С первых дней жизни ребенка по механизму временных связей происходит формирование новых движений. Огромное значение при этом имеет взаимодействие двигательной системы с другими сенсорными системами: зрительной, слуховой, вестибулярной и т. д.

Ходьба. Овладение ходьбой - сложным двигательным навыком - происходит в течение всего 2-го года жизни. С возрастом ходьба стабилизируется: увеличивается длина шага, уменьшаются темп движений и колебания тела при ходьбе.

Бег. Элементы бега появляются у детей с 2 лет. Совершенствуется двигательный навык бега благодаря удлинению фазы полета и уменьшению длительности опоры. От 3 до 10 лет фаза полета увеличивается более чем в 2 раза. Изменение длины шага и темпа бега определяет повышение с возрастом скорости бега - возрастает максимальная скорость. Одновременно уменьшается величина снижения скорости в конце бега на короткие дистанции (рис. 95). Максимальная скорость бега у детей 10-11 лет составляет 5,37 м/с, у 14-15-летних - 6,07 м/с, у 17-18-летних - 8,08 м/с.

У детей 7-8 лет способность сохранять высокую скорость бега развита меньше, чем у подростков и юношей. Спортивная тренировка способствует увеличению максимальной скорости бега и способности удерживать высокую скорость на дистанции.

Прыжки. Прыжок, как сложный двигательный навык, требующий значительной силы и быстроты движений, формируется лишь на 3-м году жизни. С возрастом результат в прыжках увеличивается благодаря повышению мышечной координации, развитию силы мышц и быстроты. Увеличение это происходит неравномерно. Наибольший рост результатов в прыжках отмечается у мальчиков до 13 лет, а у девочек до 12-13 лет. В последующие годы (до 17- 18 лет) он замедляется.

Возрастной анализ высоты подпрыгивания (толчком двух ног) показал, что с 8 до 10 лет годовой прирост результатов в среднем составляет 2 см. Наибольший прирост зафиксирован с 10 до 13 лет - 4,3 см. В последующие годы отмечено снижение темпов прироста. Спортивная тренировка способствует повышению результативности в прыжках. У юных спортсменов наиболее интенсивный прирост отмечен от 13-14 до 15-16 лет. В последующий возрастной период (17-18 лет) темпы прироста замедляются.

Развитие двигательных качеств

Между развитием двигательных качеств (силы, быстроты, выносливости, ловкости, гибкости) и формированием двигательных навыков существует тесная взаимосвязь. Освоение новых движений сопровождается совершенствованием двигательных качеств. Различные движения избирательно воздействуют на двигательный аппарат человека и поэтому в неравной мере развивают отдельные мышцы и мышечные группы.

Формирование двигательных качеств в онтогенезе происходит неравномерно и гетерохронно и зависит от развития ряда систем организма. Например, совершенствование выносливости определяется в значительной мере слаженной деятельностью кровесной, дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а развитие силы мышц тесно связано с ростом костной и мышечной тканей, с формированием способности управлять работой мышц. Каждому возрасту свойствен определенный уровень развития двигательных качеств. Наивысшие достижения в силе, быстроте и выносливости достигаются в разные сроки.

Систематическая тренировка ускоряет развитие двигательных качеств, но прирост их в различные возрастные периоды неодинаков.

Сила. Впервые максимальную произвольную силу мышц (МПС) при изометрическом напряжении удается измерить в возрасте 4-5 лет. МПС сгибателей и разгибателей кисти составляет в среднем соответственно 5,22 и 4,61 кг, бедра 6,0 и 7,9 кг, туловища 8,17 и 14,65 кг.

С возрастом происходит неравномерное развитие силы отдельных мышц. Как видно из табл. 28, в 12-16 лет прирост МПС у мышц-разгибателей бедра больше, чем у мышц-разгибателей голени и стопы.

Таблица 28.

Максимальная произвольная сила мышц (кг) в зависимости от возраста

Возраст, лет	Разгибатели бедра	Разгибатели ходеци	Разгибатели стопы
12	62	24	39
13	74	31	49
14	85	37	55
15	96	41	59
16	106	44	68

В каждом возрастном периоде изменяется соотношение (топография) МПС различных мышц, формируется своеобразный мышечный профиль. С 8 до 10 лет повышение МПС мышц происходит отйосительно равномерно. К 11 годам темпы роста ее увеличиваются. Наиболее интенсивный прирост МПС установлен в период от 13-14 до 16-17 лет. В последующие годы (до 18-20 лет) темпы ее роста замедляются. У более крупных мышц МПС увеличивается несколько дольше. К 16-17 годам завершается формирование топографии силы мышц, характерной для взрослых.

В настоящее время в связи с акселерацией отмечается тенденция более раннего развития силы отдельных групп мышц.

Наряду с ростом абсолютной МПС увеличивается относительная МПС (на 1 кг массы тела). Наиболее высокий темп развития относительной силы происходит от 6-7 до 9-11 лет, а для некоторых мышц (разгибатели туловища, подошвенные сгибатели стопы) до 13-14 лет.

Быстрота. При выполнении спортивных упражнений, как правило, отмечается комплексное проявление быстроты. Например, результат в спринтерском беге зависит от времени двигательной реакции на старте, быстроты одиночных движений и частоты (темпа) шагов.

Впервые в отдельных движениях время реакции удается определить в возрасте 2-3 лет - 0,50-0,90 с. Но уже в 5-7 лет оно снижается до 0,30-0,40 с, а к 13-14 годам приближается к данным взрослых (0,11-0,25 с). Изменение с возрастом двигательной реакции происходит неравномерно. До 9-11 лет время ее уменьшается быстро, а в последующие годы, особенно после 12-14 лет, - медленно.

Тренировка способствует улучшению скорости двигательной реакции. Наибольшее уменьшение времени реакции под влиянием систематической тренировки отмечено у детей 9-12 лет. В этом возрасте преимущество тренирующихся детей перед не занимающимися спортом особенно велико. Если в это время не развивать быстроту, то в последующие годы, возникшее отставание трудно ликвидировать.

