Анатомо-физиологические особенности организма юных спортсменов

Рациональный подход к организации тренировочного процесса, соревновательного цикла, процессов восстановления в практике детского и юношеского спорта требует знания об анатомо-физиологических особенностях организма в эти возрастные периоды.

Процессы роста и развития организма, отдельных его органов и систем имеют свои особенности. В возрасте 6-12 лет наблюдается ряд изменений, отличающих детей этой возрастной группы от более раннего возраста. Происходит снижение уровня основного обмена (обмен в покое, без нагрузок – до 1,3-1,5 ккал/кг/ч). В основном заканчивается развитие скелета (осуществляются все процессы окостенения, на поверхности костей появляются костные выступы – апофизы и др.). Усиленно развивается мышечная система. Общее содержание миоглобина в скелетных мышцах в возрасте 6-11 лет составляет в среднем 7,9 г, в 12-13 лет – 8,4 г. Темпы роста тела у мальчиков достаточно равномерны, ежегодно длина тела увеличивается на 4-5 см, масса тела – на 2-3 кг. До 10 лет девочки по длине тела уступают мальчикам. В возрасте 10-11,5 лет у девочек происходит «скачок роста», и с 10 до 12 лет девочки опережают по темпам роста мальчиков.

Функциональными особенностями ЦНС является преобладание процессов возбуждения. Уровень охранительного торможения относительно невысокий, подвижность нервных процессов невелика. При выполнении нагрузки (психической, физической) достаточно быстро развивается утомление. В деятельности сердца преобладает тонус симпатической части вегетативной нервной системы. Частота сердечных сокращений составляет 75-80 уд./мин. Ударный объем сердца равен в среднем 30-40 мл, минутный объем крови – около 2000 мл. Масса сердца у детей в возрасте 10-11 лет в среднем равна 112 г, в 11-12 лет – 128 г.

Объем легких увеличивается достаточно быстро, по сравнению с предыдущими возрастными периодами (рост бронхиального дерева, альвеолярного дерева). Общая емкость легких колеблется от 1800 до 3400 мл, минутный объем дыхания составляет 3,8-4 л/мин, уровень поглощения кислорода равен 4,8-5 мл/мин/кг.

Содержание гемоглобина в крови равняется 130-140 г/л (в возрасте 6-8 лет), кислородная емкость крови составляет 17,4 %. Относительно невысокая кислородная емкость крови – это важный фактор лимитирования снабжения организма детей кислородом. Кислородное обеспечение организма также ограничивают в этом возрасте относительно невысокие функциональные возможности сердца, недостаточная эффективность внешнего и тканевого дыхания.

Начиная с 6-8-летнего возраста и до 10 лет, в структуре деятельности эндокринных желез существенно увеличивается роль гипоталамо-гипофизарной системы. Увеличивается чувствительность многих желез внутренней секреции к тропным гормонам, вырабатываемых в аденогипофизе (передняя доля гипофиза). В возрасте 8-12 лет особенно увеличивается роль адреналина, норадреналина и других биогенных аминов. Эффекты адреналина многообразны, он детерминирует мобилизацию энергетических ресурсов организма. Вырабатываемые катехоламины увеличивают эффективность взаимодействия гипоталамуса с корой головного мозга, стимулируют гонадотропную функцию гипофиза. Анаболические процессы в этом возрасте во многом регулируются соматотропным гормоном гипофиза (СТГ) и под влиянием инсулина (гормон поджелудочной железы). В целом в этом возрастном периоде динамика гормональной активности обходится без выраженных скачков, уровень выработки гормонов стабилен.

Относительное содержание гемоглобина у девочек к 11-12 годам, у мальчиков к 13-14 годам достигает нижней границы нормы для взрослых людей.

В возрасте 13-17 лет происходит дальнейший рост и развитие организма, наступает период полового созревания (у девочек – в возрасте 12-15 лет, у мальчиков – в 13-16 лет), что связано со значительным изменением гормонального статуса организма.

Происходит существенное увеличение длины тела (пубертатный скачок роста). У девочек этот процесс наступает на 1-2 года раньше, по сравнению с мальчиками. Прирост длины тела, однако, у девочек менее выражен и составляет 8-10 см в год. Со стороны костной системы наиболее выражен рост трубчатых костей конечностей (в длину и толщину), позвонков, увеличение плотности костной ткани. Увеличение в длину туловища обычно несколько отстает от роста нижних конечностей. В этом возрасте увеличивается «мышечная масса» (толщина и длина мышечных волокон скелетной мускулатуры и др.), органов мочеполовой системы, большинства других внутренних органов, однако, темпы их роста и развития несколько отстают от темпов увеличения антропометрических показателей. Существенное развитие приобретают двигательные качества – укорачивается время двигательной реакции, сила сокращения мышц, общее содержание миоглобина в скелетной мускулатуре увеличивается до 10,5 г (в возрасте 16-17 лет).

Ростовые процессы в этом возрасте контролируются соматотропным гормоном (СТГ). В процессах регуляции роста и обмена веществ принимают участие гормоны надпочечников, щитовидной, поджелудочной и некоторых других эндокринных желез. По мере увеличения активности половых гормонов влияние СТГ на ростовые процессы несколько уменьшается. У мальчиков половые гормоны – (тестостерон) влияют на процессы сперматогенеза, развитие вторичных половых признаков. У девочек под влиянием эстрогенов, прогестерона и некоторых других половых гормонов происходит постепенное становление менструального цикла, свидетельствующего о половом созревании.

В этом возрасте увеличивается мощность деятельности сердца, работа сердца происходит более эффективно (уменьшается частота сердечных сокращений, увеличивается продолжительность фазы изгнания крови, повышается систолический объем). Увеличивается масса и объем сердца (главным образом, за счет левого желудочка). Объем сердца колеблется от 430 до 500 см³ (в возрасте 13-15 лет).

Происходит дальнейшее развитие легочной ткани, увеличивается функциональная мощность дыхательной системы. Объем легких в возрасте 14 лет почти в два раза больше, чем в 11-летнем возрасте. Увеличиваются функциональные показатели дыхания, содержание эритроцитов и гемоглобина.

В связи с увеличением анатомических характеристик и функциональных возможностей сердечно-сосудистой, дыхательной систем, других систем организма в подростковом возрасте, увеличивается выносливость, физическая деятельность осуществляется более экономично, чем в детском возрасте.