Меню

Зоны мощности у детей



Классификация нагрузок по величине: анализ зависимости «Доза-эффект» у детей 7-8 лет Текст научной статьи по специальности « Науки о здоровье»

CC BY

Аннотация научной статьи по наукам о здоровье, автор научной работы — Криволапчук И.А., Чернова М.Б., Герасимов М.М., Герасимова А.А.

На основе изучения зависимости «доза-эффект» разработана классификация физических нагрузок по величине, предназначенная для детей 7-8 лет, имеющих различную работоспособность. Классификация включает 5 зон. Установлено, что наиболее эффективными для развития аэробных возможностей являются нагрузки, относящиеся ко второй и третьей зонам, а для развития анаэробных возможностей упражнения, относящиеся к четвертой и пятой зонам.

Похожие темы научных работ по наукам о здоровье , автор научной работы — Криволапчук И.А., Чернова М.Б., Герасимов М.М., Герасимова А.А.

The “doze-effect” study has laid the foundation for the classification of physical work load according to its amount, aimed at 7-8-year-old children with different work capabilities. The classification includes 5 zones. It was stated that the tensions that are the most effective to develop aerobic capabilities refer to the second and third zones, whereas those to develop anaerobic capabilities relate to the fourth and fifth zones.

Текст научной работы на тему «Классификация нагрузок по величине: анализ зависимости «Доза-эффект» у детей 7-8 лет»

КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРУЗОК ПО ВЕЛИЧИНЕ: АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ «ДОЗА-ЭФФЕКТ» У ДЕТЕЙ 7-8 ЛЕТ

И.А. Криволапчук, М.Б. Чернова1, А.А. Герасимова, М.М. Герасимов

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт

возрастной физиологии РАО», Москва

На основе изучения зависимости «доза-эффект» разработана классификация физических нагрузок по величине, предназначенная для детей 7-8 лет, имеющих различную работоспособность. Классификация включает 5 зон. Установлено, что наиболее эффективными для развития аэробных возможностей являются нагрузки, относящиеся ко второй и третьей зонам, а для развития анаэробных возможностей — упражнения, относящиеся к четвертой и пятой зонам.

Ключевые слова: зависимость «доза-эффект», классификация физических нагрузок, уровень работоспособности.

Classification of the work load: the analysis of dependency «dose-effect» in 7-8-year-old children. The «doze-effect» study has laid the foundation for the classification of physical work load according to its amount, aimed at 7-8-year-old children with different work capabilities. The classification includes 5 zones. It was stated that the tensions that are the most effective to develop aerobic capabilities refer to the second and third zones, whereas those to develop anaerobic capabilities relate to the fourth and fifth zones.

Key words: «doze-effect» dependence, physical tensions classification, work performance.

Зависимость «доза-эффект», определяющая соотношение между величиной физической нагрузки и изменениями функционального состояния организма, используется для количественной оценки адаптации к напряженной мышечной деятельности не только в спорте [2], но и в оздоровительной физической культуре [18, 19, 14, 15].

В системе наук о физической культуре различают внешнюю и внутреннюю стороны физической нагрузки [10, 4, 2]. Первую оценивают на основе эргометри-ческих критериев. К ним относят показатели объема и интенсивности, характеризующие совершаемую работу с позиций механики: скорость, мощность, время, вес, метраж, количество механической работы, произведенной за определенный временной отрезок и т. д. Вторую сторону нагрузки подразделяют на физиологическую и психическую [7]. Она определяется величиной функциональных сдвигов, обусловленных выполнением мышечной деятельности. Внутреннюю нагрузку соответственно оценивают с помощью физиологических и психологических показателей. Среди физиологических переменных обычно используют частоту сердечных сокращений (ЧСС), максимальное потребление кислорода (МПК), метаболические единицы (МЕТ), порог анаэробного обмена (ПАНО), интенсивность

Контакты: 1 Чернова М.Б. — E-mail:

накопления пульсового долга (ИНПД), двойное произведение, минутный объем дыхания, содержание молочной кислоты в крови, энерготраты и т.д. Для оценки психической стороны нагрузки применяют критерии, характеризующие степень изменения эмоциональных, когнитивных, сенсорно-перцептивных процессов, среди которых наиболее часто применяются показатели субъективного шкалирования состояния [13, 20, 12, 17].

Обычно для контроля за величиной и физиологической стоимостью упражнений используются разработанные, как правило, на базе энергетических критериев, шкалы физических нагрузок по зонам интенсивности [1, 6, 5, 11 и др.], большинство из которых предназначено для юных спортсменов и базируется на оценке зависимости физиологических изменений в организме от мощности нагрузки. При этом, как правило, не учитывается предельное время выполнения нагрузки, заданной интенсивности ,у занимающихся с разным уровнем подготовленности.

Целью исследования явилась разработка классификации физических нагрузок по их величине на основе использования эргометрических, физиологических и субъективных показателей функционального состояния для детей 7-8 лет с разным уровнем работоспособности.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В исследовании приняли участие здоровые дети 7-8 лет (п=131). Испытуемые занимались физической культурой по общепринятой программе и не посещали спортивные секции. Для разработки классификации нагрузки на основе анализа зависимости «мощность-время» и «мощность-пульс» у каждого испытуемого регистрировали частоту сердечных сокращений (ЧСС). Тестирование проводили в хорошо проветриваемом помещении при температуре воздуха 18-24° С, в первой половине дня, через несколько часов после приема пищи.

