Мышцы и группы мышц окружены соединительнотканными оболочками -фасциями. Фасции покрывают также целые области тела и конечностей и получают название по этим областям (фасции груди, плеча, предплечья, бедра и т. д.). Фасциальные футляры состоят из неоформленной плотной волокнистой соединительной ткани, поэтому они очень прочные и отлично противостоят механическому растяжению при сокращении мышц. Великий русский хирург и анатом Н. И. Пирогов назвал фасции «мягким скелетом тела».

Введение………………………………….…………………...……..стр. 2-4
Основные функциональные свойства мышц……………….....…….стр. 5
Работа и сила мышц……………………………………….………..стр. 5-6
Мышечный тонус…………………………………………….……. стр. 6-7
Мышечная масса и сила мышц в различные
возрастные периоды………………………………………………….……стр. 7-8
Возрастные особенности быстроты, точности
движений выносливости………………...…………………...………….стр. 9-10
Влияние физических нагрузок на организм………………....… стр. 10-15
Утомление при различных видах мышечной
работы, его возрастные особенности…………………………....……..стр. 15-16
Развитие двигательных навыков,
совершенствование координации движений с возрастом……...……стр. 16-18
Двигательный режим учащихся
и вред гиподинамии………………...……………………………….…..стр. 18-22
Заключение…………………………..……………….………………стр. 23
Список литературы………………….…………………..…………...стр. 24

Работа содержит 1 файл

Увеличение с возрастом максимальной частоты движений объясняется нарастающей подвижностью нервных процессов, обеспечивающей более быстрый переход мышц- антагонистов из состояния возбуждения в состояние торможения и обратно.

Точность воспроизведения движений также существенно изменяется с возрастом. Дошкольники 4-5 лет не могут совершать тонкие точные движения, воспроизводящие заданную программу как в пространстве, так и во времени. В младшем школьном возрасте возможность точного воспроизведения движений по заданной программе существенно возрастает. С 9-10 лет организация точных движений происходит по типу взрослого. В совершенствовании этого двигательного качества существенную роль играет формирование центральных механизмов организации произвольных движений, связанных с деятельностью высших отделов ЦНС. В процессе развития ребенка изменяется также способность воспроизводить заданную величину мышечного напряжения. Точность воспроизведения мышечного напряжения невелика у детей дошкольного и младшего школьного возраста. Она повышается лишь к 11-16 годам.

В течение длительного периода онтогенеза формируется и одно из важнейших качеств - выносливость (способность человека к продолжительному выполнению того или иного вида умственной или физической (мышечной) деятельности без снижения их эффективности). Выносливость к динамической работе еще очень невелика в 7-11 лет. С 11 - 12 лет мальчики и девочки становятся более выносливыми. Исследования показывают, что хорошим средством развития выносливости являются ходьба, медленный бег, передвижение на лыжах. К 14 годам мышечная выносливость составляет 50-70%, а к 16 годам -около 80% выносливости взрослого человека.

Выносливость к статическим усилиям особенно интенсивно увеличивается в период от 8 к 17 годам. Наиболее значительные изменения этого динамического качества отмечаются в младшем школьном возрасте. У 11-14-летних школьников самыми выносливыми являются икроножные мышцы. В целом выносливость к 17-19 годам составляет 85% уровня взрослого, максимальных значений она достигает к 25-30 годам.
Темпы развития многих двигательных качеств особенно высоки в младшем школьном возрасте, что, учитывая интерес детей к занятиям физкультурой и спортом, дает основание целенаправленно развивать двигательную активность в этом возрасте.

Влияние физических нагрузок на организм.

Мышечная работа связана со значительными энергетическими затратами, а следовательно, требует увеличения притока кислорода. Это достигается прежде всего усилением деятельности органов дыхания и сердечно-сосудистой системы. Увеличиваются частота сердечных сокращений, систолический объем крови (количество крови, выбрасываемое при каждом сокращении) и минутный объем крови. Усиленное кровоснабжение обеспечивает кровью не только мышцы, но и центральную нервную систему, что создает благоприятные условия для ее более интенсивной деятельности. Интенсификация обменных процессов при мышечной работе приводит к необходимости усиленного выделения продуктов обмена, что достигается повышением активности потовых желез, играющих также важную роль в поддержании постоянной температуры тела. Все это свидетельствует о том, что физические нагрузки, требующие усиления мышечной работы, оказывают активизирующее влияние на деятельность физиологических систем. Кроме того, выполнение физических нагрузок оказывает стимулирующее влияние на двигательную систему, приводит к совершенствованию двигательных качеств. Вместе с тем эффективность физических нагрузок и их стимулирующее влияние на организм могут быть достигнуты только при учете возрастных возможностей организма ребенка, и прежде всего возрастных особенностей опорно-двигательного аппарата, обусловленных степенью его структурно-функциональной зрелости.

В дошкольном возрасте, когда двигательные качества, в особенности выносливость, еще низки, дети не могут долго выполнять динамическую и статическую работу. Способность к выполнению физических нагрузок возрастает к младшему школьному возрасту. Особенно выражено нарастание всех показателей мышечной работоспособности с 11 - 12 лет. Так, объем динамической работы (в кгм), выполненной 10-летними школьниками, на 50% больше, чем у 7-летних, а в возрасте 14-15 лет он соответственно больше на 300-400%. Мощность работы с 7 до 11 лет увеличивается всего на 30%, а с И до 16 лет-более чем на 200%. Так же стремительно начиная с 12 лет растет у школьников работоспособность при статических напряжениях. Вместе с тем даже у 15-16-летних по сравнению с 18-летними учащимися мощность работы составляет 66-70%, а у 18-летних объем работы и мощность лишь приближаются к нижней границе этих же показателей у взрослых.

