ||||||
очень низкий | низкий | ниже среднего | средний | выше среднего | высокий | очень высокий |
|
143,0-148,3 | 148,3-151,8 | 151,8-159,8 | 159,8-163,7 | 163,7-168,0 | >168,0 |
||
147,8-152,6 | 152,6-155,4 | 155,4-163,6 | 163,6-167,2 | 167,2-171,2 | >171,2 |
Вес мальчиков от 13 до 14 лет (кг)
Возраст | Показатель | ||||||
очень низкий | низкий | ниже среднего | средний | выше среднего | высокий | очень высокий |
|
30,9-33,8 | 33,8-38,0 | 38,0-50,6 | 50,6-56,8 | 56,8-66,0 | >66,0 |
||
34,3-38,0 | 38,0-42,8 | 42,8-56,6 | 56,6-63,4 | 63,4-73,2 | >73,2 |
Вес девочек от 13 до 14 лет (кг)
Возраст | Показатель | ||||||
очень низкий | низкий | ниже среднего | средний | выше среднего | высокий | очень высокий |
|
32,0-38,7 | 38,7-43,0 | 43,0-52,5 | 52,5-59,0 | 59,0-69,0 | >69,0 |
||
37,6-43,8 | 43,8-48,2 | 48,2-58,0 | 58,0-64,0 | 64,0-72,2 | >72,2 |
Глава3. Результаты исследования
3.1. Антропометрические измерения проводили в утренние часы (на первом уроке) в медицинском кабинете школы. Исследуемый находится в верхней одежде (при подсчетах отнимали приблизительный вес одежды) и без обуви. При измерении роста использовала ростомер, массу тела определила с помощью напольных весов. Все данные занесла в таблицу 1 (Результаты антропометрических измерений учащихся)
Таблица 1
Результаты антропометрических измерений учащихся
Ф.И.учащихся | возраст | Рост, см | Вес, кг |
Борзых М. | |||
Борзых Д. | |||
Гричаных П. | |||
Дробышев Д. | |||
Ларионова В. | |||
Морозова Ю. | |||
Непеин С. | |||
Тепляков В. | |||
Ткаченко Д. | |||
Шаповалова В. |
3.2.Определить степень физического развития с помощью расчетных формул (на основе данных о росте, весе):
Сравнила полученную величину с должной величиной индекса Кетле
(Таблице 1). Данные занесла в таблицу 2.
Таблица 2
Величина индекса Кетле учащихся 8 класса
№ п\п | Ф.И.учащихся | Индекс Кетле | Должная величина Индекс Кетле | Результат |
Борзых М. | Дефицит массы тела |
|||
Борзых Д. | Дефицит массы тела |
|||
Гричаных П. | ||||
Дробышев Д. | Нормальная масса тела. Развит гармонично, масса тела соответствует росту |
|||
Ларионова В. | Избыток массы тела |
|||
Морозова Ю. | Избыток массы тела |
|||
Непеин С. | Нормальная масса тела. Развит гармонично, масса тела соответствует росту |
|||
Тепляков В. | Нормальная масса тела. Развит гармонично, масса тела соответствует росту |
|||
Ткаченко Д. | Нормальная масса тела. Развит гармонично, масса тела соответствует росту |
|||
Шаповалова В. | Избыток массы тела |
Результат величиной индекса Кетле 8 класса
Результат величиной индекса Кетле 8 класса (мальчики-5уч-ся)
Результат величиной индекса Кетле 8 класса (девочки-5 уч-ся)
В результате с помощью индекс Кетле (весо-ростовой показатель ) выяснилось, что 100% мальчиков развиты гармонично, масса их тела соответствует росту , а у 100% девочек наблюдается отклонения в физическом развитии, так как 60% девочек с
3.3. Результаты сравнение роста и веса учащихся со среднестатистическими показателями (см.Приложение 1).
Таблица изменения роста и веса учащихся от 13 до 14 лет
(Антропометрические (центильные) таблицы)
На основании сравнения данных, выявленных с помощью антропометрических измерений, с величинами, полученными с помощью расчетных формул и среднестатистическими данными таблиц, я установила, что у всех 5 (100%) мальчиков рост соответствует среднестатистическим данным, у 3 (60%) средний показатель, у 2 (30%) мальчиков выше нормы, у 1 (10%) ниже нормы. (Приложение1).
Рост у 4 (80%) девочек из 5 соответствует среднестатистическим данным, у 2 (40%) девочек выше нормы, у 2 (40%) средний показатель, а у 1(20%) девочки тоже нормальный, но свидетельствует о тенденции к опережению в росте.
Рост мальчиков 8 класса (5уч-ся)
Возраст | Показатель | ||||||
очень низкий | низкий | ниже среднего | средний | выше среднего | высокий | очень высокий |
|
Рост девочек 8 класса (5уч-ся)
Возраст | Показатель | ||||||
очень низкий | низкий | ниже среднего | средний | выше среднего | высокий | очень высокий |
|
Расчёт индекса массы тела показал, что у 5 (100%) мальчиков нормальная масса тела.
Индекс массы тела у 3 (60%) девочек соответствует норме, а у 2 (40%) высокий показатель масса тела, это обусловленном заболеванием с нарушением гормонального фона (эндокринологического- по результатам мед.осмотра).