В лабораторных условиях запись сердечного ритма осуществляли на электрокардиографе ЭК1Т-1 «АКСИОН». Электроды фиксировались на левой стороне груди в отведении по Нэбу. Определяли частоту сердечных сокращений (ЧСС). На основе измерений ЧСС в состоянии покоя и в период восстановления, рассчитывали интенсивность накопления пульсового долга (ИНПД) [8]. Показатель ЧСС использовался для измерения интенсивности нагрузки при выполнении дозированной работы аэробного и смешанного характера, а показатель ИНПД — для оценки интенсивности и функциональных возможностей организма при работе анаэробного и также смешанного характера.

Уровень физической работоспособности оценивали по результатам выполнения теста PWC170 в модификации В.Л. Карпмана [3]. Субъективную величину испытываемого усилия в диапазоне от 6 до 20 баллов определяли с помощью шкалы Борга [13]. Регистрировали предельное время работы (Й, t2) при нагрузках «до отказа» мощностью 2 ^1) и 4 ^2) Вт/кг [9]. За «отказ» принимали резкое снижение интенсивности работы на 10 %.

В процессе исследования посредством применения методики тестирования PWC находили индивидуальные варианты зависимости «мощность-пульс». Для каждого испытуемого рассчитывали уравнение линейной регрессии (у=а+Ьх), от-

ражающее взаимосвязь изменений ЧСС и интенсивности работы в виде простой линии регрессии. Затем анализировалась зависимость «мощность-время» на основе данных о выполнении теста на удержание нагрузки 2 и 4 Вт/кг.

Наряду с этим в процессе исследования использовались физические упражнения «на выносливость», скоростной и скоростно-силовой направленности продолжительностью от 5-10 с до 20-30 мин. В полевых условиях для регистрации ЧСС применяли пульсометр фирмы «Polar». Индивидуальная относительная интенсивность каждого упражнения рассчитывалась по методу M.J. Karvonen [16]. Во время работы определяли ЧСС, а после неё пульсовую сумму восстановления и субъективную величину испытываемого усилия [13].

В ходе математической обработки полученных результатов определяли статистические характеристики ряда измерений и проводили проверку статистических гипотез, использовали также регрессионный анализ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При использовании ЧСС в качестве критерия интенсивности физической нагрузки определяли три критических значения данного показателя: пиковое; пороговое и среднее. Нормативные величины пиковой, пороговой и средней ЧСС у школьников 7-8 лет в зависимости от физической работоспособности, полученные нами в условиях ступенчато возрастающей нагрузки «до отказа», приведены в табл.1.

Величины нагрузочной ЧСС у школьников 7-8 лет с высокой (В), средней (С) и низкой (Н) физической работоспособностью

Возраст, лет ЧСС в фоне, уд/мин (M±a) Макс. ЧСС, уд/мин (M±a) Пульсовой резерв, уд/мин Пиковая ЧСС, уд/мин Пороговая ЧСС, уд/мин Средняя ЧСС, уд/мин

7 (n=75) 86,5±10,7 212,8±12,7 126 201 138 149 160 160 170 181

8 (n=56) 84,8±9,8 209,3±14,5 125 199 138 148 159 159 170 180

Данную таблицу можно использовать для планирования интенсивности нагрузки, выраженной в процентах от максимальных значений пульса и величины пульсового резерва. Как было отмечено выше, для контроля «физиологической стоимости» упражнений используются шкалы физических нагрузок по зонам интенсивности. При этом, как правило, не учитывается уровень физической подготовленности. В этой связи в ходе дальнейшей работы, на основе экспериментального изучения зависимостей «мощность-ЧСС», «мощность-ИНПД» и «мощность-время», а также данных научно-методической литературы нами разработана шкала, предназначенная для не занимающихся спортом детей 7-8 лет, имеющих различную физическую работоспособность. Для создания шкалы оценки ин-

тенсивности, выраженной в баллах, использовали данные о предельном времени удержания нагрузки заданной мощности (рис.1) и физиологической реакции на нее (табл. 2). Эта шкала может быть использована для перевода интенсивности различных динамических физических упражнений глобального характера в баллы и последующего расчета величины нагрузки. Подобный принцип определения интенсивности работы ранее был реализован при создании «шкалы испытываемого усилия» Борга [13] и классификации нагрузки, предложенной М. Поллоком [20].

Шкала для перевода физиологической интенсивности физической нагрузки

в баллы (дети 7-8 лет)

ЧСС, уд/мин % ЧСС макс % резерва ЧСС макс. Баллы ЧСС, уд/мин % ЧСС макс % резерва ЧСС макс.

1 130 62 33 16 179 85 74

2 135 65 38 17 180 86 75

3 140 67 42 18 182 87 76

4 145 69 46 19 184 88 77

5 150 72 50 20 185 89 78

6 155 74 54 21 187 89 79

7 158 75 56 22 188 90 80

8 160 76 58 23 189 90 81

9 163 78 61 24 190 91 82

10 165 79 63 25 191 91 83

Читайте также:  Среднегодовая производственная мощность зависит от чего

11 168 80 65 26 192 92 83

12 170 81 67 27 193 92 84

13 173 83 69 28 194 92 85

14 175 84 71 29 195 93 85

15 177 85 73 30 196 93 86

В тех случаях, когда линейная зависимость между мощностью работы и ЧСС нарушалась или когда интенсивность нагрузки нельзя было определить непосредственно в ходе выполнения двигательного действия (упражнения силового и ско-ростно-силового характера), мы оценивали ее по показателю интенсивности накопления пульсового долга (ИНПД) [9].