Возрастные особенности мышечной работоспособности, которые проявляются при динамической работе и статических напряжениях, неотделимо связаны с особенностями высшей нервной деятельности и сказываются на процессе тренировки и производительности в единицу времени. Так, тренировка по одному и тому же виду работы требует у 14-летних подростков в 2 раза больше времени, чем у взрослых. Производительность же работы на единицу времени у 14-15-летних составляет 65-70% от производительности взрослого. Время на отдых 15-18-летним школьникам требуется во много раз большее, чем затрачено на работу. Если 20-летнему для отдыха нужно время в 2 раза большее, чем затрачено на работу, то 17-летнему, даже тренированному к физической работе, его требуется в 4 раза больше.

Проявляются определенные различия в мышечной работоспособности учащихся и в связи с их полом. Степень утомляемости при выполнении дозированной динамической мышечной работы у девочек и мальчиков в пределах одной возрастной группы одинакова. Сила же, выносливость и другие показатели мышечной работоспособности у девочек в среднем ниже, чем у мальчиков.

Характерные особенности мышечной работоспособности девочек и девушек сказываются на объеме выполненных, особенно тяжелых работ. Работы средней тяжести и тяжелые выполняются девочками и девушками в меньшем объеме и вызывают более глубокие сдвиги в организме, чем у мальчиков и юношей. Адаптация к одной и той же работе у девочек происходит труднее, а работоспособность снижается быстрее, чем у мальчиков.

Оптимальным для тренирующих влияний физических нагрузок является возраст от 9-10 до 13-14 лет, когда наиболее интенсивно формируются основные звенья двигательной системы и двигательные качества. Большими потенциальными возможностями для совершенствования двигательной системы обладает подростковый возраст. Это подтверждают яркие примеры достижений подростков в таких видах спорта, как художественная и спортивная гимнастика, фигурное катание, а также в балете, танцах, где мы наблюдаем удивительно высокие проявления координации движения. Вместе с тем следует учитывать, что этот возраст характеризуется значительными перестройками в функционировании организма, связанными с половым созреванием. Поэтому для подростков мальчиков и девочек, не занимающихся систематически спортом, надо дозировать нагрузки, связанные с проявлением максимальной силы и выносливости. При учете функциональных возможностей детского организма физические нагрузки оказывают чрезвычайно благоприятные влияния на физическое и умственное развитие ребенка.

Физические упражнения являются эффективным средством совершенствования двигательного аппарата человека. Они лежат в основе любого двигательного навыка и умения. Под влиянием упражнений формируются законченность и устойчивость всех форм двигательной деятельности человека. Физиологический смысл упражнения сводится к образованию динамического стереотипа. В начальный период выполнения упражнения имеет место широко распространенное возбуждение в коре больших полушарий головного мозга. В деятельное состояние вовлекается большое число мышц, движения ученика неловки, суетливы, хаотичны. При этом сокращаются многочисленные мышечные группы, часто не имеющие никакого отношения к данному двигательному акту. Вследствие этого развивается торможение, снижается мышечная работоспособность.
По мере упражнений широко распространенное корковое возбуждение концентрируется в ограниченной группе мышц, непосредственно связанных с данным упражнением или двигательным актом, образуется очаг стационарного возбуждения, отчего движения становятся более четкими, свободными, координированными и более экономичными в смысле затрат времени и энергии.

На заключительной стадии образуется устойчивый стереотип, по мере повторения упражнения движения становятся автоматизированными, хорошо координированными, и они выполняются только за счет сопряжения тех групп мышц, которые необходимы для данного двигательного акта.
Систематической тренировкой достигается увеличение мощности и полезного действия мышц тела. Это увеличение достигается благодаря развитию мышц, участвующих в данной работе (тренируемые мышцы увеличиваются в объеме, в связи с чем возрастает и их сила), а также в результате изменений, которые претерпевают сердечно-сосудистая и дыхательная системы.

Дыхание у тренированных людей в покое более редкое и доходит до 8-10 в 1 мин по сравнению с 16-20 у нетренированных. Уменьшение частоты дыхания сопровождается углублением дыхания, поэтому вентиляция легких не уменьшается.

При мышечной работе легочная вентиляция может доходить до 120 л в минуту. У тренированных людей увеличение вентиляции совершается за счет углубления дыхания, тогда как у нетренированных- за счет учащения дыхания, которое остается поверхностным. Углубленное дыхание тренированных людей способствует лучшему насыщению крови кислородом.
У тренированных людей происходит уменьшение числа сердечных сокращений, но увеличивается систолический (ударный) и минутный объем крови при незначительном учащении работы сердца. У нетренированных людей минутный объем увеличивается за счет учащения сердечной деятельности при незначительном повышении систолического объема.
Тренированность, которая может быть достигнута средствами физического воспитания ребенка, приводит не только к физическому совершенствованию детей и укреплению их здоровья, она отражается на развитии высших нервных функций и психических процессов, способствует гармоническому развитию личности.

Утомление при различных видах мышечной работы, его возрастные особенности.

Тренированность к физическим нагрузкам имеет важное значение для уменьшения степени утомления при мышечных нагрузках. Утомлением называется временное снижение работоспособности целостного организма, его органов и систем, наступающее после длительной напряженной или кратковременной чрезмерно интенсивной работы. Физическое утомление наступает после длительных и интенсивных мышечных нагрузок. При резко выраженном утомлении развивается длительное укорочение мышц, их неспособность к полному расслаблению - контрактура. Понижение физической работоспособности связано как с изменением в самой мышце, так и с изменениями в центральной нервной системе. Роль ЦНС в развитии мышечного утомления впервые была установлена И. М. Сеченовым, который показал, что восстановление работоспособности одной руки после длительного подъема груза значительно ускоряется, если в период отдыха производить работу другой рукой. В отличие от простого отдыха такой отдых называется активным и рассматривается как доказательство того, что утомление развивается прежде всего в нервных центрах. О роли центральной нервной системы в развитии утомления свидетельствуют также данные о повышении работоспособности под влиянием положительных эмоций и мотиваций.