В процессе развития организма повышается скорость одиночных движений. К 13-14 годам она приближается к данным взрослых,. в 16-17 лет отмечается снижение ее, а к 20-30 годам - некоторое повышение. У юных спортсменов скорость одиночных движений развита лучше. Уже в возрасте 13-14 лет отмечается явное превосходство их над нетренирующимися, которое сохраняется в последующие возрастные периоды. Наибольшая эффективность развития скорости одиночных движений установлена в 9-13 лет.

Важным компонентом быстроты является частота (темп) движений. Максимальная частота движений (за 10 с) в локтевом суставе увеличивается с 4 до 1.7 лет в 3,3-3,7 раза. У детей 11 -12 лет максимальная частота вращения педалей на велоэргометре составляет в среднем 20 (за 10 с), затем повышается и в 18-20 лет равна 33.

Взаимосвязь в развитии силы и быстроты достаточно полно проявляется в скоростно-силовых упражнениях, например в прыжках в длину и в высоту. Наибольший прирост результатов в прыжках наблюдается от 12 до 13 лет (табл. 29).



Таблица 29.

Результаты (см) в скоростно-силовых упражнениях у мальчиков в зависимости от возраста

Возраст, дет	Прыжок вверх (толчком двух ног)	Прыжок в длину	Тройной прыжок (с места)
12	35	171	517
13	38	185	560
14	40	194	591
15	42	201	615
16	44	211	636

Таким образом, и по данным скоростно-силовых упражнений отмечается неравномерный прирост результатов в различные возрастные периоды.

Выносливость. Наиболее полно возрастные изменения выносливости изучены при статических усилиях различных групп мышц, например сгибателей кисти, предплечья, бедра. Установлено, нат пример, что с возрастом увеличивается время удержания сгибателями кисти усилия на динамометре, равного 50% от максимального (в 10-12 лет время данного усилия составляет 96 с, а в 18-" 20 лет- 113.с).

Продолжительность усилия различных групп мышц неодинакова и увеличивается не одновременно. В возрасте от 8 до 11 лет наибольшей выносливостью характеризуются мышцы-разгибатели туловища; в 11 -14 лет значительно повышается выносливость икроножных мышц, в 13-14 лет несколько снижается статическая выносливость сгибателей и разгибателей предплечья и разгибателей туловища.

По мере развития организма увеличивается время удержания основных гимнастических поз - виса и упора. С 13 до 17 лет предельная продолжительность виса повышается у мальчиков в 4,3 раза, а у девочек- в 4 раза.

С возрастом заметно повышается работоспособность при выполнении напряженных динамических упражнений на выносливость. В упражнении на велоэргометре мощность работы, увеличивается с 509 кгм/мин в 8-9 лет до 2710 кгм/мин у взрослых людей (табл. 30).

Таблица 30.

Возрастные изменения мощности работы на велоэргометре (А.З. Колчинская, 1973)

Возраст, лет	Мощность, кгм/мин
8-9	509
10-11	745
13	916
14	1045
15-16	1219
22	2710

Выносливость в разные возрастные периоды повышается неравномерно. Так, установлено, что в упражнениях аэробной- мощности наибольший прирост выносливости наблюдается у юношей от 15-16 до 17-18 лет. В упражнениях анаэробной мощности значительное увеличение продолжительности работы отмечается от 10-12 до 13-14 лет.

Юные спортсмены характеризуются не только большей выносливостью, но и более значительным ее возрастным приростом. Так, у девочек, занимающихся плаванием, от 8 до 15 лет работоспособность в упражнениях на велоэргометре увеличивается в 3 раза, а у мальчиков - в 3,4 раза. При этом чем старше юные спортсмены и чем больше у них стаж занятий спортом, тем больше они отличаются от неспортсменов.

Ловкость. Это двигательное качество характеризуется умением управлять силовыми, временными; пространственными параметрами движений.

Одним из проявлений ловкости является точность ориентации в пространстве. Способность к пространственной дифференцировке движений заметно усиливается в возрасте 5-6 лет. Наибольший рост этой способности отмечается от 7 до 10 лет. В 10-12 лет она стабилизируется, в 14-15 лет несколько ухудшается, а в 16-17 лет показатели двигательной ориентации достигают данных взрослых. Систематическая тренировка развивает умение более качественно анализировать пространственные параметры движений.

С возрастом изменяется способность дифференцировать темп движения. В 7-8 лет отмечается значительная вариативность частоты вращения педалей велосипеда. К 13-14 годам способность воспроизводить заданный темп движений улучшается и приближается к данным взрослых.

О совершенствовании с возрастом ловкости свидетельствует способность дифференцировать усилие мышц. У детей 5-10 лет точность воспроизведения заданного усилия меньше, чем в последующие периоды развития. Наиболее совершенная дифференцировка уровня мышечного напряжения характерна для юношей 15- 17 лет.

Под влиянием тренировки способность управлять движениям улучшается. Высокая степень развития координации движений обусловливает более успешное совершенствование других двигательных качеств.

Гибкость. По мере развития организма гибкость изменяется неравномерно. Так, подвижность позвоночного столба при разгибании заметно повышается у мальчиков с 7 до 14 лет, а у девочек с 7 до 12 лет. В более старшем возрасте прирост ее снижается. Подвижность позвоночного столба при сгибании у мальчиков 7- 10 лет значительно возрастает, а в 11 -13 лет уменьшается. Высокие показатели гибкости отмечаются у мальчиков в 15 лет, а у девочек - в 14 лет. При. активных движениях гибкость несколько меньше, чем при пассивных.

Физиологическая характеристика юных спортсменов

Характерной особенностью спортивного совершенствования детей и подростков является то, что у них развитие двигательных и вегетативных функций, повышение работоспособности происходит на фоне еще не закончившихся процессов роста и формирования организма. Поэтому особую опасность представляет форсированная подготовка юного спортсмена, использование узкого круга физических упражнений, чрезмерное и несвоевременное увеличение тренировочных нагрузок.

Возрастные особенности спортивной работоспособности

По мере развития организма его физическая работоспособность повышается. В спорте это. выражается в повышении скорости-движении" увеличении продолжительности и интенсивности бега, плавания, гребли и т. д., даже в относительно небольшом возрастном диапазоне (табл. 31); при работе на велоэргометре с возрастом увеличивается, мощность работы (См. табл. 30).