Считается, что пульсовой долг отражает пределы допустимых отклонений в состоянии внутренней среды организма. При этом максимальная пульсовая задолженность является отражением емкости анаэробных систем организма, а скорость ее накопления в процессе работы тесно связана с интенсивностью нагрузки [8, 9]. Поэтому величина ИНПД позволяет с высокой чувствительностью дозировать нагрузки в занятиях с детьми школьного возраста при выполнении упражнений анаэробного характера, тогда как ЧСС, дает возможность регулировать интенсивность физических упражнений преимущественно аэробной направленности. Разработанная шкала включает 5 зон (табл. 3).

30 ■ 25 ■ 20 -15 ■ 10 -5 0

Высокий уровень работоспособности

Предельная продолжительность работы, мин

□ Низкая □ Умеренная □ Большая □ Субмкаксимальная □ Максимальная

30 25 20 15 10 5 0

Средний уровень работоспособности

Предельная продолжительность работы, мин

□ Низкая □ Умеренная □ Большая □ Субмкаксимальная □ Максимальная

30 25 20 15 10 5 0

Низкий уровень работоспособности

Предельная продолжительность работы, мин

□ Низкая □ Умеренная □ Большая □ Субмкаксимальная □ Максимальная

Рису. 1. Предельная продолжительность работы разной мощности у детей 7-8 лет

В первую зону (низкая интенсивность) включены нагрузки аэробной направленности, не оказывающие существенного влияния на организм и рассматриваемые как восстанавливающие. В качестве субстратов окисления используются жиры, гликоген мышц, глюкоза крови и аминокислоты. В широком диапазоне продолжительности работы все физиологические функции не испытывают напряжения, а ЧСС не превышает 100-130 уд/мин. Предельное время работы у детей 7-8 лет в зависимости от уровня работоспособности составляет 10-35 мин, а мощ-

ность нагрузки не превышает 1,0-1,5 Вт/кг. Величина испытываемого усилия по шкале Борга составляет менее 10 баллов.

Ко второй зоне (умеренная интенсивность) относятся аэробные упражнения, выполнение которых происходит в условиях истинного устойчивого состояния. Верхней границей данной зоны мощности является нагрузка, соответствующая ПАНО. Последовательность использования субстратов энергообеспечения такая же, как и при работе в зоне низкой интенсивности. Продолжительность работы с учетом уровня подготовленности колеблется у детей младшего школьного возраста в диапазоне от 5 до 20 мин, а мощность — от 1,5 до 2,5 Вт/кг. ЧСС изменяется в пределах 130-165 уд/мин. ИНПД не превышает 0,5 отн. ед. Субъективная оценка тяжести нагрузки по шкале Борга находится в границах от 11 до 12 баллов.

Классификация нагрузок для детей7-8 лет с разной работоспособностью

Зона интенсивности нагрузки Преимущественная направленность энергообеспечения ЧСС, уд/м ин ИН ПД, отн. ед. Интен тен-сив ность, баллы Шк ала Бор га, бал лы Время работы

Высокий УР Сред УР Низкий УР

I. Низкая Аэробная 20 мин > 9 мин > 5 мин

III. Большая Смешанная 165194 0,52,0 10-30 1314 6-12 мин 3-6 мин 2-4 мин

IV. Субмаксимальная Гликолитиче-ская > 195 2,07,0 > 30 1416 0,26 мин 0,1-3 мин 0,1-2 мин

V. Максимальная Фосфагенная — >7,0 — > 16 Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. Пуни А.Ц., Горбунов Г.Д. Влияние физических нагрузок на психическую сферу / Психология физического воспитания и спорта / Под ред. Т.Т. Джамгарова, А.Ц. Пуни. — М.: Физкультура и спорт, 1979. — С. 138-139.

8. Сонькин В.Д. Энергетическое обеспечение мышечной деятельности школьников: Автореф. дис. . докт. биол. наук. — М., 1990.- 50 с.

9. Сонькин В.Д., Тамбовцева Р.В. Развитие мышечной энергетики и работоспособности в онтогенезе. — М.: Книжный дом «Либроком», 2011. — 368 с.

10. Спортивная метрология / под ред. В.М. Зациорского. — М.: Физкультура и спорт, 1982. — 256 с.

11. Тиунова О.В. Соотношение объемов физических нагрузок различной интенсивности в занятиях с мужчинами среднего возраста: Автореф. дис. . канд. пед. наук. — М., 1994. — 22 с.

12. Уилмор Дж. Х., Костилл Д. Л. Выбор физических упражнений для укрепления здоровья и повышение уровня физической подготовленности // Физиология спорта и двигательной активности. — Киев: Олимпийская литература, 1997.-С. 470-484.