Связь утомления с деятельностью центральной нервной системы и периферического аппарата свидетельствует о том, что степень их зрелости определяет физическую работоспособность в детском возрасте. Чем младше ребенок, тем быстрее наступает физическое утомление при мышечных нагрузках. Очень низкий уровень энергетического обмена в мышцах новорожденных и грудных детей, а также незрелость нервной системы определяют их быструю утомляемость. Одним из существенных переломных этапов развития физической работоспособности является возраст 6 лет, характеризующийся высокими энергетическими возможностями скелетных мышц и выраженными изменениями в структурно-функциональном созревании центральной нервной системы. Вместе с тем у детей дошкольного и младшего школьного возраста еще не наступила окончательная дифференцировка скелетных мышц. Физическая работоспособность в младшем школьном возрасте в 2,5 раза меньше, чем у 15-16-летних. Важным переломным этапом в развитии физической работоспособности является возраст 12-13 лет, когда происходят существенные изменения энергетики мышечного сокращения. Повышение физической работоспособности в этом возрасте сказывается на показателях мышечной выносливости, в возможности перенесения длительных нагрузок с меньшей степенью утомления. Правильно дозированные физические нагрузки, учитывающие степень структурно-функциональной зрелости физиологических систем ребенка в различные возрастные периоды, предотвращают развитие длительного утомления. Повышению работоспособности учащихся способствует чередование умственного и физического труда.

Развитие двигательных навыков, совершенствование координации движений с возрастом.

У новорожденного ребенка наблюдаются беспорядочные движения конечностей, туловища и головы. Координированные ритмические сгибания, разгибания, приведение и отведение сменяются аритмичными, некоординированными изолированными движениями.

Двигательная деятельность детей формируется по механизму временных связей. Важную роль в формировании этих связей играет взаимодействие двигательного анализатора с другими анализаторами (зрительным, тактильным, вестибулярным).

Нарастание тонуса затылочных мышц позволяет ребенку 1,5-2 месяцев, положенному на живот, поднимать голову. В 2,5-3 месяца развиваются движения рук в направлении к видимому предмету. В 4 месяца ребенок поворачивается со спины на бок, а в 5 месяцев переворачивается на живот и с живота на спину. В возрасте от 3 до 6 месяцев ребенок готовится к ползанию: лежа на животе, все выше поднимает голову и верхнюю часть туловища; к 8 месяцам он способен проползать довольно большие расстояния.

В возрасте от 6 до 8 месяцев благодаря развитию мышц туловища и таза ребенок начинает садиться, вставать, стоять и опускаться, придерживаясь руками за опору. К концу первого года ребенок свободно стоит и, как правило, начинает ходить. Но в этот период шаги ребенка короткие, неравномерные, положение тела неустойчивое. Стараясь сохранить равновесие, ребенок балансирует руками, широко ставит ноги. Постепенно длина шага увеличивается, к 4 годам она достигает 40 см, но шаги все еще неравномерные. От 8 до 15 лет длина шага продолжает увеличиваться, а темп ходьбы снижаться.

В возрасте 4-5 лет в связи с развитием мышечных групп и совершенствованием координации движений детям доступны более сложные двигательные акты: бег, прыганье, катание на коньках, плавание, гимнастические упражнения. В этом возрасте дети могут рисовать, играть на музыкальных инструментах. Однако дошкольники и младшие школьники в связи с несовершенством механизмов регуляции трудно усваивают навыки, связанные с точностью движения рук, воспроизведением заданных усилий.
К 12-14 годам происходит повышение меткости бросков, метаний в цель, точности прыжков. Однако некоторые наблюдения показывают ухудшение координации движений у подростков, что связывается с морфофункциональными преобразованиями в период полового созревания. С половым созреванием связано и снижение выносливости в скоростном беге у 14-15-летних подростков, хотя скорость бега к этому возрасту существенно возрастает.

Персонал, накапливающий обширный опыт практической работы и знания, к сожалению, имеет тенденцию стариться. Одновременно не молодеют и руководители. Приходят новые сотрудники, у которых за плечами также груз прожитых лет. Как же организовывать труд стареющих работников, чтобы их деятельность была максимально эффективной?

Прежде всего, следует знать, что различается биологическое и календарное старение. Решающее влияние на работоспособность человека имеет биологическое старение. В течение всей жизни человеческий организм подвергается воздействиям, которые вызывают соответственные изменения биологических структур и функций. Время появления структурных и функциональных изменений, характерных для отдельных возрастных групп, индивидуально, поэтому с увеличением возраста могут наблюдаться большие различия между биологическим и календарным старением.

Медициной доказано, что рациональная трудовая деятельность пожилого человека позволяет дольше сохранять его трудоспособность, оттянуть биологическое старение, повышает чувство радости труда, следовательно, повышает полезность данного человека для организации. Поэтому необходимо учитывать специфические физиологические и психологические требования к труду пожилых людей, а не начинать активно воздействовать на процесс биологического старения лишь тогда, когда человек прекращает работу в связи с достижением пенсионного возраста. Считается, что проблема старения - это проблема отдельного человека, а не организации. Это не совсем так. Опыт работы японские менеджеров показывает, что забота о стареющих сотрудниках оборачивается миллионными прибылями для предприятий.