Таблица 31.

Работоспособность и кислородный запрос во время гребли в максимальном темпе на байдарке на дистанции 200 м у подростков (по В. С. Мищенко, 1969)

Показатели	возраст, лет
	13	14	15-18
Время гребли (с)	70,7 ± 0,5	66,0 ± 0,6	61,5 ± 0,6
Число гребков в минуту	81,3 ± 0,4	82,0 ± 0,6	93,0 ± 0,7
Кислородный запрос, мл/мин мл/кг- мин	3360 ± 4062,4 ± 0,3	3562 ± 4864,0 ± 0,4	4070 ± 6068,0 ± 0,45

Спортивная тренировка способствует росту физической работоспособности. Юные спортсмены по сравнению с незанимающимися спортом показывают большую работоспособность. При этом, чем старше юные спортсмены, чем продолжительнее стаж занятий спортом, тем больше различия между ними и неспортсменами. Установлено, что спортсмены 8-9 лет в упражнениях на велоэргометре выполняли работу, равную 3874 кгм, а неспортсмены того же возраста 3684 кгм. Работа 14-15-летниих пловцов равняется 12 973 кгм, а их сверстников-неспортсменов лишь 8486 кгм. Девочки (и занимающиеся, и не занимающиеся спортом) показывают меньшую работоспособность, чем мальчики. Причем различия в работоспособности между юными спортсменками и не занимающимися спортом выражены в большей степени, чем у мальчиков (табл. 32).

Таблица 32.

Работоспособность мальчиков (М) и девочек (Д) 8-15 лет, занимающихся (I) и не занимающихся (II) спортом (С. Б. Тихвинский, 1972)

Показатели	Группа	Возраст, лет
		8-9	10-11	12-13	14-15
Достигнутая мощность работы (Вт)	М I	142,1	171,6	195,7	248,4
	М II	140,6	161,7	162,0	210,7
	Д I	145,0	148,6	184,1	227,7
	Д II	116,0	137,0	152,9	168,6
Суммарная работа (кгм)	М I	3874	5105	8402	32973
	М II	3684	4721	4938	8486
	Д I	3645	4632	6712	10749
	Д II	2610	3408	4592	5175
МПК (мл/мин)	М I	1492	1714	2221	2703
	М II	1535	1657	1698	2299
	Д I	1337	1533	1974	2221
	Д II	1022	1277	1509	1722

Увеличение работоспособности и улучшение с возрастом адаптации к упражнениям на выносливость в значительной степени связано с ростом аэробной производительности, и в частности МПК. Причем увеличение МПК в наибольшей степени проявляется у юных спортсменов по мере увеличения стажа занятий спортом.

Детский и юношеский организмы характеризуются не только меньшей аэробной, но и меньшей анаэробной производительностью. Это в известной мере ограничивает работоспособность, особенно в упражнениях анаэробной мощности, при которых анаэробные процессы энергопродукции играют существенную ролы. Одним из показателей анаэробной производительности служит величина максимального кислородного долга, которая с возрастом возрастает. Установлено, что дети 9-10 лет прекращают работу при нагрузке 8-9,3 кгм/с, когда кислородный долг составляет 800-1200 мл. Подростки 12-14 лет могут выполнять работу, равную 12-17 кгм/с, при кислородном долге 2000-2500 мл. Предельная нагрузка для взрослых - 20-45 кгм/с, а кислородный долг - 6000 мл. Вместе с тем у детей кислородный долг составляет больший процент от кислородного запроса. Величина как быстрой (алактатной), так и медленной (лакгатной) фракций кислородного долга у них меньше. Максимальные значения этих компонентов кислородной задолженности отмечаются в возрасте 20-30 лет.

О повышении с возрастом анаэробных возможностей организма свидетельствуют изменения концентрации молочной кислоты в крови. У детей 7-8 лет при упражнениях максимальной интенсивности содержание молочной кислоты в крови повышается до 80 мг%, у 14-15-летних - до 100 мг%, а у взрослых - до 112 мг%. Эти данные указывают на то, что дети и подростки менее, чем взрослые, способны работать в анаэробных условиях.

Формирование аэробного и анаэробного механизмов энергетического обеспечения мышечной деятельности происходит в разные сроки. Анаэробные возможности развиваются позднее. Так, если по величине относительного МГЩ 13-летние почти не отличаются от взрослых, то относительный максимальный кислородный долг у них составляет лишь 60-70% от данных взрослых. В результате этого у детей (особенно у младших школьников) отмечается незначительное использование анаэробных процессов в энергообеспечении мышечной деятельности.

Возрастные особенности адаптации к мышечной деятельности проявляются при нагрузках повышающейся мощности. Взрослые спортсмены могут выполнять на велоэргометре нагрузку, равную 1700 кгм/мин, при ЧСС 175 уд/мин. У юношей меньшая работа (1500 кгм/мин) сопровождается большим ростом ЧСС (186 уд/мин). Таким образом, взрослые спортсмены производят больший объем работы за счет менее напряженной сердечной деятельности. Для того чтобы потребить равное со взрослыми количество кислорода, детям необходимо сделать большее число дыхательных движений. Так, у детей 11-12 лет на один дыхательный цикл приходится 17,8 мл О2, в то время как у взрослых 35,8 мл.

Х.4.2. Возрастные особенности динамики состояния организма при спортивной деятельности

В процессе спортивной деятельности в физиологическом состоянии организма отмечается несколько периодов, сменяющих друг друга: стартовое состояние, врабатывание, устойчивое состояние, утомление и восстановление (см. гл. 2).

У юных спортсменов предстартовые условнорефлектор-ные изменения различных функций могут быть более выражены, чем у взрослых. Словесная информация о предстоящей мышечной деятельности вызывает у детей более заметные изменения ЧСС и АД, причем у спортсменов предрабочее увеличение функций более значительно по сравнению с не занимающимися спортом.