13. Borg G. Perceived exertion as an indicator of somatic stress // Scand J Rehabil Med. — 1970. — 2(2). — P. 92-98.

14. Global Recommendations on Physical activity for Health. — Geneva, World Health Organization, 2010. — 60 p.

15. Janssen I, Leblanc A. Systematic Review of the Health Benefits of Physical Activity in School-Aged Children and Youth //International Journal of Behavioural Nutrition and Physical Activity. — 2010. — Vol. 7, № 40. — Р. 1-16.

16. Karvonen M.J., Vuorimaa T. Heart rate and exercise intensity during sport activities: Practical aplication // Sports Medicine. — 1988. — № 5. — Р. 303-312.

17. Kenney W.L., Wilmore J., Costill D. Physiology of Sport and Exercise. — Published by Champaign, IL; Human Kinetics, 2011. — 640 p.

18. Physical Activity and Public Health. A Recommendation From the Centers for Disease Control and Prevention and the American College of Sports Medicine // JAMA. — 1995. — Vol. 273, № 5. — Р. 402-407.

19. Physical Activity Guidelines for Americans. — Washington, 2008. — 65 p.

Источник

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА — РЕФЕРАТЫ — Курсовая: Физиологические обоснования нормирования физических нагрузок для детей школьного возраста

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Педагогический институт физической культуры

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема курсовой работы:

«Физиологические обоснования нормирования физических нагрузок для детей

1. Теоретические аспекты нормирования физических

нагрузок в процессе физического воспитания школьников .

2. Нормирование режима выполнения общеразвивающих упражнений.

3. Экспериментальное обоснование развития выносливости у младших

школьников на уроках физкультуры.

4. Физиологическая оценка комплексной системы развития двигательных

качеств у подростков и юношей.

5. Исследования функций центральной гемодинамики.

6. Характеристика функциональных показателей учащихся с разными стадиями

8. Список использованной литературы.

Актуальность

Школьные годы – один из важнейших этапов в становлении человека как

активного члена общества. В этот период завершается развитие физиологических

систем, в том числе и двигательного аппарата. Вот почему в эти годы должна быть

создана прочная основа для укрепления здоровья и физического совершенствования

человека. Формирование основных двигательных качеств и навыков в процессе

физического воспитания может быть более успешным при условии обоснованного

применения средств и методов физической культуры, а также интенсификации

физических нагрузок, требующих напряженной деятельности всех физиологических

систем. Однако при этом необходимо учитывать возрастно-половые и индивидуальные

особенности детей и подростков, а также резервные возможности их организма на

разных этапах развития. Такой подход оградит практику физического воспитания от

применения недостаточных и наряду с этим чрезмерных нагрузок, опасных для

здоровья. В процессе физического воспитания следует не только повышать

двигательную подготовленность, но и формировать психофизические качества,

обеспечивающие готовность к труду и активной деятельности в условиях

автоматизированного производства. Вот почему для теории и практики

физического воспитания учащихся необходимы данные о переносимости и

допустимости физических нагрузок с учетом адаптационных возможностей организма

на отдельных возрастных этапах, о степени функциональной зрелости

физиологических систем, об уровнях развития и совершенствования двигательных

возможностей в процессе направленной тренировки.

Цель работы – показать, как важно нормирование нагрузок на уроках

физической культуры для детей школьного возраста.

Задача работы – дать понять, что уроки физической культуры только тогда

будут нести оздоровительное значение, когда на них будут нормироваться

Гипотеза (предположение) – правильное нормирование нагрузок уменьшает

травматизм на занятиях по физической культуре.

Задача исследования – выявить, насколько правильно нормируются нагрузки

на уроках физической культуры.

Метод исследования – анализ эксперимента нормирования физических нагрузок

на основе теоретических данных с последующими выводами.

Теоретические аспекты нормирования физических нагрузок в процессе

физического воспитания школьников.

Физиолого-гигиеническому нормированию подлежат все основные факторы,

определяющие состояние и развитие организма. И естественно ни у кого не

возникает сомнений в необходимости обоснования физиологических норм

физических нагрузок в процессе физического воспитания детей и подростков. Для

решения этих задач необходимо разработать критерии нормирования нагрузок для

детей различных возрастных групп. При обосновании и градации физических

нагрузок, адекватных функциональным возможностям исследуемых, как правило,

подходят с тех позиций:

1. градация физических нагрузок по отдельным физиологическим показателям,

в частности по ЧСС, потреблению кислорода, легочной вентиляции и др.;

2. дозировки интенсивности физической нагрузки в зависимости от

максимальной скорости передвижения;

3. оценки интенсивности нагрузки, исходя из максимальных энергетических

В физиологии спорта чаще всего используются две классификации интенсивности

физических нагрузок. Согласно одной из них, интенсивность физических нагрузок

оценивается величиной потребления кислорода и затраченной энергии. В другом

случае весь диапазон интенсивности физических нагрузок делится на зоны в

зависимости от показателей механической работы, которую выполняет человек. В.