Для реализации индивидуального подхода к работнику, каждому руководителю важно знать определенные взаимосвязи, а именно: взаимосвязь между профессиональной трудоспособностью стареющих людей, их переживаниями и поведением, а также физической способностью выдержать нагрузку, связанную с определенной деятельностью.

По мере биологического старения наблюдается уменьшение функциональной полноценности органов и таким образом ослабление способности к восстановлению сил к следующему рабочему дню. В связи с этим руководитель должен соблюдать некоторые правила в организации работы пожилых людей:

1. Не допускать внезапных высоких нагрузок пожилых людей . Спешка, чрезмерная ответственность, напряженность в результате жесткого рабочего ритма, отсутствие расслабления способствуют возникновению заболеваний сердца. Не поручать пожилым работникам слишком тяжелой физической и однообразной работы.

2. Проводить регулярно профилактические медицинские осмотры . Это даст возможность предупредить возникновение обусловленных работой профессиональных заболеваний.

3. При переводе сотрудника на другое место в связи с понижением производительности труда придавать особое значение тому, чтобы пожилые работники из-за необдуманных мер или объяснений руководителя не почувствовали себя ущемленными.

4. Использовать пожилых людей преимущественно на тех рабочих местах, где возможен спокойный и равномерный темп работы , где каждый сможет сам распределить рабочий процесс, где не требуется чрезмерно большой статической и динамической нагрузки, где обеспечены хорошие условия труда в соответствии с нормами гигиены труда, где не требуется быстрой реакции. При принятии решения о сменной работе пожилых людей следует обязательно учесть общее состояние здоровья. Особое внимание следует уделять охране труда, учитывая при распределении новых заданий, что пожилой человек уже не так подвижен и, не имея длительного опыта работы на данном предприятии или на рабочем месте, более подвержен опасности, чем его молодой коллега в той же ситуации.

5. Необходимо учесть, что в период старения, хотя и происходит ослабление функциональной способности органов, эффективная трудоспособность не снижается . Некоторая функциональная недостаточность компенсируется за счет жизненного и профессионального опыта, добросовестности и рациональных методов работы. Важное значение приобретает оценка собственной значимости. Удовлетворение своей работой, достигнутая степень профессионального совершенства, а также активное участие в общественной работе укрепляют ощущение своей полезности. Быстрота выполнения трудовых операций снижается интенсивнее, чем точность, поэтому для пожилых людей наиболее приемлема работа, при выполнении которой необходимы преимущественна! опыт и установившиеся навыки мышления.

6. Принимать во внимание прогрессирующее ослабление у пожилых людей способности восприятия и запоминания . Это следует учитывать при изменении условий труда и возникновении необходимости приобретения новых навыков, например для обслуживания новых современных установок.

7. Учитывать, что в возрасте после 60 лет затруднительна адаптация к новым условиям работы и к новому коллективу , поэтому переход на другую работу может привести к большим осложнениям. Если этого нельзя избежать, то при поручении новой работы следует обязательно принимать во внимание имеющийся опыт и определенные навыки пожилого сотрудника. Не рекомендуются работы, для выполнения которых необходимы значительная подвижность и повышенное напряжение нескольких органов чувств (например, при управлении и контроле автоматических производственных процессов). Восприятие, а, следовательно, и реакции также изменяются качественно и количественно. Следует своевременно подготавливать сотрудников к изменениям на производстве, и в первую очередь пожилых людей; требовать от лиц, ответственных за повышение квалификации, особого подхода к пожилым сотрудникам. Нужно стремиться к тому, чтобы их профессиональные навыки и умения не оставались на прежнем уровне. Такая опасность возможна преимущественно там, где работники занимаются решением практических задач и у них остается мало времени и сил для дальнейшего повышения квалификации или отсутствует стимул для этого. Руководителю важно знать, что трудоспособность человека сохраняется тем дольше, чем выше его квалификация и чем больше внимания он уделяет ее повышению.

Чтобы заинтересовать пожилого сотрудника новой работой, необходимо установить связь между новой и старой работой, опираясь на взгляды, сравнения и богатый опыт из производственной и общественно-политической жизни пожилых людей и давая понять пожилому сотруднику, что руководитель высоко ценит его чувство долга и профессиональные качества. Это укрепит его уверенность в себе.

С ослаблением физических и психических возможностей у пожилых людей возможно появление склонности к замкнутости и обособленности. Руководитель должен принять меры против такой изоляции. Следует подчеркнуть, что богатый жизненный и производственный опыт пожилого сотрудника оказывает положительное влияние на молодежь.

8. Как следует относиться руководителю к проявляющимся слабостям пожилых людей? Не следует придавать чрезмерное значение обусловленным возрастом изменениям . Это естественный процесс. Однако нужно учитывать, что возможны явления возрастной депрессии, которые могут выражаться также в быстрой смене настроения. Нужно поддерживать пожилого человека, чаще его хвалить.

9. Следует тщательно следить за социально-психологическим климатом в коллективе, где трудятся разновозрастные сотрудники . Необходимо отмечать как тех, так и других за выполнение поставленной перед ними задачи, чтобы никакая возрастная группа не чувствовала себя ущемленной. Важно отмечать перед коллективом успехи пожилого работника в труде и в связи с торжественными датами.

10. Необходимо заранее планировать замену пожилых сотрудников и готовить их к этому. Не допускать возникновения напряженных отношений между предшественником и преемником.

11. Если сотрудник достиг пенсионного возраста, но еще хочет работать, то по его просьбе желательно дать ему возможность быть занятым на предприятии неполный рабочий день , так как труд способствует хорошему самочувствию и снижает отрицательные последствия процесса старения.