Период врабатыванйя у детей несколько короче, чем у взрослых. Например, у детей 7-14 лет в беге на короткие дистанции максимальная скорость достигается на 5-й секунде, а у юношей 17-18 лет - на 6-й. Правда, юноши за это время достигают большей скорости и преодолевают большее расстояние. В упражнениях на выносливость (плавание, "езда" на велоэргометре) у детей также несколько раньше стабилизируются некоторые показатели работоспособности, сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

После периода врабатывания наступает устойчивое состояние. Способность удерживать устойчивое состояние зависит от возраста. Дети меньше, чем взрослые, способны сохранять его. Они быстрее достигают максимального уровня потребления О2, но в способности удерживать этот уровень уступают взрослым (рис. 96). Более короткий период устойчивого состояния сочетается у подростков с более стремительным, чем у взрослых, развитием гипоксемии, что является результатом большего рассогласования функций у подростков при напряженной мышечной деятельности.

От возраста зависит также характер процессов утомления. У детей в период утомления работоспособность, скорость движений снижаются в большей мере, чем у взрослых. Дети вынуждены прекращать работу при меньших изменениях внутренней среды организма, в условиях значительно меньшей кислородной задолженности.

При умеренной аэробной работе в период развивающегося утомления у подростков больше выражена дискоординация вегетативных функций (дыхания и кровообращения), в большей мере повышается энергетическая стоимость упражнений (В.М. Волков, А.В. Ромашов).

У юных спортсменов утомление нередко проявляется в более значительных нарушениях координации движений и взаимодействия двигательных и вегетативных функций (например, в нарушении согласования между дыханием и движением).

Возраст влияет и на характер восстановительных процессов после физической нагрузки. После непродолжительных, преимущественно анаэробных, упражнений восстановление работоспособности, вегетативных функций, ликвидации кислородной задолженности у детей происходит в более короткие, чем у взрослых, сроки. Правда, как в абсолютных, так и в относительных единицах величина кислородной задолженности у детей меньше. При работе максимальной мощности у детей 11 -14 лет восстановление потребления О2 происходит на 12- 14-й мин, а у взрослых - на 16- 18-й мин.

Восстановительные процессы после интенсивных упражнений носят; неравномерный характер. Сначала они протекают быстро, а затем медленно. В быструю фазу восстановления ликвидируется большая, чем у взрослых, часть кислородного долга. У детей 8- 9 лет она составляет 60-70% общего долга, а у взрослых - лишь около 40%. С возрастом (от 11 до 20 лет) наряду с повышением выносливости и возможности производить большую работу увеличивается время восстановления.

Более быстрое восстановление у детей после непродолжительных упражнений не дает им заметных, преимуществ перед взрослыми. Дело в том, что при продолжительных и утомительных нагрузках, при многократных повторениях упражнений восстановительные процессы у детей протекают медленнее, чем у взрослых. Например, у спортсменов 16-18 лет после велогонки на 50 км АД восстанавливается за 6-24 ч, а у взрослых спортсменов - за 3-4 ч. Продолжительность восстановительных процессов у юных велосипедистов после гонки на 25 км примерно такая же, как у взрослых спортсменов после гонки на 50 км.

Спортивная ориентация и ее физиологические критерии

Характерной особенностью современного спорта является поиск талантливой молодежи, организация научно обоснованной спортивной ориентации.

Различные виды спорта предъявляют специфические требования к строению тела, уровню развития отдельных двигательных качеств, функциональным возможностям организма. Так, границы спортивных достижений во многом определяются морфологическими особенностями спортсмена. Их необходимо учитывать при спортивной ориентации, так как некоторые характеристики телосложения слабо изменяются под влиянием тренировки.

В ряде видов спорта, где преобладающим качеством является выносливость, предъявляются высокие требования к аэробной производительности. Согласно данным В.Б. Шварца, величина МПК на 80% зависит от генетических факторов и лишь на 20% от влияния внешней среды, в частности тренировки. Поэтому определение МПК у юных спортсменов может быть использовано для прогноза их будущих результатов в упражнениях на выносливость.

Многие выдающиеся бегуны на средние дистанции отличаются высоко развитой способностью преодолевать кислородный дефицит. Они могут "терпеть" гипоксемические и гиперкапнические сдвиги, в 2-3 раза превышающие подобные изменения у спортсменов менее высокой квалификации (А.Б. Пандельсман). Поэтому в. анаэробных видах спортивной деятельности надежным критерием отбора может быть оценка способности преодолевать кислородную недостаточность. Наиболее простой способ оценки - метод гипоксемических проб (задержка дыхания, дыхание в замкнутое пространство, дыхание газовыми смесями и т. д.), более сложный - определение максимального кислородного долга.

В некоторых видах спорта (тяжелой атлетике, борьбе, гимнастике, легкоатлетических метаниях) спортивный результат в значительной степени определяется уровнем развития силы определенных групп мышц.

Показателем скоростно-силовой подготовленности бегунов на короткие дистанции является импульс силы за ОД с. Он характеризует способность спортсмена проявлять большие усилия в кратчайшее время и может служить тестом для контроля за уровнем специальной подготовленности спринтера. С возрастом, по мере спортивного совершенствования, величина импульса силы повышается.

Быстроту и скоростно-силовые качества относят к числу консервативных проявлений двигательных способностей человека, т. е. слабо изменяющихся под влиянием спортивной тренировки. Так, установлено, что в легкоатлетических прыжках время отталкивания мало зависит от возраста занимающихся и их квалификации. Юные спортсмены, отличающиеся значительными "взрывными усилиями", сохраняют это качество в процессе дальнейшей подготовки. Поэтому способность к концентрации усилий в толчковой фазе прыжка рассматривают как критерий для положительного прогноза потенциальных возможностей к занятиям данным видом спорта.

Признавая значимость генетического фактора, не следует умалять роли внешней среды. Генетическая информация может быть реализована только в том случае, если она в каждом возрастном периоде будет оптимально взаимодействовать с определенными условиями среды. Установлено, что эффективность спортивного совершенствования значительно выше, если акценты педагогических влияний совпадают с индивидуальными анатомо-физиологическими особенностями спортсмена в данный возрастной период.

Влияние определенного фактора среды неодинаково на различных этапах развития организма. Для каждого этапа характерен "свой комплекс" наиболее действенных факторов, которые дают наибольший эффект. Неадекватным возможностям организма внешние факторы не позволяют использовать резервы организма, которыми он располагает на отдельных этапах онтогенеза.