С. Фарфель (1960), анализируя рекорды в различных видах спорта с циклическим

Читайте также:  Соберите экспериментальную установку для определения мощности выделяемой

характером движений, обратил внимание на четкую закономерность между

скоростью преодоления дистанций и предельным временем, в течение которого

эта скорость может поддерживаться. Им описаны четыре временные зоны. К первой

зоне отнесены рекорды, укладывающиеся в отрезок времени до 20-30 секунд, ко

второй – рекорды, время которых находится в диапазоне от 20-30 секунд до 4-5

минут, к третьей – рекорды от 5 минут до 30-40 минут и к четвертой зоне – все

рекорды, время которых превышает 30-40 минут. Классифицируют и физические

упражнения и с учетом силы, скорости и продолжительности мышечного

сокращения, подразделяя их на:

1. силовые, выполняемые с максимально возможным напряжением мышц в

динамическом или статистическом режимах при малой скорости движения;

2. скоросто-силовые, выполняемые в динамическом режиме одновременно с

большой скоростью и силой мышечного сокращения, что обеспечивает большую

3. упражнения на выносливость, при выполнении которых мышцы сокращаются с

меньшей силой и скоростью, но при этом во много раз возрастает во времени их

способность выполнять работу.

При выполнении физических упражнений разной мощности и продолжительности

вклад данных систем, как правило, неодинаков. В связи с этим физические

упражнения подразделяются на группы с явным преобладанием анаэробного или

аэробного путей энергопродукции, а также смешанного анаэробно-аэробного

энергообеспечения. В спортивной физиологии приводятся соотношения трех

систем энергообеспечения при выполнении анаэробных и аэробных циклических

При нормировании нагрузок рекомендуется учитывать пять компонентов:

1. продолжительность упражнения;

3. продолжительность интервалов отдыха между упражнениями;

4. характер отдыха;

5. число повторений упражнения.

При нормировании выполнения циклических упражнений особое внимание

заслуживают процессы возрастного развития двигательной системы. Изменения

физиологических процессов в связи с выполнением тренировочных занятий

обусловлены воздействием на организм повторяющихся движений. При этом в

первую очередь происходят изменения функционального состояния двигательной

системы. Вегетативные процессы перестраиваются под влиянием раздражений,

сигнализирующих о возможной гипоксии, но главным образом – под влиянием

моторно-висцеральных рефлексов. Поэтому при планировании тренировочных

занятий и выборе нагрузок важно учитывать не только обменные процессы, но и

возрастные особенности регуляции движений и освоения техники моторных

Нормирование режима выполнения

общеразвивающих упражнений.

Одна из целей физиологически обоснованного нормирования нагрузок на уроках

физической культуры заключается в том, что затраты энергии, число повторений

упражнений и продолжительность выполнения серий упражнений были

оптимальными. Если затраты энергии и число повторений упражнений малы, то

эффект от упражнений будет понижен вследствие недостаточной мобилизации

физиологических функций. Если же затраты энергии и число повторений и

продолжительность упражнений чрезмерно велики, то эффект от упражнений будет

понижен вследствие ослабления физиологических процессов в связи с истощением

веществ, богатых энергией, и ферментов, а также нервных механизмов регуляции

движений. При выполнении медленного равномерного бега школьниками 10-11 лет

потребление кислорода составляет 771,4 мл/мин. В условиях относительного

покоя у исследуемых школьников этого возраста потребление кислорода равняется

193,0 мл/мин. Следовательно, потребление кислорода нетто на выполнение

работы медленного бега составляет 771,4 – 193,0 = 578,4 мл/мин. В пересчете

на кг веса тела потребление кислорода нетто на выполнение работы медленного

бега будет равным 578,4 : 35 = 16,5 мл/мин · кг.

Созданы необходимые предпосылки для физиологически обоснованного планирования

физических нагрузок при разработке структуры урока. Так, у детей 7-8 лет

потребление кислорода при ходьбе 120 шагов в минуту составляло 407,3 мл/мин,

а а относительном покое – 156,8 мл/мин.

Рисунок (таблица): потребление кислорода в ЧСС

у детей 7-10 лет при выполнении различных физических упражнений (ходьба, бег

На рисунке прослежена зависимость величины потребления кислорода от величены

ЧСС при выполнении школьниками 7-8- лет и 9-10 лет различных упражнений.

Наглядно видно, что с увеличением ЧСС возрастает потребление кислорода при

переходе от исходного положения к ходьбе и от ходьбы к бегу. Однако при

переходе от ходьбы к игре потребление кислорода почти не изменяется, а ЧСС

заметно увеличивается, а от ходьбы к общеразвивающим упражнениям потребление

кислорода уменьшается, а ЧСС возрастает.

Экспериментальное обоснование развития выносливости у младших школьников на

уроках физической культуры.

Поиск наиболее эффективных тренировочных режимов развития двигательных качеств

– одна из главных задач физического воспитания школьников. К настоящему времени

накапливается все больше денных о том, что физические качества учащихся

следует как можно полнее развивать уже в первые годы обучения в школе.

