Анатомо-физиологически особенности юношей 15-17 лет

Анатомо-физиологические особенности юношей 15 – 17 лет

Современный спорт отличается острейшей борьбой, высоким уровнем  спортивных достижений, невиданным ростом физических возможностей человека. Высокий  уровень спортивных достижений предъявляет  особые требования к качеству подготовки спортсменов. Одно из основных условий  высокой эффективности системы  подготовки спортсменов заключается  в строгом учете возрастных и  индивидуальных анатомо-физиологических  особенностей, характерных для отдельных  этапов развития детей и подростков. Одним из основных критериев биологического возраста считается скелетная зрелость, или «костный» возраст. В старшем  школьном возрасте наблюдается значительное усиление роста позвоночника, продолжающееся до периода полного развития. Быстрее  всех отделов позвоночника развивается  поясничный, а медленнее - шейный. Окончательной высоты позвоночник достигает к 25 годам. Рост позвоночника по сравнению с ростом тела отстает. Это объясняется тем, что конечности растут быстрее позвоночника. В 15-16 лет начинается окостенение верхних и нижних поверхностей позвонков, грудины и срастание ее с ребрами.

Позвоночный столб становится более прочным, а грудная клетка продолжает усиленно развиваться, они  уже менее подвержены деформации и способны выдерживать даже значительные нагрузки. К 15-16 годам срастаются нижние сегменты тела грудины. В 15-17 лет увеличивается  преимущественно подвижность грудной  клетки в отличие от предыдущих периодов роста грудной клетки.

Окостенение костей предплюсны весьма длительный процесс, начинающейся на 4-8 месяце эмбриогенеза, т.е. значительно  раньше костей запястья, и заканчивающийся  только на 12-19 году. В развитии костей предплюсны отражаются половые особенности. У девочек точки окостенения появляются раньше, чем у мальчиков. Синостозы эпифизов с диафизами в костях плюсны наступают в период 15-19 лет, а в фалангах пальцев от 9 до 18. У старших школьников рост тела в длину замедляется (у некоторых заканчивается). Если у подростков преобладает рост тела в длину, то у старших школьников явно преобладает рост в ширину. Кости становятся более толстыми и прочными, но процессы окостенения в них еще не завершены.

К 17-18 годам сформирована высоко дифференцированная структура  мышечного волокна, происходит увеличение массы мышечных тканей за счет роста  диаметра мышечного волокна. Установлено, что поперечник двуглавой мышцы  плеча к 6 годам увеличивается  в 4-5 раз, а к 17 годам в 6-8 раз. Увеличение массы мышц с возрастом происходит не равномерно: в течении первых 15 лет вес мышцы увеличивается на 9%, а с 15 до 17-18 лет на 12%. Более высокие темпы роста характерны для мышц нижних конечностей по сравнению с мышцами верхних конечностей. Ярко выражены половые различия по мышечному и жировому компонентам: масса мышц (по отношению к массе тела) у девушек приблизительно на 13% меньше, чем у юношей, а масса жировой ткани примерно на 10% больше. Различие в мышечной силе с возрастом увеличивается: в 15 лет разница составляет 8-10 кг, в 18 лет - 15-20 кг. Увеличение веса тела у девушек происходит более интенсивно, чем рост мышечной силы. В тоже время у девушек, по сравнению с юношами, выше точность и координация движений. [1, 8, 16, 41]

Опорно-двигательный аппарат  у старших школьников способен выдерживать  значительные статические напряжения и выполнять длительную работу, что  обусловлено нервной регуляцией, строением, химическим составом и сократительными  свойствами мышц.

Значительно меняются в процессе онтогенеза функциональные свойства мышц. Увеличиваются возбудимость и лабильность  мышечной ткани. Изменяется мышечный тонус. У новорожденных плохо выражена способность мышц к расслаблению, которая с возрастом увеличивается. С этим обычно связана скованность  движений у детей и подростков. Только после 15 лет движения становятся более пластичными.