12. Необходимо помочь уходящему на пенсию работнику определить новый вид деятельности . Можно порекомендовать ему заняться общественной работой или стать членом клуба ветеранов производства и т. п. Нужно поддерживать связь с пенсионерами (приглашать на культурные мероприятия, производственные празднества, информировать о событиях, происходящих на предприятии, доставлять многотиражку и т. д.).

Политика руководителя в отношении к пожилым сотрудникам придает всему персоналу уверенность в будущем. Если более молодые и агрессивные сотрудники стремятся занять более высокое положение в организации, чему препятствует присутствие более старшего товарища, и стремятся вытеснить конкурента, то более старшее поколение уже задумывается о перспективах своего пребывания в данной организации. И если у них есть четкое видение того, что перспектива более благоприятна, они будут работать с более полной отдачей. Снизится уровень конфликтности, повысится производительность труда, улучшится социально-психологический климат в коллективе.

Наиболее общим проявлением функции движения является работоспособность мышц, которая лежит в основе возрастной эволюции различных двигательных качеств, определяющих взаимодействие организма со средой.

Напомню, что под физической работоспособностью понимается потенциальная способность человека показать максимум физического усилия в статической, динамической или смешанной работе. Изучение возрастных особенностей величины этого показателя у детей младшего школьного возраста существенно затруднен, так как основной метод регистрации уровня физической работоспособности требует определенного уровня физического развития. Поэтому достоверные данные об изменении мышечной работоспособности относятся почти исключительно к детям старше 6-7 лет.

Систематические исследования изменений мышечной работоспособности у детей в возрасте от 7 до 18 лет показывает, что с возрастом работа, выполняемая ребенком на эргографе, в течение 1 мин увеличивается, причем прирост количества работы изменяется неравномерно в разные возрастные периоды. Существуют и определенные особенности, характеризующие процесс роста и развития ребенка.

Так, например, амплитуде эргограмм свойственно снижение (отчетливое) в период от 7 -9 до 10 -12 лет, которое сменяется затем постепенным увеличением. Обнаруживается четко выраженное снижение суммарной биоэлектрической активности мышц, то есть с возрастом улучшается использование мышцами нервного напряжения.

Изменяется также и характер биоэлектрической активности. Если у детей 7-9 лет пачки импульсов выражены нечетко, часто отмечается непрекращающаяся электрическая активность, то по мере роста и развития ребенка участки повышенной активности все более разделяются интервалами, на протяжении которых биопотенциалы не регистрируются. Это указывает на то, что с возрастом повышается уровень функционирования двигательного аппарата.

По мере роста и развития ребенка происходит концентрация нервных процессов и повышение лабильности мышц.

Одной из важных характеристик мышечной работоспособности является ее восстановление после физической нагрузки. Изучение этого вопроса представляет не только чисто теоретический интерес, но имеет и большое практическое значение для обоснования рационального режима деятельности и отдыха.

По мере старения организма работоспособность мышц уменьшается. Наиболее общую характеристику возрастной эволюции двигательной деятельности мышц может дать изучение степени развития двигательных качеств: силы, скорости, выносливости.

Возрастная изменчивость мышц.

Быстрота движений

Выносливость

Координация деятельности мышц

Показатели силы мышц в разные возрастные периоды

Развитие силы в онтогенезе характеризуется неравномерностью, обнаруживаемой при сравнении прироста силы какой-либо одной мышцы, или группы мышц в разные периоды времени.

Наиболее систематические исследования в этом плане принадлежат Коробкову (1962), который изучал силу сгибательных и разгибательных движений пальцев, кисти рук, предплечья, плеча и др.

Было показано, что общей закономерностью изменений максимальной силы мышц с возрастом является преобладание функций разгибателей нижних конечностей над функцией сгибателей.

Увеличение силы в онтогенезе выражено неодинаково для различных групп мышц.

С 6-7 лет наиболее значительно развивается сила мышц, сгибающих туловище, бедро, а также мышц, осуществляющих подошвенное сгибание стопы.

В 9-11 лет картина несколько изменяется. Для мышц руки наибольшими становятся показатели силы при движении плечом и наименьшими - кистью. Значительно увеличивается сила мышц, разгибающих туловище и бедро.

В 13-14 лет это соотношение снова изменяется, сила мышц, выполняющих разгибание туловища, бедра и подошвенное разгибание стопы вновь возрастает.

И лишь к 16-17 годам завершается формирование того соотношения силы мышц, типичного для взрослого человека.

В период после 50 лет это соотношение вновь изменяется.

Интенсивность развития силы мышц зависит от пола. По мере роста и развития становятся все более выраженными различия между показателями мышечной силы у мальчиков и девочек. В младшем школьном возрасте (7-9 лет) мальчики и девочки имеют одинаковую силу большинства мышечных групп.

У девочек к 7-9 годам сила мышц, разгибающих туловище, ниже, чем у мальчиков, однако к 10-12 годам у девочек становая сила возрастает настолько интенсивно, что они становятся и относительно, и абсолютно сильнее мальчиков.

После этого преимущественное развитие силы у мальчиков приводит к концу периода полового созревания к значительному преобладанию силы мышц над силой мышц у девочек.

Расчет величины максимальной силы на 1 кг веса тела позволяет оценить совершенство нервной регуляции, химизма и строения мышц. Отмечено, что в возрасте от 4-5 до 6-7 лет нарастание максимальной силы почти не сопровождается изменениями ее относительного показателя. Причиной указанного роста являются несовершенство нервной регуляции и функциональная незрелость мотонейронов, не позволяющих эффективно мобилизовать увеличенную к этому возрасту мышечную массу.