Развитие двигательных качеств у спортсменов 12-16 лет находится в зависимости не столько от паспортного, сколько от биологического возраста. Неодинаковые темпы развития детей одного и того же паспортного возраста могут ввести тренера в заблуждение в отношении их истинных способностей. Высокий спортивный результат в детские и юношеские годы может быть обусловлен не спортивной одаренностью, а генетически более ранними сроками биологического созревания. Таким образом, акцент при спортивном отборе на детей-акселератов не всегда целесообразен. Нередко подростки с замедленными темпами индивидуального развития являются потенциально более способными, но их одаренность может проявиться позднее.

Спортивные достижения определяются, с одной стороны, уровнем исходных результатов (ювенильные показатели), а с другой - темпами прироста их в ходе спортивного совершенствования. В связи с неодинаковыми темпами прироста между ювенильными показателями и конечными достижениями (дефинитивные показатели) не всегда есть полное соответствие. Поэтому необходимо учитывать не только исходный уровень достижений, но и темпы, прироста функциональных возможностей, развития двигательных качеств. Установлено, что результаты юных пловцов, легкоатлетов, достигнутые к концу 2-3-го года занятий, не зависят от первоначальных исходных результатов. Следовательно, в данном случае не исходный спортивный результат, а индивидуальные темпы развития функциональных возможностей в большей степени взаимосвязаны с дефинитивными показателями.

Более высокие темпы прироста спортивных достижений имеют место при так называемом дифференцированном спортивном совершенствовании, т. е. при условии избирательного подхода к занимающимся с учетом их индивидуальных морфологических и функциональных данных, особенностей развития высшей нервной деятельности. Принцип индивидуализации имеет широкий спектр действия. Воспитание будущего спортсмена - это не только индивидуальное развитие специальных физических качеств, но и формирование личности и характера будущего спортсмена.



Глава 11. Общие физиологические закономерности (принципы) занятий физической культурой и спортом

Систематические занятия физической культурой или спортом вызывают адаптацию (специфическое приспособление) организма к физическим нагрузкам. В основе такой адаптации лежат возникающие в результате тренировки морфологические, метаболические и функциональные изменения в различных органах и тканях' совершенствование нервной, гормональной и автономной клеточной регуляции функций. Все эхи изменения определяют тренировочные эффекты. Они проявляются в улучшении разнообразных функций организма, обеспечивающих осуществление данной (тренируемой) мышечной деятельности, и, как следствие, в повышении уровня физической подготовленности (тренированности) занимающегося, в росте спортивного результата. При анализе факторов, определяющих тренировочные эффекты, выделяются следующие физиологические закономерности:

1. основные функциональные эффекты тренировки;

2. пороговые (критические) нагрузки для возникновения тренировочных эффектов;

3. специфичность тренировочных эффектов;

4. обратимость тренировочных эффектов;

5. тренируемость, определяющая величину тренировочных эффектов.

Два основных функциональных эффекта тренировки

Систематическое выполнение определенного вида (видов) физических упражнений (тренировка) вызывает два основных положительных функциональных эффекта:

1. усиление максимальных функциональных возможностей всего организма в целом и его ведущих систем, обеспечивающих выполнение тренируемого упражнения;

2. повышение эффективности (экономичности) деятельности всего организма в целом и его органов и систем при выполнении тренируемого вида мышечной деятельности.

О первом эффекте свидетельствует- рост максимальных показателей, выявляемых при выполнении предельных, максимальных, тестов (упражнений). Эти показатели отражают текущие максимальные функциональные возможности организма, которые существенны для выполнения данного вида мышечной деятельности. Например, об эффекте тренировки выносливости свидетельствует повышение максимальных аэробных возможностей организма - максимальной аэробной мощности и максимальной аэробной емкости (продолжительности выполнения аэробной мышечной работы определенной мощности, например на уровне МПК).

О втором эффекте свидетельствует уменьшение функциональных сдвигов в деятельности различных ведущих органов и систем организма при выполнении стандартной немаксимальной нагрузки. Так, при выполнении одинаковой нагрузки у тренированного человека по сравнению с нетренированным или у одного и того же человека после определенного периода тренировки отмечаются меньшие функциональные сдвиги (в ЧСС, легочной вентиляции, количестве и уровне сократительной активности скелетных мышц, температуре тела, концентрации лактата, кате-холаминов и других гормонов в крови, симпатической нервной активности и т. д.), а также снижение энергетических расходов при выполнении данной нагрузки (например, снижение потребления О2). Последний феномен проявляется наиболее заметно в тех видах мышечной деятельности, выполнение которых связано с овладением и совершенствованием сложной координации движений, например в плавании.



Пороговые тренирующие нагрузки

Не всякая даже систематическая физическая активность может рассматриваться как тренировка, поскольку повышение функциональных возможностей отдельных органов, систем и всего организма в целом, т. е. тренировочные эффекты, возникает только в том случае, если систематические функциональные тренирующие нагрузки достигают или превышают некоторую пороговую нагрузку. Такая пороговая тренирующая нагрузка должна заведомо превышать обычную (повседневную бытовую или привычную тренировочную) нагрузку. Поэтому принцип пороговых нагрузок часто обозначают как принцип прогрессивной (нарастающей) сверх нагрузки.

Наиболее существенное правило при выборе пороговых тренирующих нагрузок состоит в том, что они должны находиться в определенном соответствии с текущими функциональными возможностями данного человека (его ведущих для данного упражнения систем). Так, одна и та же тренировочная нагрузка может быть пороговой или надпороговой (тренирующей) для малотренированного человека и ниже пороговой и потому неэффективной для высокотренированного спортсмена. Следовательно, педагогический принцип индивидуализации в значительной мере опирается на физиологический принцип пороговых нагрузок. Из последнего также следует, что при определении тренировочных нагрузок преподаватель (тренер) должен иметь достаточное представление о физиологических (функциональных) возможностях занимающегося физической культурой или спортом.

По существу, педагогический принцип постепенности в повышении нагрузки также есть следствие физиологического принципа пороговых нагрузок, так как пороговая тренирующая нагрузка должна постепенно увеличиваться по мере повышения функциональных возможностей тренирующегося человека.