К 13-15 годам заканчивается  формирование всех отделов двигательного  анализатора, которое особенно интенсивно происходит в возрасте 7-12 лет. В процессе развития опорно-двигательного аппарата изменяются двигательные качества мышц: быстрота, сила, ловкость и выносливость. Их развитие происходит не равномерно. Прежде всего, развиваются быстрота и ловкость движений. Быстрота определяется тремя показателями: скоростью одиночного движения, временем двигательной реакции  и частотой движений. Скорость одиночного движения значительно возрастает у  детей с 4-5 лет и к 13-14 годам  достигает уровня взрослого. К 13-14 годам  уровня взрослого достигает и время простой двигательной реакции. Максимальная, произвольная частота движений увеличивается с 7 до 13 лет, причем у мальчиков в 7-10 лет она выше, чем у девочек, а с 13-14 лет частота движений у девочек превышает этот показатель у мальчиков. Наконец максимальная частота движений в заданном ритме также увеличивается в 7-9 лет.

До 13-14 лет завершается  в основном развитие ловкости. Наибольший прирост точности движений наблюдается  с 4-5 до 7-8 лет. Причем способность воспроизводить амплитуду движений до 40°-50° максимально  увеличивается в 7-10 лет и после 12 практически не изменяется, а точность воспроизведения малых угловых  смещений (до 10-15) увеличивается до 13-14 лет. Спортивная тренировка оказывает  существенное влияние на развитие ловкости и у 15-16летних спортсменов. Точность движений в 2 раза выше, чем у нетренированных  подростков того же возраста.

В последнюю очередь совершенствуются способности быстро решать двигательные задачи в различных ситуациях. Ловкость продолжает улучшаться до 17 лет. [5, 26, 40]

Наиболее значительные темпы  увеличения показателей гибкости в  движениях, совершаемых с участием крупных звеньев тела (например, в предельных наклонах туловища), наблюдаются, как правило, до 13-14летнего возраста. Затем эти показатели стабилизируются  и, если не выполнять упражнений, направленно  воздействующих на гибкость, начинают значительно уменьшаться уже  в юношеском возрасте.

Наибольший прирост силы наблюдается в среднем и старшем  школьном возрасте, особенно увеличивается  сила с 10-12 до 13-15 лет. У девочек прирост  силы происходит несколько раньше, с 10-12 лет, а у мальчиков - с 13 -14. Тем  не менее, мальчики по этому показателю во всех возрастных группах превосходят  девочек, но особенно четкое различие проявляется в 13-14 лет.

Позже других физических качеств  развивается выносливость. Существуют возрастные, половые и индивидуальные отличия выносливости. Выносливость детей дошкольного возраста находится  на низком уровне, особенно к статической  работе. Интенсивный прирост выносливости к динамической работе наблюдается  с 11-12 лет. Также интенсивно с 11-12 лет  возрастает выносливость к статическим  нагрузкам. В целом к 17-18 годам выносливость школьников составляет около 85% уровня взрослого. Своего максимального уровня она достигает к 25-30 годам. [7, 14, 22]

Каждый возрастной период имеет свои особенности в строении, функциях отдельных систем и органов, которые изменяются в связи с  занятиями физической культурой  и спортом.

У подростков и юношей после  мышечной нагрузки наблюдаются лимфоцитарный и нейтрофильный лейкоцитозы, и некоторые изменения в составе красной крови. У 15-18летних школьников интенсивная мышечная работа сопровождается увеличением количества эритроцитов на 12-17%, гемоглобина на 7%. Это происходит главным образом за счет выхода депонированной крови в общий кровоток. Длительные физические напряжения в этом возрасте могут привести к уменьшению гемоглобина и эритроцитов. Восстановительные процессы в крови происходят у школьников медленнее, чем у взрослых.