Подчеркивается возможность целенаправленного развития выносливости у детей

младшего школьного возраста. Для обоснования тренировочного режима развития

выносливости у детей 7-10 лет на первом этапе исследования мы изучили

возрастную картину вегетативных реакций и ряда биомеханических параметров

работы при выполнении велоэргометрических нагрузок разной интенсивности. Было

выявлено, что от 7-8 до 9-10 лет выносливость повышается только к нагрузкам,

выполняемым в режиме аэробного энергообеспечения, т.е. к таким, предельная

продолжительность которых более 2,5 минут. Максимальная продолжительность

работы при 70% нагрузке увеличивается за этот период в среднем на 2,5 минут, а

при 50% нагрузке – на 4 минуты. Анализ естественного прироста выносливости к

нагрузкам разной интенсивности к 9-10 годам свидетельствует о том, что у

мальчиков рассматриваемого возраста выносливость интенсивнее увеличивается к

физическим нагрузкам большой мощности и меньше – к умеренным нагрузкам. В 7-8

лет отмечена несколько более напряженная деятельность систем, обеспечивающих

транспорт кислорода, и менее эффективная его утилизация из вентилируемого

воздуха при нагрузках аэробной направленности. Меньшая предельная

продолжительность работы у школьников 7-8 лет при выполнении 70% нагрузки

сочетается с менее эффективной кислородной производительностью дыхательного и

сердечного циклов. Таким образом, результаты изучения возрастной динамики

естественного развития показателей работоспособности школьников 7-8 и 9-10 лет

и особенностей адаптации их систем дыхания и кровообращения дают основание

считать, что использование нагрузок большой и умеренной интенсивности позволит

повысить эффективность уроков физической культуры, направленных на развитие

выносливости младших школьников.

Физиологическая оценка комплексной

системы развития двигательных

качеств у подростков и юношей.

В плане поиска более эффективных форм и средств физического воспитания нами в

течение ряда лет апробировался экспериментальный режим урочных и внеклассных

занятий с подростками и юношами 7-10 классов. С учетом возрастных

закономерностей развития моторики и ведущих физиологических систем,

обеспечивающих мышечную деятельность, в содержание занятий включались

упражнения для формирования скоростных, скоростно-силовых возможностей,

мышечной силы и выносливости в условиях более напряженного учебно-

тренировочного процесса. Помимо двух еженедельных уроков физической культуры

дополнительно вводили один час внеурочных занятий, акцент которых был сделан

на развитие силы и выносливости. Экспериментальный режим обусловил

интенсификацию процесса физического воспитания, повышение моторной плотности

занятий и, естественно, усиление напряжения у школьников физиологических

функций. Поэтому, для того, чтобы объективно оценить, насколько адекватны

использованные нагрузки функциональным возможностям учащихся 7-10 классов.

параллельно с педагогическим экспериментом проводились комплексные методико-

физиологические исследования. Для оценки физической работоспособности

подростков и юношей 7-10 классов ежегодно проводились 2 серии обследований. В

1-й, осенней серии определяли общую физическую работоспособность мальчиков

при двух велоэргометрических нагрузках – 7 и 3 Вт/кг. Отказ от работы

регистрировался при снижении частоты педалирования на 10% ниже заданной. В

процессе работы, в течение 5 минут регистрировалась ЧСС. Аналогичная серия

проводилась весной. Затем данные обеих серий сопоставлялись соответственно

по экспериментальной (ЭГ) и контрольной (КГ) группам школьников. Еще одна

серия – в середине учебного года была направлена на выявление особенностей

гемодинамики у мальчиков при критической мощности на уровне МПК. В ней

участвовали только те испытуемые, которые успешно справились с нагрузками 1-

Исследования функций центральной гемодинамики.

Анализ динамики ЧСС показал, что у школьников от 13 до 17 лет в состоянии

относительного физического покоя величина этого параметра кровообращения

постепенно уменьшается. Наибольшее снижение ЧСС отмечается к 16-17 годам.

Возрастных различий и различий между КГ и ЭГ в процессе выполнения

вышеуказанных нагрузок по ЧСС выявить не удалось. В восстановительном периоде

после нагрузок 3 и 7 Вт/кг исследуемые группы по этому показателю практически

также не различаются.

На рисунке показана физическая работоспособность и интенсивность накопления

пульсового долга у школьников 10 класса.

Исследование ИНПД показало, что чем выше мощность нагрузки, тем быстрее она

накапливается. Существенный сдвиг в сторону уменьшения ИНПД при исследуемых

нагрузках происходит к 15-17 годам. Представляется интересным, что у мальчиков

контрольной группы при задаваемых нагрузках интенсивность накопления пульсового

Источник

Аэробная производительность детей и подростков

Аэробная производительность детей и подростков [ править | править код ]

Источник: «Питание юных спортсменов».
Автор: Н.Д. Гольдберг Изд.: Советский спорт, 2012 г.

Под аэробной производительностью понимают все те функ­циональные свойства организма, которые обеспечивают поступление, транспорт и утилизацию кислорода.

Динамика аэробных возможностей человека зависит от возра­ста и пола. Одним из существенных переломных периодов станов­ления аэробной работоспособности является возраст 6 лет, когда увеличивается кровоснабжение мышц и окислительные возмож­ности митохондрий. При расчете на 1 кг массы мышц максималь­ное потребление кислорода (МПК) у детей 6-7 лет составляет 151 мл/кг/мин, у взрослых — 138 мл/кг/мин.

В младшем школьном возрасте энергообеспечение мышечной деятельности идет по пути увеличения аэробных возможностей. Концентрация цитохрома а в митохондриях мышечной ткани до­стигает максимальных значений — 6,6 нмоль/г, у взрослых — 3-4 нмоль/г. При этом относительные величины МПК изменяют­ся незначительно, а расчетные значения на единицу мышечной мас­сы достигают максимальной величины 170-180 мл/кг/мин.