Для решения различных задач тренировки (повышения физической подготовленности, роста спортивного результата, улучшения состояния здоровья, восстановления работоспособности после заболеваний или травм и т. д.), а также для людей разного возраста, пола и степени функциональной подготовленности (тренированности) требуются неодинаковые пороговые нагрузки. Так, относительные и особенно абсолютные пороговые нагрузки, которые используются спортсменами с целью повышения спортивного результата, значительно выше, чем те, которые применяются занимающимися физической культурой с целью улучшения состояния здоровья. Неодинаковые пороговые нагрузки применяются для повышения функциональных возможностей (физической подготовленности) в одном случае и поддержания их на достигнутом уровне в другом.

Основными параметрами физической нагрузки являются ее интенсивность, длительность и частота, которые вместе определяют объем нагрузки. Каждый из этих параметров, хотя и играет самостоятельную роль в определении величины тренировочного эффекта, однако их взаимовлияние столь сложно, что выделить относительную роль каждого из них и степень взаимозаменяемости не представляется пока возможным. Роль каждого параметра физической нагрузки в значительной мере зависит от выбора показателей, по которым судят о тренировочном эффекте.

Так, в двух группах испытуемых, тренирующихся с разной интенсивностью: на уровне МПК и 60% МПК, прирост последнего был выше у 1-й группы. В то же время изменение ЧСС и концентрации лактата в крови при субмаксимальной тестовой нагрузке не отличалось у двух групп.

Если прирост МПК в значительной мере зависит от интенсивности тренировочных нагрузок, то уменьшение рабочей брадикардии больше зависит от частоты, и общей длительности тренировочных занятий, чем от. их интенсивности.

Оптимальные (пороговые) параметры физической нагрузки неодинаковы при определении тренировочного эффекта по повышению МПК, в одном случае, и по снижению веса тела (жировой массы), в другом.

Относительное значение параметров пороговых физических нагрузок зависит также от вида тренировки (силовой; скоростно-силовой, выносливостной, технической или игровой) и от характера тренировки (непрерывной циклической или повторно-интервальной).

Интенсивность тренировочных нагрузок

Существует несколько физиологических методов определения интенсивности нагрузки при выполнении глобальных циклических упражнений в процессе тренировки выносливости. Прямой метод заключается в измерении скорости потребления О2 - абсолютной (л/мин) или относительной (%МПК), или в единицах метаболического эквивалента (МЕТ). Все остальные методы косвенны е. Они основаны на определенной связи между интенсивностью аэробной нагрузки и физиологическими показателями во время ее выполнения. В качестве таких показателей наиболее употребимы ЧСС и анаэробный порог, Ввиду большей изученностии простоты чаще используется ЧСС.

Определение интенсивности тренировочной нагрузки по ЧСС. В основе определения интенсивности тренировочной нагрузки по ЧСС лежит прямая связь между ними: чем больше аэробная циклическая нагрузка, тем выше ЧСС. Для определения интенсивности физиологической нагрузки у людей разного возраста, пола и уровня физической подготовленности (тренированности) более правильно использовать не абсолютные, а относительные показатели ЧСС. Обычно используется один из двух таких показателей - относительная рабочая ЧСС или относительный рабочий прирост ЧСС.

Относительная рабочая ЧСС (%ЧССмакс)-это выраженное в процентах отношение ЧСС во время нагрузки, т. е. рабочей ЧСС (ЧССр), к максимальной для данного человека ЧСС (ЧССмакс):



%ЧССмакс=(ЧССр/ЧССмакс) * 100%

Приближенно ЧССмакс можно рассчитать по формуле: ЧССмакс = 220 - возраст (в годах). Например, у мужчины 50 лет ЧССмакс в среднем равна 170 уд/мин (220-50). Следует, однако, иметь в виду довольно значительные различия ЧССмакс у разных людей даже одного и того же возраста. Рабочая ЧСС (ЧССр) должна регистрироваться во время выполнения тренировочного упражнения или в крайнем случае на протяжении первых 10 с сразу после его окончания.

Относительный рабочий прирост ЧСС. Для определения этого показателя необходимо знать пульсовой рабочий резерв (ЧССрз), т. е. разницу между ЧССмакс и ЧСС в условиях полного покоя у данного человека (ЧССп):

ЧССрз = ЧССмакс - ЧССп.

Например, у человека с ЧССмакс, равной 200 уд/мин, и ЧССп, равной 70 уд/мин, ЧССрз составляет 130 уд/мйн. Разница между ЧССр и ЧССп называется рабочим приростом ЧСС (ЧССрп). Относительный рабочий прирост ЧСС (ЧССорп) - это выраженное в процентах отношение ЧССрп к ЧССрз:

ЧССорп = (ЧССрп/ЧССрз) * 100%

Если в нашем примере ЧССР составляла 160 уд/мин, следовательно, ЧССрп равнялась 90 уд/мин (160 - 70), откуда ЧССорп составила почти 70% (90/130 * 100%).

При определении интенсивности тренировочных нагрузок по ЧСС используются три показателя: пороговая, пиковая и средняя ЧСС. Пороговая ЧСС - это наименьшая ЧСС (интенсивность), ниже которой не возникает тренирующего эффекта. Пиковая ЧСС - это наибольшая ЧСС (интенсивность), которая может быть достигнута, но не должна быть превышена в процессе тренировки. Средняя ЧСС - это ЧСС, которая соответствует средней интенсивности нагрузки данного тренировочного занятия.

При определении интенсивности тренировочных нагрузок для молодых здоровых женщин и.мужчин, занимающихся физической культурой, можно ориентироваться на относительные показатели ЧСС, приведенные в табл. 33.

Таблица 33.

Примерные относительные показатели ЧСС для тренировки выносливости

Показатель	Относительная чсс, %	Относительный рабочий прирост ЧСС, %
Пороговая ЧСС	75	60
Пиковая ЧСС	95	90
Средняя ЧСС	85-95	80-90

Например, у юноши с максимальной ЧСС, равной 200 уд/мин, пороговая, пиковая и средняя тренировочные ЧСС должны составлять (соответственно) 150 уд/мин (75% от 200), 190 уд/мин (95% от 200) и 170- 190 уд/мин (85-95% от 200).