В дальнейшем в возрасте после 6-7 до 9-11 лет для ряда мышц рост относительной силы становится особенно заметным. В это время наблюдаются быстрые темпы совершенствования нервной регуляции произвольной мышечной деятельности, а также изменениями биохимической и гистологической структуры мышц. Это положение подтверждается тем, что в возрастной период от 4 до 30 лет мышечная масса возрастает в 8 раз, а сила мышц в 9 -14 раз.

Быстрота движений

Быстрота движений характеризует способность выполнять различные действия в наиболее короткий отрезок времени.

Развитие этого качества определяется состоянием самого двигательного аппарата и деятельностью центральных иннервационных механизмов, то есть высокий уровень быстроты движений тесно связан с подвижностью и уравновешенностью процессов возбуждения и торможения. С возрастом быстрота движений увеличивается.

Определяя этот показатель по максимальной частоте оборотов педалей велоэргометра, удалось установить, что наибольшее развитие этого качества достигается у детей 14-15 лет.

Быстрота движения тесно связана и с другими качествами - силой и выносливостью. Примечательно, что максимальные показатели быстроты вращения педалей зависят от сопротивления движению педалей, так как увеличение нагрузки, прилагаемой в упражнении, приводило к смещению максимальных значений скорости в сторону более старших возрастов.

Такая же картина была обнаружена и при увеличении длительности педалирования, то есть когда испытуемым требовалось проявить большую выносливость.

Таким образом, быстрота движений на разных этапах онтогенеза зависит от степени функционального развития нервных центров и периферических нервов, что определяет в конечном счете скорость передачи возбуждения от нейронов к мышечным единицам.

Исследования показали, что скорость проведения импульсов в волокнах периферических двигательных нервов достигает величин взрослых уже к 5 годам. Это положение подтверждается данными гистологии, показывающими, что строение волокон передних спинномозговых корешков у человека начинает соответствовать строению взрослого организма между 2 и 5 годами, а волокон задних корешков - между 5 и 9 годами.

Выносливость

Выносливость - это способность продолжать работу при развивающемся утомлении. Но несмотря на большую практическую значимость выяснения возрастных особенностей развития выносливости, развитие этой стороны двигательных качеств менее всего изучено.

Некоторые данные, представленные ниже на рис. 30, указывают на то, что статическая выносливость (измеряемая по времени сжимания рукой кистевого динамометра при силе, равной половине от максимального) с возрастом значительно увеличивается.

Например, у мальчиков 17 лет выносливость была в 2 раза выше, чем у семилетних, а достижение взрослого уровня происходит только в 20-29 лет. К старости выносливость уменьшается примерно в 4 раза.

Примечательно, что в разные возрастные периоды выносливость не зависит от развития силы. Если наибольший прирост силы наблюдается в 15-17 лет, то максимум повышения выносливости происходит в возрасте 7-10 лет, то есть при быстром развитии силы развитие выносливости замедляется.

Рис. 30. Максимальная сила сжатия правой кисти (Леонова, Гарсия, 1986 г.).

Физическое утомление

Длительные и интенсивные мышечные нагрузки приводят к временному снижению физической работоспособности организма -утомлению. Процесс утомления затрагивает изначально ЦНС, затем нервно-мышечный синапс и в последнюю очередь мышцу. Так, люди, которые недавно лишились руки или ноги, еще долгое время ощущают их наличие. Совершая мысленно работу отсутствующей конечностью, они вскоре заявляли о своей усталости. Это доказывает, что процессы утомления развиваются в ЦНС, поскольку никакой мышечной работы не производилось.

Утомление - это нормальный физиологический процесс, выработанный для защиты физиологических систем от систематического переутомления, которое является патологическим процессом и ведет к расстройству деятельности нервной и других физиологических систем организма. Рациональный отдых быстро способствует восстановлению работоспособности. После физической работы полезно сменить род деятельности, так как полный покой медленнее восстанавливает силы.

Развитие мышечной системы

Мышечная система ребенка в процессе онтогенеза претерпевает значительные структурные и функциональные изменения. Формирование мышечных клеток и образование мышц как структурных единиц мышечной системы происходит гетерохронно. Процесс «чернового» формирования мышц заканчивается к 7-8-й неделе пренатального развития. На этом этапе раздражение кожных рецепторов уже вызывает ответные двигательные реакции плода, что свидетельствует об установлении функциональной связи между тактильной рецепцией и мышечной системой. В последующие месяцы интенсивно идет функциональное созревание мышечных клеток, связанное с увеличением количества миофибрилл и их толщины. После рождения созревание мышечной ткани продолжается. Мышечная масса растет в основном за счет увеличения продольных и поперечных размеров мышечных волокон, а не количества миофибрилл, общее число которых увеличивается незначительно (около 10%). В частности, интенсивный рост волокон наблюдается до 7 лет и в пубертатном периоде. Начиная с 14-15 лет микроструктура мышечной ткани практически не отличается от взрослой. Однако утолщение мышечных волокон может продолжаться до 30-35 лет.

Сначала развиваются те скелетные мышцы, которые необходимы для нормальной жизнедеятельности организма ребенка на данном возрастном этапе. Развитие мышц верхних конечностей обычно предшествует развитию мышц нижних конечностей. Более крупные мышцы формируются всегда раньше мелких. Например, мышцы плеча и предплечья формируются быстрее мелких мышц кисти. У годовалого малыша мышцы рук и плечевого пояса развиты лучше, чем мышцы таза и ног. Особенно интенсивно развиваются мышцы рук в 6-7 лет. Общая масса мышц быстро нарастает в период полового созревания: у мальчиков - в 13-14 лет, а у девочек - в 11-12.