Читайте также:  Насосы мощностью 4 квт для водоотлива

В этом возрасте окончательной дифференцировки скелетных мышц верхних и нижних конечностей не наступает, в них преоб­ладают медленно сокращающиеся оксидативные волокна. Коли­чество их незначительно снижается в 12-13 лет, вновь повышает­ся к 14 годам и значительно уменьшается (в 3 раза по сравнению с 7 годами) в 16-17 лет.

Относительное содержание гемоглобина у детей несколько ниже. К 11-12 годам у девочек, к 13-14 годам у мальчиков оно достигает нижней границы нормы взрослых. Это обусловливает более низкие показатели кислородной емкости крови и насыще­ния артериальной крови кислородом, а также разницу в измене­нии состава крови при напряженной мышечной деятельности у юных спортсменов. Недостаточная эффективность и экономич­ность кислородных режимов детского организма отражается на адаптации ребенка к физическим нагрузкам. Ребенок легче пере­носит экстенсивные нагрузки (большой мощности), чем интен­сивные. Дети младшего школьного возраста обладают высокой выносливостью в режиме умеренной интенсивности. Имеются данные, что они хорошо справляются с большими дистанциями вплоть до марафонских.

В 12 лет в энергетике мышечной деятельности наступает пере­ломный момент, характеризующийся некоторым снижением аэроб­ной работоспособности. Он связан с началом пубертатного скачка роста и увеличением доли анаэробных механизмов энергопродук­ции.

Наибольший годовой прирост аэробной производительности отмечается у мальчиков 13-14 лет (МПК на 28%, кислородный пульс на 24%), у девочек 12-13 лет (МПК на 17%, кислородный пульс на18% ).

Повышение кислородного потолка у подростков в наибольшей степени связано с прибавкой массы тела. При физических нагруз­ках они быстро достигают МПК и недолго удерживают его. От­четливый прирост абсолютной величины МПК у юношей наблю­дается с 15 до 16 лет, малозаметный — после 16 лет. Определенная стабилизация МПК у девушек наблюдается после 14 лет.

Величина максимальной аэробной производительности у маль­чиков выше, чем у девочек. Наибольшие различия в относи­тельной величине МПК наблюдаются у детей 8—10 лет (31%) и в юношеском возрасте (33-39%), когда у девушек увеличивается жировая масса.

В настоящее время адаптационные возможности детей к боль­шим нагрузкам аэробного характера спорны. Тем не менее, высо­кое содержание в мышцах ферментов окисления свободных жир­ных кислот и большое количество митохондрий позволяют полагать о возможности переносимости детьми соответствующих нагрузок. Механизмы анаэробной энергопродукции в детском воз­расте развиты слабее. Высокая верхняя граница аэробно-анаэробного перехода (до 80% от МПК) обусловлена более низким по срав­нению со взрослыми содержанием в мышцах ключевых ферментов гликолиза гексокиназы и фосфофруктокиназы.

Уровни аэробного и анаэробного порогов (ПAHO1 и ПАНО2) различаются в зависимости от возраста. У детей 5-6 лет аэроб­ный порог (ПAHO1), выраженный в процентах МПК, намного выше (60-80%), чем у нетренированных взрослых (40-50%). Об­наружена тесная корреляция между ПАНО и массой тела у детей и подростков в возрасте от 6 до 17 лет, выявлены выраженные различия мощности ПАНО (по относительной величине потреб­ления 02) между мальчиками и девочками — 27 и 19 мл/кг/мин соответственно. Полагают, что это обусловлено меньшим содер­жанием гемоглобина и большей массой жировой ткани у девочек. У детей 7-8 лет ПАНО достигается при ЧСС 155±5 мин -1 , 9-10 лет — 179±3,2 мин -1 . У подростков 12-13 лет относительный уро­вень ПАНО снижается, ЧСС при этом составляет 161±5,7 мин -1 , у юношей 16-17 лет ПАНО приближается к таковому у нетрени­рованных взрослых и достигается при ЧСС 145±7 мин -1 .

При нормальном протекании адаптационных реакций юных спортсменов к специфическим нагрузкам на выносливость отме­чается последовательное улучшение функционирования систем организма. Это выражается в экономизации функций сердечно­-сосудистой системы при стандартных нагрузках разной мощ­ности, в прогрессивном нарастании зоны аэробных возможностей организма на фоне увеличения МПК, критической мощности, мощ­ности ПАНО. У бегунов-мальчиков 14-15 лет МПК составляет 61 мл/кг/мин; скорость ПАНО) — 12,6 км/ч, ПАН02 — 15,5 км/ч, потребление кислорода на nAHO2 — 42 мл/кг/мин, на ПАН02 — 52 мл/кг/мин (85% от МПК).

К юношескому возрасту наблюдается экономизация двигатель­ной деятельности и стабилизация энергозатрат ходьбы и бега. Это приводит к тому, что при равной умеренной скорости бега (2,6 м/с) за период с 9 до 17 лет выносливость в большой зоне мощности увеличивается в 4 раза. Чем выше мощность нагрузки, тем боль­ший прирост в соответствующей зоне можно зарегистрировать с возрастом. Как показывают данные физиологических исследова­ний, с возрастом происходит расширение диапазона доступных нагрузок, причем преимущественно за счет аэробного энергообес­печения.