Чем ниже уровень функциональной подготовленности (выносливости) человека, тем ниже должна быть интенсивность (абсолютная и относительная) тренировочной нагрузки: тренировочные занятия должны проходить при более низких относительных уровнях скорости потребления О2 (%МПК) и ЧСС (%ЧССмакс или ЧССорп).

Так, начинать заниматься бегом рекомендуется на уровне 50-60% МПК или 60-70% ЧССмакс. Простая формула для определения тренировочной нагрузки по ЧСС в этом случае: 180 - возраст (в годах). По мере роста тренированности относительная интенсивность нагрузки должна постепенно увеличиваться до 80- 85% МПК (до 95% ЧССмакс).

Другой пульсовой показатель интенсивности тренировочной нагрузки - сумма ЧССп и ЧССорп.

Расчет тренировочной ЧСС в этом случае проводится следующим образом. Пусть у молодого человека ЧССп составляет 70 уд/мин, ЧССмакс - 200 уд/мин, ЧССрз - 130 уд/мин (200 - 70). Рекомендуемая ЧССорп для тренировки - 60%. Следовательно, абсолютный рабочий прирост ЧСС должен составлять 62 уд/мин (60% от 130), откуда предписываемая тренировочная ЧСС должна быть равна: ЧССп + ЧССорп, т. е. 132 уд/мин (70 + 62).

Примерные величины тренировочной ЧСС для людей разного возраста, рассчитанные по ЧССорп, приведены в табл. 34 (ЧССп принята за 75 уд/мин).

Таблица 34.

Примерные величины тренировочной ЧСС для людей разного возраста

Возраст, лет	ЧССмакс, уд/мии	Пороговая ЧСС: 60%*(ЧССмакс - 75) + 75	Пиковая ЧСС: 90%*(ЧССмакс - 75) +75	Средняя ЧСС: 70%*(ЧССмакс - 75) +75
20-29	190	144	179	155
30-39	185	141	174	152
40-49	180	138	170	149
50-59	170	132	161	141
60-69	160	126	152	135

Определение интенсивности тренировочной нагрузки по анаэробному порогу (АП). В последние годы все большее распространение получает мнение о том, что интенсивность, соответствующая АП (см. IV.3.2.), должна использоваться как основная при тренировке выносливости (аэробной работоспособности).

При определении интенсивности нагрузки по ЧСС в основном удается получить представление о нагрузке на сердечнососудистую систему (и прежде всего, на сердце), тогда как АП в значительной мере связан с метаболизмом в рабочих мышцах. Поэтому не всегда между этими показателями обнаруживается отчетливая-количественная связь. Однако в среднем АЩ (4 ммоль/л) Достигается при ЧСС, составляющей 70-95% от ЧССмакс и при относительной скорости потребления Ог около 70% от МПК. Следовательно, при тренировочной нагрузке на уровне АП ЧССР должна чуть превышать 85% от ЧССмакС, или 80% от ЧССОрП, или 70% от МПК.

Длительность тренировочных нагрузок

Тренирующая нагрузка, чтобы вызвать тренировочный эффект должна быть достаточно длительной. Это относится к длительности отдельных упражнений в тренировочном занятии, самого тренировочного занятия и тренировочного цикла в целом. Связь между интенсивностью и длительностью тренировочных нагрузок, с одной стороны, и тренировочным эффектом, с другой, очень сложна. Она зависит от многих факторов, в частности, от того, какие функциональные системы, физические двигательные качества преимущественно тренируются.

Так, увеличение мышечной силы достигается небольшим числом близких к максимальным повторных сокращений длительностью несколько секунд один раз в день. Такая кратковременная нагрузка даже при высокой интенсивности не может достаточно влиять на изменение выносливости (повышение возможностей кислородтранспортной и кислородутилизирующей систем).

Пороговая длительность тренировочной нагрузки зависит от ее интенсивности: при более низкой интенсивности нагрузка должна быть более продолжительной.

Общая пороговая продолжительность занятий физической культурой, при которой проявляется заметный тренировочный эффект, составляет для аэробной тренировки (выносливости) - 10-16 недель, для анаэробной (скоростно-силовой) - 8-10 недель. У начинающих заниматься бегом после 2-3 месяцев тренировки МПК повышается на 5-25% (в зависимости от исходного уровня), после 2-3 лет повышение МПК может достигать 40% (с 45 до 65 мл/кг*мин). Об оптимальной продолжительности тренировки для достижения наивысших функциональных показателей (спортивных результатов) пока можно судить лишь по данным их сравнения у разных групп людей - неспортсменов, тренирующихся от нескольких недель до нескольких лет и выдающихся спортсменов. Такое сравнение, однако, не позволяет выявить, в какой мере различия определяются длительностью (и режимом) тренировки и в какой мере они наследственно предопределены (см. XI.5).

Частота тренировочных нагрузок

Частота тренировочных занятий также находится в сложном взаимодействии с другими параметрами тренировочной нагрузки (интенсивностью и длительностью) и неодинакова для разных кон-тингентов тренирующихся, целей и видов тренировки. В занятиях физической культурой одинаковый эффект может быть достигнут относительно короткими (интенсивными) ежедневными тренировками и продолжительными (но менее интенсивными) тренировками .2-3 раза в неделю. Увеличение частоты занятий физической культурой сверх 3 раз в неделю не дает дополнительного тренировочного эффекта в отношении прироста МПК-

Так, тренировки в режиме повторно-интервальных нагрузок общей продолжительностью от 7 до 13 недель с частотой 2, 4 или 5 раз в неделю вызвали в среднем сходный прирост МПК У молодых мужчин и женщин.

Пороговая частота занятий для тренировки выносливости- 3-5 раз в неделю, для скоростно-силовой тренировки - 3 раза в неделю. Существует определенная взаимозаменяемость частоты и длительности тренировочных нагрузок, в частности в отношении прироста МПК (см. рис. 97, В).

Однако у пожилых людей прирост МПК тем выше, чем чаще и продолжительнее тренировочные занятия.