В табл. 2.1 приведены данные, характеризующие массу скелетных мышц в процессе постнатального развития детей и подростков.

Таблица 2.1

Нарастание массы скелетных мышн с возрастом

Значительно меняются в процессе онтогенеза и функциональные свойства мышц. Увеличивается возбудимость, лабильность, сократимость и скорость проведения возбуждения мышечных волокон, изменяется мышечный тонус. У новорожденного отмечается повышенный мышечный тонус, а тонус мышц, вызывающих сгибание конечностей, преобладает над тонусом мышц-разгибателей. В результате руки и ноги грудных детей находятся чаще в согнутом состоянии. Интенсивное развитие и увеличение тонуса разгибателей, свойственные взрослому организму, происходят к 5 годам. У детей 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.

В процессе развития опорно-двигательного аппарата изменяются двигательные качества мышц: быстрота, сила, ловкость, гибкость и выносливость. Их развитие происходит неравномерно (гетеро-хронно) и зависит от функционального состояния организма и тренировки. Для развития каждого качества имеются определенные сенситивные (чувствительные) периоды индивидуального развития, когда может быть получен максимальный прирост. Индивидуальная особенность формирования двигательных качеств и их проявление во многом обусловлены генетической программой. Прежде всего развиваются быстрота и ловкость движений. Быстрота (скорость) движений характеризуется числом движений, которое человек в состоянии произвести за единицу времени. Быстрота определяется тремя показателями: скоростью одиночного движения, временем двигательной реакции и частотой движений. С физиологической точки зрения развитие быстроты обусловлено следующими факто-

рами: лабильностью (функциональной подвижностью) нервных центров и скелетных мышц, их энергетической обеспеченностью и соотношением быстрых и медленных волокон. Лабильность - предельный ритм импульсов, который нервные центры способны воспроизвести в единицу времени, что зависит от взаимоперехода возбуждения и торможения в двигательных центрах коры и в работающих мышцах. Энергетическое обеспечение движений осуществляется за счет энергии анаэробного расщепления мышечных фосфагенов (АТФ и креатинфосфата), как наиболее скоростного энергетического механизма. Соотношение быстрых (белых) мышечных волокон, в которых происходит главным образом анаэробное расщепление фосфагенов, и медленных (красных), в которых осуществляется аэробное окисление углеводов, в определенной степени генетически запрограммировано, хотя и может изменяться в зависимости от характера двигательной активности.

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, которая обусловлена скоростью физиологических процессов в нервно-мышечном аппарате. Максимальная произвольная частота движений увеличивается с 7 до 13 лет, причем у мальчиков в 7-10 лет она выше, чем у девочек, ас 13-14 лет частота движений девочек превышает этот показатель у мальчиков. Наконец, максимальная частота движений в заданном ритме также резко увеличивается в 7-9 лет. Наибольший прирост быстроты в результате тренировок наблюдается у детей от 9 до 12 лет.

До 13-14 лет завершается в основном развитие ловкости, которая связана со способностью детей и подростков осуществлять точные, координированные и быстрые движения. Следовательно, ловкость связана, во-первых, с пространственной точностью движений, во-вторых, с временной, в-третьих, с быстротой решения сложных двигательных задач. Развитие ловкости, начиная с 3-4 лет, быстро совершенствуется в первом и во втором детстве, чему способствует хорошая эластичность мышечных волокон и связочного аппарата у детей этого возраста. Наибольший прирост точности движений наблюдается с 4-5 до 7-8 лет. До 6-7 лет дети не в состоянии совершать тонкие точные движения в предельно короткое время. Затем постепенно развивается пространственная точность движений, а за ней - временная. Наконец, в последнюю очередь совершенствуется способность быстро решать двигательные задачи в различных ситуациях. Ловкость продолжает улучшаться до 17 лет. Интересно, что спортивная тренировка оказывает существенное влияние на развитие ловкости, и у 15-16-летних спортсменов точность движений в два раза выше, чем у нетренированных подростков того же возраста.

Гибкость - это степень подвижности отдельных частей человеческого тела относительно друг друга, которая выражается в амплитуде (размахе) движений. Она зависит от анатомических особенностей суставных поверхностей, характера их сочленений, эластичности тканей, окружающих суставы, а также от функционального состояния центральной нервной системы и двигательного аппарата. Способность воспроизводить амплитуду движений максимально увеличивается в 7-10 лет и после 12 лет практически не изменяется, а точность воспроизведения малых угловых смещений (до 10-15°) увеличивается до 13-14 лет.

Большое значение для развития силы имеет формирование костной и мышечной системы. Сила отдельных групп мышц развивается неравномерно, поэтому в каждом возрастном периоде существуют разные соотношения между силой различных мышц. У дошкольников сила мышц туловища больше, чем мышц конечностей. В связи с повышенным мышечным тонусом и превышением силы мышц-сгибателей над разгибателями у дошкольников и младших школьников затрудняется сохранение выпрямленных поз, поэтому они могут поддерживать вертикальную позу без утомления не более 2 мин. У младших школьников наибольшую силу имеют мышцы-сгибатели туловища, бедра и подошвы. Сила мышц-разгибателей этих частей тела возрастает к 9-11 годам. Слабое развитие «мышечного корсета» вызывает искривление позвоночника, нарушение осанки при несоблюдении гигиенических правил. Слабость развития мышц стопы приводит к плоскостопию. Наибольший прирост силы наблюдается в среднем и старшем школьном возрасте, особенно интенсивно сила увеличивается с 10-12 до 16-17 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 с 13-14 лет.