Максимальные абсолютные величины аэробной производи­тельности у мужчин достигаются в возрасте 18 лет, у жен­щин — 15 лет. Относительные же показатели с возрастом почти не изменяются, что и обусловливает достаточно высокую аэроб­ную работоспособность детей и подростков с максимумом раз­вития в 15-16 лет.

Аэробные потенции организма у детей и подростков [ править | править код ]

Источник: «Спортивная медицина»
Автор: Под ред. С.П. Миронова, 2013 г.

Среди нетренированных детей и подростков в возрасте 7-15 лет наиболее высокие аэробные возможности, и в частности аэробную экономичность, обнаруживают дети 10-12 лет. За ними следуют дети в возрасте 7-9 лет, наиболее низкие аэробные потенции регистрируют у нетренированных подростков 13-15 лет. Это необходимо иметь в виду, когда начало занятий спортом совпадает с периодом полового созревания.

Начало занятий спортом в возрасте 10-12 лет приводит к значимому повышению функциональных возможностей организма, которое позволяет без существенной регламентации тренировочного процесса «преодолевать» период полового созревания.

Повышение уровня тренированности прежде всего выражено увеличением утилизации кислорода, которое на фоне относительно стабильных (для соответствующего уровня относительной мощности) значений вентиляции приводит к увеличению потребления кислорода и соответственно снижению вентиляционного эквивалента.

Между показателями пульса, вентиляции и вентиляционного эквивалента в диапазоне пульса от 102±2,28 до 170±3,75 уд./мин четкой взаимосвязи не обнаружено.

Расчетные и истинные значения максимального потребления кислорода значимой взаимосвязи не выказывают. Учитывая это, даже у тренирующихся подростков использование показателя ЧСС на высоте дозированной нагрузки в качестве прогностического критерия максимального потребления кислорода необоснованно. Значит, до определенного возраста и достижения определенного состояния тренированности становится возможным корректно определять только экономичность аэробного энергообеспечения, в частности показатель PWC170. Уровень же максимального потребления кислорода, отражающий мощность аэробных потенций организма, должны регистрировать по истечении нескольких лет тренировок в возрасте не ранее 13 лет, когда подросток уже в состоянии выполнить используемый в этих целях максимальный тест со ступенчато возрастающей мощностью.

Из доступных бескровных методов определения порога анаэробного обмена наиболее показателен метод, базируемый на определении точки излома кривой вентиляционного эквивалента, которую отчетливо прослеживают в 91,66% случаев.

Точку излома кривой показателя вентиляции определяют в анализируемом возрасте только в 33,33% случаев, т.е. его динамика не позволяет определять «старт гликолиза».

Все авторы единодушны в заключении о позитивном влиянии систематических физических нагрузок на уровень максимального потребления кислорода у детей, подростков, юношей.

Адаптационные возможности детей к большим нагрузкам аэробного характера не вызывают сомнений. Этому способствует высокое содержание в мышцах ферментов окисления жирных кислот. По количеству митохондрий дети даже превосходят взрослых. Гораздо хуже в детском возрасте развиты механизмы анаэробной продукции. Высокая верхняя граница аэробно-анаэробного перехода (до 80% от VO2max) у них обусловлена более низким по сравнению со взрослыми содержанием мышечных ферментов гликолиза гексокиназы и фосфофруктокиназы.

Вместе с тем время удержания МПК у детей и подростков значительно короче по сравнению со взрослыми. Ряд исследователей отмечают, что дети и подростки не могут иметь МПК в абсолютных единицах, равное уровню взрослых, и поэтому обладают более низкой физической работоспособностью. Увеличение абсолютных величин данного параметра происходит до момента полового созревания, а иногда даже к возрасту 25-30 лет. В связи с этим аэробная мощность у детей и подростков, выражаемая в мл/мин или л/мин МПК, не достигает среднего значения 3500 мл/мин, характерного для взрослых молодых нетренированных людей.

Относительная величина МПК в расчете на 1 кг массы тела у детей и подростков составляет в среднем 43-52 мл/мин на килограмм.

Для детей младшего школьного возраста и подростков характерна достаточно высокая эффективность аэробного обеспечения мышечной деятельности в зонах умеренной и большой мощности. Ее критерием служит величина порога анаэробного обмена.

У 11-15-летних мальчиков порог анаэробного обмена 1 (ПAHO1) локализуется в зоне пульса от 144 до 174 мин -1 , а ПАНО2 — от 174 до 192 мин -1 . Средние значения ЧСС, соответствующие точке излома кривой вентиляционного эквивалента ПAHO1, равны 168 уд./мин, исходя из чего такой порог у тренированных подростков в возрасте 13-15 лет соответствует данному пульсу.

Некоторые авторы обнаружили тесную корреляцию (r=0,92) между ПAHO1 и массой тела у детей и подростков в возрасте от 6 до 17 лет. Кроме того, ими обнаружены выраженные половые различия у подростков — 27 и 19 мл/мин на 1 кг у мальчиков и девочек соответственно. Авторы полагают, что это обусловлено более низким содержанием гемоглобина в крови у девочек и более высокой у них жировой массой.

ПАНО2 у детей также выше, чем у взрослых, в связи с тем, что анаэробная производительность у них меньше за счет низкой активности ключевого фермента гликолиза — фосфофруктокиназы.

Источник