Период полового созревания сопровождается резким усилением функций  половых и других желез внутренней секреции. Это приводит к ускорению  темпов роста и развития организма. Умеренные физические нагрузки не оказывают  существенного влияния на процесс  полового созревания и функции желез  внутренней секреции. Чрезмерные физические напряжения могут замедлить нормальные темпы развития подростков. [5,46,47]

Под воздействием физической нагрузки изменяется секреция гормонов коры надпочечников. Наблюдения показали, что после тренировки с силовыми нагрузками у юных спортсменов увеличивается  экскреция (выделение с мочой) гормонов коркового слоя надпочечников.

Минутный объем дыхания (МОД) в 15-ти летнем возрасте составляет 110 мл/кг. Относительное падение МОД  в подростковом и юношеском возрасте совпадает с ростом абсолютных величин  этого показателя у не занимающихся спортом.

Величина максимальной легочной вентиляции (МВЛ) в подростковом и  юношеском возрасте практически  не изменяется и составляет около 1,8 л в минуту на кг веса. Систематические  занятия спортом способствуют росту  МВЛ.

Закономерные возрастные увеличения жизненной емкости легких (ЖЕЛ) у спортсменов выше, чем у не занимающихся спортом. Соотношение ЖЕЛ и веса (жизненный показатель) выше всего у подростков и юношей, занимающихся циклическими видами спорта.

С возрастом повышается устойчивость к недостатку кислорода в крови (гипоксемия). Наименьшей устойчивостью  отличаются дети младшего школьного  возраста. К 13-14 годам отдельные ее показатели достигают уровня 15-16летних подростков, а по скорости восстановления даже превышают их.

В 15-16 летнем возрасте наблюдается  увеличение продолжительности восстановительного периода с 28,8 до 52,9 секунд. Подобные изменения являются результатом  нейрогуморальных перестроек, связанных  с периодом полового созревания подростков.

У подростков и юношей быстрее, чем у взрослых снижается содержание сахара в крови. Это объясняется  не только меньшей экономичностью в  расходовании энергетических ресурсов, но и совершенствованием регуляции  углеводного обмена, выражающимся в  недостаточной мобилизационной  способности печени к выделению  сахара в кровь.

Абсолютных запасов углеводов  у подростков и юношей также меньше, чем у взрослых. Поэтому возможность  длительной работы подростками и  юношами ограничена.

Одним из наиболее информативных  показателей работоспособности  организма, интегральным показателем  дееспособности основных энергетических систем организма, в первую очередь  сердечно-сосудистой и дыхательной, является величина максимального потребления кислорода (МПК). Многими исследователями показано, что МПК увеличивается с возрастом. В период с 5 до 17 лет имеется тенденция к неуклонному росту МПК - с 1385 мл/мин у 8летних, до 3150 мл/мин у 17летних.

При анализе величин относительного МПК, у школьников и школьниц, были выявлены существенные различия. Снижение с возрастом МПК/кг у школьниц очевидно связано с увеличением  жировой ткани, которая, как известно, не является потребителем кислорода. Применение гидростатического взвешивания  и последующие работы подтвердили, что процентное содержание жира в  организме школьниц растет и к 16-17 годам достигает 28/29%, а у школьников наоборот, постепенно снижается. [15, 26, 30]

С возрастом, по мере роста  и формирования организма, повышаются как абсолютные, так и относительные  размеры сердца. Важным показателем  работы сердца является частота сердечных  сокращений (ЧСС). С возрастом ЧСС  понижается. В 14-15 лет она приближается к показателям взрослых и составляет 70-78 уд/мин. ЧСС также зависит от пола: у девочек пульс несколько чаще, чем у мальчиков того же возраста. При постепенном снижении пульса увеличивается систолический объем (СО). В 13-16 лет СО составляет 50-60 мл.

В настоящее время у  подростков наблюдается акселерация - сложное биосоциальное явление, которое выражается в ускоренном процессе биологических и психических процессов, увеличении антропометрических показателей, более раннем наступлении половой и интеллектуальной зрелости.

У подростков с низкими  показателями физического развития биологический возраст может  отставать от паспортного на 1-2 года, а у подростков с высоким физическим развитием опережать на 1-2 года. [4, 17,39]