Объем тренировочных нагрузок

Как уже отмечалось, интенсивность, длительность и частота тренировочной нагрузки вместе определяют ее объем. Если интенсивность достигает или превышает пороговую величину, то общий объем служит важным фактором повышения тренировочных эффектов. В целом, чем чаще и длительнее тренировочные занятия (объем нагрузки), тем больше их тренировочный эффект. Особенно это справедливо в отношении тренировки выносливости.

У людей, занимающихся физической культурой, повышение уровня физической подготовленности сходно (если одинаковы общие энергетические расходы) при двух режимах тренировки - большой продолжительности с низкой интенсивностью и небольшой продолжительности с высокой интенсивностью. При одинаковой общей энергетической стоимости (равном расходе энергии) результат тренировок мало зависит от применяемых видов циклических упражнений (бега, ходьбы, плавания и т. д.). Повышение МПК, в частности, прямо связано с интенсивностью, частотой и длительностью тренировочных нагрузок, т. е. с их общим объемом, и колеблется при разных режимах в среднем от 5 до 25%.

Вместе с тем между объемом тренировочной нагрузки и тренировочным эффектом нет линейной связи. Например, занятия с общим объемом 2 ч в неделю могут вызывать увеличение МПК на 0,4 л/мин. Удвоение общего объема нагрузки до 4 ч в неделю вызывает повышение МПК невдвое (до 0,8 л/мин), а лишь до 0,5- 0,6 л/мин,



Специфичность тренировочных эффектов

Систематическое выполнение данного упражнения (тренировка) вызывает специфическую адаптацию организма, обеспечивающую более совершенное выполнение тренируемого упражнения. Такая адаптация проявляется в специфических тренировочных эффектах - наибольшем повышении результата в тренируемом упражнении (спортивного результата) и экономичности его выполнения. Отсюда следует, что тренировочные программы должны составляться так, чтобы развивать специфические физиологические способности, необходимые для выполнения данного упражнения или данного вида физической (спортивной) деятельности (принцип специфичности тренировки).

Специфичность тренировочных эффектов в значительной степени связана с принципом пороговых нагрузок. Дело в том, что тренировочные эффекты проявляются только в отношении тех ведущих для выполнения данного упражнения органов, систем и механизмов, для которых в процессе тренировки достигаются или превышаются пороговые нагрузки. Соответственно специфичность тренировочных эффектов выявляется в преимущественном или исключительном повышении уровня ведущих физических (двигательных) качеств, ведущих энергетических систем, в совершенствовании координации движений, состава и степени активности мышечных групп, участвующих в осуществлении тренируемого упражнения.

Среди огромного числа физических упражнений можно выделить упражнения, сходные друг с другом по характеру функциональных запросов (см. гл. I) - ведущим двигательному качеству и энергетической системе, координации движений, составу участвующих мышечных групп. В этом случае использование сходных (по тому или иному признаку) упражнений в качестве тренировочных может вызвать сходные общие тренировочные эффекты.

Например, выносливость и ее физиологические механизмы (повышение возможностей кислородтранспортной и кислородутилизирующей систем) могут совершенствоваться при использовании, в качестве тренировочных самых различных упражнений и ходьбы, бега, плавания, ходьбы на лыжах, катания на коньках, езды на велосипеде.

Однако чем более высокие функциональные- запросы к организму предъявляет выполнение физического упражнения, тем больше проявляются специфичность физиологических реакций и их специфическая адаптация в результате тренировки. Поэтому в занятиях физической культурой с оздоровительными целями и на начальных этапах спортивной тренировки могут широко использоваться разнообразные сходные упражнения, вызывающие общие тренировочные эффекты (общеразвивающие упражнения). По мере повышения функциональных запросов (функциональной подготовленности) для дальнейшего, роста спортивного результата все больше должен учитываться принцип специфичности тренировки. Общим правилом считается то, что на уровне высокого спортивного мастерства наибольшие тренировочные эффекты (рост спортивного результата) достигаются при использовании в качестве тренировочных тех спортивных упражнений, которые являются основными для данного вида спорта (соревновательных).

Специфичность тренировочных эффектов в отношении двигательного навыка (спортивной техники)

Выполнение любого спортивного упражнения характеризуется специфическими особенностями деятельности мышц - их специфическим набором, степенью активности, временной последовательностью включения и выключения. Все эти особенности определяются реализацией специфической центрально-нервной программы управления движениями. В процессе тренировки эта программа постепенно совершенствуется, что проявляется в улучшении техники (результата и экономичности) выполнения тренируемого упражнения.

Когда речь идет о достижении высокого спортивного результата и (или) высокой экономичности выполнения упражнения, что в значительной мере зависит от совершенства двигательного навыка (техники его выполнения), главную роль при выборе тренировочных упражнений должен играть принцип специфичности тренировочного эффекта.

Например, если тренировка статической (изометрической) силы мышц-сгибателей плеча происходит постоянно при угле 115° в локтевом суставе, то наибольший прирост максимальной произвольной силы тренируемых мышц обнаруживается при этом же угле. При динамической (изокинетической) тренировке наибольший прирост динамической силы выявляется при тренируемых скоростях движения (см. рис. 30). Изометрические силовые упражнения в наибольшей степени увеличивают изометрическую (статическую) силу мышц и мало или вообще не изменяют их динамическую силу. Динамические силовые упражнения в наибольшей степени повышают динамическую силу тренируемых мышц и в меньшей степени их статическую (изометрическую) силу.

Наибольший тренировочный эффект в отношении двигательного навыка (спортивной техники) достигается в том упражнении, которое является основным тренировочным.

Специфичность тренировочных эффектов в отношении ведущего физического (двигательного) качества

Наиболее ярким примером, иллюстрирующим этот феномен, служит тот факт, что тренировка мышечной силы мало влияет на выносливость, а тренировка выносливости обычно не изменяет мышечную силу. Тренировка скоростно-силовой направленности в наибольшей мере повышает скоростно-силовые возможности спортсмена и мало развивает или вообще не развивает системы и механизмы, способствующие проявлению выносливости. Наоборот, тренировка на выносливость вызывает ее повышение, мало затрагивая системы и механизмы, ответственные за проявление мышечной мощности.