Вес мальчиков 8 класса (5уч-ся)
Возраст | Показатель | ||||||
очень низкий | низкий | ниже среднего | средний | выше среднего | высокий | очень высокий |
|
100% |
Вес девочек 8 класса (5уч-ся)
Возраст | Показатель | ||||||
очень низкий | низкий | ниже среднего | средний | выше среднего | высокий | очень высокий |
|
На основе поставленных задач в соответствии с результатами исследования можно сделать следующие выводы:
1. Степень физического развития с помощью индекс Кетле (весо-ростовой показатель ) у100% мальчиков соответствует норме гармоничного физического развитие, а у 100% девочек не соответствует норме, так как 60% девочек с избытком массы тела, 40% с недостатком массы тела.
2. Степень среднестатистических показателей роста и веса учащихся в соответствии возрастным нормам по антропометрическим (центильным) таблицам), у 100% мальчиков по росту и по весу, у девочек рост у 4 (80%) девочек из 5 соответствует среднестатистическим данным, у 2 (40%) девочек выше нормы, у 2 (40%) средний показатель, а у 1(20%) девочки тоже нормальный, но свидетельствует о тенденции к опережению в росте. Индекс массы тела у 3 (60%) девочек соответствует норме, а у 2 (40%) высокий показатель масса тела, это обусловленном заболеванием с нарушением гормонального фона (эндокринологического- по результатам мед.осмотра).
3. Уровень гармоничности физического развития составил у мальчиков-100%, это связано с тем, что все мальчики с начальный классов активно занимаются спортом, особенно игровыми видами -футбол, баскетбол, являются постоянными участниками спортивных мероприятий, не склонны к вредным привычкам.
4. Уровень гармоничности физического развития у 100% девочек не соответствует норме. Основными причинами является недостаточная физическая активность, ограничение в пище.
Заключение
Антропометрические показатели отражают общий уровень морфологического развития организма, что позволяет охарактеризовать гармоничность физического развития человека как основного показателя состояния здоровья.
Каждый человек, появляясь на свет, обладает генетически заложенным потенциалом здоровья, который реализуется в онтогенезе. Однако, каким бы благоприятным ни был генетический код индивида, в процессе своего развития человек постоянно взаимодействует со средой, которая может способствовать как развитию и совершенствованию имеющихся задатков, так и их угнетению, преобразованию, имеющему негативные последствия. В связи с этим актуальна проблема формирования физического здоровья.
Здоровье по сути своей должно быть первейшей потребностью человека, из этого вытекает важнейшая роль воспитания у каждого школьника отношения к здоровью как к главной человеческой ценности.
Развитие ценностного отношения к здоровью относится к группе приоритетных социокультурных задач для современного общества, определяющих его дальнейшее развитие. Эта задача объективно важна для всех групп общества, однако особую значимость она приобретает в воспитании подрастающего поколения. Для определения путей ее решения, прежде всего, необходимо проанализировать представления и установки, уже сложившиеся у школьников в отношении своего здоровья и наметить дальнейшие шаги по формированию гармоничности физического развития.
Литература
Приложение 1
Таблица изменения роста и веса ребенка от 7 до 17 лет (Антропометрические (центильные) таблицы)
В таблицах роста и веса деление показателей на "низкие", "средние" и "высокие" очень условно.
Средний рост и вес должны находится в пределах зеленой и голубой величин (25-75 центилями). Такой рост соответствует среднему росту человека для указанного возраста.
Рост, величина которого находится в пределах желтой величины тоже нормальный, но свидетельствует о тенденции к опережению (75-90 центилями) или к отставания (10 центилей) в росте, и может быть обусловленным как особенностями, так и заболеванием с нарушением гормонального фона (чаще эндокринологического или наследственного). В таких случаях необходимо обратить на это внимание педиатра.
Рост, величина которого находится в красной зоне (97 центиля) свидетельствует про патологию роста. В данной ситуации необходимо проконсультироваться с соответствующими специалистами: педиатром, терапевтом, эндокринологом.
Как пользоваться таблице?
Сначала в таблице Роста находим в левом столбике свой возраст и в найденной строке ищем соответствующий своему рост.
ЕЩЕ НЕ ВСЕ. Теперь надо посмотреть соответствует ли показатель роста показателю веса. И привести Вес в соответствие.
Таблица изменения роста и веса ребенка от 13 до 14 лет
(Антропометрические (центильные) таблицы)
Рост мальчиков от 13 до 14 лет (см)
Возраст | Показатель | ||||||
очень низкий | низкий | ниже среднего | средний | выше среднего | высокий | очень высокий |
|
141,8-145,7 | 145,7-149,8 | 149,8-160,6 | 160,6-166,0 | 166,0-170,7 | >170,7 |
||
148,3-152,3 | 152,3-156,2 | 156,2-167,7 | 167,7-172,0 | 172,0-176,7 | >176,7 |
очень
низкий
низкий
ниже
среднего
средний
выше
среднего
высокий
очень
высокий
30,9-33,8
33,8-38,0
38,0-50,6
50,6-56,8
56,8-66,0
>66,0
34,3-38,0
38,0-42,8
42,8-56,6
56,6-63,4
32,0-38,7
38,7-43,0
43,0-52,5
52,5-59,0
59,0-69,0
>69,0
37,6-43,8
43,8-48,2
48,2-58,0
58,0-64,0
64,0-72,2