Позже других физических качеств развивается выносливость, характеризующаяся временем, в течение которого сохраняется достаточный уровень работоспособности организма без развития утомления. Факторами развития выносливости является степень сформированности кислородтранспортной системы организма - дыхательной, сердечнососудистой и системы крови. Эти системы обеспечивают снабжение организма кислородом и его транспорт к работающим мышцам, благодаря чему включаются механизмы аэробного энергообеспечения мышц. Существуют возрастные, половые и индивидуальные отличия в выносливости. Выносливость (особенно к статической работе) детей дошкольного возраста находится на низком уровне. Интенсивный прирост выносливости к динамической работе наблюдается с 11-12 лет. Так, если принять объем динамической работы школьников 7 лет за 100%, то у 10-летних он будет составлять 150%, а у 14-15-летних подростков - более 400% (М.В. Антропова, 1968). Так же интенсивно с 11-12 лет нарастает у школьников выносливость к статическим нагрузкам. В целом к 17-19 годам выносливость учащихся составляет около 85% от уровня взрослого. Сенситивным периодом развития выносливости является юношеский возраст, когда в достаточной мерс созревают функции кардиореспираторной системы. Своего максимального уровня она достигает к 22-25 годам.

В целом к 13-15 годам заканчивается формирование всех отделов двигательного анализатора, которое особенно интенсивно происходит в возрасте 7-12 лет.

При старении масса мышц снижается и к 70-90 годам составляет примерно 50% от уровня в зрелом возрасте. Это происходит за счет уменьшения диаметра мышечных волокон и количества жидкости в ткани. Параллельно также уменьшаются сила и быстрота сокращения мышц, их возбудимость, эластичность, гибкость, точность, выносливость, что выражается в уменьшении амплитуды и плавности движений, нарастании ригидности, нарушении координации (неловкая походка), уменьшении мышечного тонуса, замедлении движений. Это обусловлено удлинением потенциала действия в миоцитах, замедлением скорости проведения возбуждения, уменьшением силы нервных процессов и ухудшением энергетического обмена в клетках.

Изменения работоспособности в различные периоды работы характеризуют эргографические и электромиографические показатели, представленные в табл. 6. Первый Период, определяемый как период врабатывания и усвоения ритма, характеризуется тем, что к концу его происходит некоторое повышение амплитуды эргограммы, снижение вариабельности этой величины и увеличение продуктивности работы. В результате этих процессов во втором периоде наблюдается увеличение амплитуды движения с 92 до 97 мм, уменьшение вариабельности с 6,5 до 5,7%; расход биоэлектрической энергии, выраженной в условных единицах (в милливольтах на 1 -см поднятия груза) в расчете на единицу работы, уменьшается с 4,2 до 4 мВ.

Все эти изменения свидетельствуют о том, что второй период является периодом наивысшей работоспособности. Данные табл. 6 объясняют физиологический механизм повышения работоспособности в этот период. Это - уменьшение интервала времени, в течение которого успевает развиться и прийти к завершению нервное возбуждение, обеспечивающее сокращение мышц, необходимое для однократного сгибания пальца, поднимающего груз. Об уменьшении интервала нервного возбуждения можно судить по уменьшению продолжительности залпов, или пачек, биоэлектрической активности мышц сгибателя и разгибателя пальцев. Уменьшение интервала возбуждения, или усвоение высокого ритма деятельности нервных центров, получается вследствие суммации следов возбуждения, остающихся после каждого очередного движения.

Таблица 6. Изменения различных показателей работоспособности по периодам работы у юношей 16-18 лет

После периода наивысшей работоспособности наступает период снижения работоспособности, в это время в организме происходят процессы, частично компенсирующие начинающееся утомление (третий период динамики работоспособности). При этом на эргограмме отмечаются понижения амплитуд, чередующиеся с их повышением; суммарная биоэлектрическая активность мышц и амплитуда мышечных биотоков несколько увеличиваются. В четвертом периоде работы, несмотря на действие физиологических компенсаторных мер, утомление продолжает углубляться, что выражается в дальнейшем уменьшении амплитуды эргограммы, в увеличении вариативности амплитуд, в уменьшении продуктивности биоэлектрических процессов и в деконцентрации мышечной силы и нервных процессов.

У детей разного возраста показатели динамики работоспособности отличаются как по биомеханическим, так и по биоэлектрическим процессам. У детей младшего школьного возраста наблюдаются особенности работы, обусловленные такими количественными показателями, как размеры и массы мышц, а также недостаточно развитыми механизмами усвоения ритма и компенсации утомления. Возрастные особенности динамики работоспособности представлены в табл. 7.

Таблица 7. Показатели работоспособности у детей разного возраста (средние величины)

Как видно из этих данных, различные показатели работоспособности с возрастом закономерно изменяются. Так, количество выполненной за каждую минуту работы с возрастом неравномерно увеличивается. Возрастные увеличения количества выполненной работы зависят от физического развития. Это положение подтверждается результатами статистической проверки: оказалось, что коэффициент корреляции между величинами кистевой силы и количества работы, выполненной за одну минуту, равен 0,71. У детей младшего возраста работа происходила при сравнительно большой вариативности продолжительности двигательных циклов, при некотором отставании выполнения работы от сигналов метронома, задающего темп. Для детей старшего возраста характерны соблюдение четкого ритма и меньшая вариативность продолжительности двигательных циклов. С увеличением возраста исследуемых повышается экономичность работы, уменьшается расходование суммарной биоэлектрической энергии, отнесенной к единице работы (100 кгс·м). Между приростом выполненной работы за минуту и величиной расходования биоэлектрической активности отмечалась обратная тесная корреляционная связь, коэффициент корреляции равнялся 0,77.