Дипломная работа: Особенности организма и адаптации к физическим нагрузкам детей среднего и старшего школьного возраста

Дипломная работа: Особенности организма и адаптации к физическим нагрузкам детей среднего и старшего школьного возраста

Министерство образования и науки Российской Федерации

Департамент образования, культуры и спорта Орловской области

Управление образования и молодежной политики

Областное государственное образовательное учреждение

Выпускная квалификационная работа

Особенности организма и адаптации к физическим нагрузкам детей среднего и старшего школьного возраста

Орел-2010

Содержание

школьный адаптация физическая тренировка

Введение

1. Физиологические особенности нервной системы, высшей нервной деятельности и сенсорных систем

1.1 Развитие нервной системы

1.2 Развитие сенсорных систем

2. Физическое развитие детей среднего и старшего школьного возраста

2.1 Особенности крови, кровообращения, дыхания         

2.2 Особенности пищеварения, выделения и эндокринной системы

3. Физиологические особенности адаптации детей среднего и старшего школьного возраста к физическим нагрузкам

3.1 Совершенствование центральной регуляции движений      

3.2 Развитие физических качеств

3.3 Особенности энергетики мышечной деятельности и реакций вегетативных систем на физические нагрузки

4. Влияние спортивной тренировки на развитие функций организма и динамику работоспособности

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Жизненный цикл человека после рождения делится на отдельные возрастные периоды, то есть отрезки времени, каждый из которых характеризуется своими специфическими особенностями - функциональными, биохимическими, морфологическими и психологическими. Возрастная периодизация основана на комплексе признаков: размеры тела и отдельных органов, их масса, окостенение скелета, прорезывание зубов, развитие желез внутренней секреции, степень полового созревания, развитие мышечной силы.

С учётом количественных и качественных изменений в организме различают следующие возрастные периоды:

До 10 дней - новорожденный, до 1 года - грудной, до 3-х лет — раннее детство, до 7 лет — первое детство, до 12 лет у мальчиков и до 11 лет у девочек - подростковый, до 20-2] года - юношеский, до 35 лет - первый зрелый, до 60 лет у мужчин и 55 лет у женщин - второй зрелый, до 75 лет - пожилой, до 90 лет - старческий, после 90 лет - все люди долгожители. В связи с тем, что важным этапом в жизни каждого человека является обучение в школе, выделяют следующие периоды: дошкольный - до 7 лет, младший школьный

- до 10 лет, средний до 14 лет, старший школьный - до 17 лет. Особо отличают период полового созревания (переходный или пубертатный). Различают 2 фазы этого периода. В этот период происходит существенная гормональная перестройка в организме, развитие вторичных половых признаков, заметное ухудшение условно-рефлекторной деятельности, двигательных навыков, возрастает утомление при нагрузках, затрудняется речь, отмечается неуравновешенность эмоции и поведения.

В ходе развития наблюдаются определённые периоды формирования отдельных функций и органов, ускорение и замедление их роста. Периоды ускорения развития различных функций не совпадают. Наиболее интенсивный рост длины тела происходит в первый год жизни и в период полового созревания. Речь формируется до 3-х лет, речевая регуляция движений с 4-х лет, в 6 лет начинается смена зубов, основные позы осваиваются до 1 года, а основной фонд движений закладывается до 3-х лет, после 14 лет нарастает вес тела и вес сердца, до 12 лет формируется иммунитет. В головном мозге происходит формирование полей коры больших полушарий: первичных - в первые годы жизни, вторичных (зон опознания и осмысления информации) до 5-7 лет, третичные поля (зоны прогнозирования и формирования программ поведения) функционально развиваются до 1 8-20 лет.

В связи с основными закономерностями возрастной периодизации строится программа обучения детей в школе, формируются нормы физических и умственных нагрузок. Закономерности развития учитываются в законодательстве - возможность вступить в брак, получить работу, нести ответственность за поступки.

Знание основных закономерностей возрастной периодизации необходимы всем педагогам, в том числе школьным учителям физкультуры.

Изучением возрастных особенностей детского организма занимались учёные А.Ухтомский, И.Введенский, П.Анохин, П.Лесфгат и другие.

Систематические занятия физическими упражнениями обычно

начинаются в школьном возрасте. Занятия физкультурой оказывают существенное влияние на развитие организма ребёнка, особенно на опорно-двигательную, дыхательную и сердечнососудистую системы. Важно правильно организовать занятия, правильно выбрать интенсивность нагрузок, с учётом возрастных особенностей.

Такие занятия улучшают функциональное развитие, повышают работоспособность, сохраняют и укрепляют здоровье. Вот почему заслуживает внимание изучение вопроса возрастных особенностей организма детей.

Объектом работы являются анатомо-физиологические особенности детского организма.

Предмет работы - физиологические особенности организма детей среднего и старшего школьного возраста.

Цель работы - изучить особенности развития детей среднего и старшего школьного возраста. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1.  Изучить литературу по данному вопросу;

2.  Определить особенности организма детей среднего и старшего школьного возраста;

3.  Рассмотреть физиологические особенности урока физической культуры в школе.

Поставленные задачи и специфика предмета исследования обусловили использование в работе следующих методов:

1.  Сравнения и анализа литературы;

2.  Описательного.

Основой исследования меняются труды ученых В.В. Васильевой, А.С. Солодкова, Ю.А. Ермолаева.

1. Физиологические особенности нервной системы, высшей нервной деятельности и сенсорных систем

1.1 Развитие нервной системы

В среднем и старшем школьном возрасте значительное развитие отмечается во всех высших структурах ЦНС. К периоду половой зрелости вес головного мозга по сравнению с новорожденным увеличивается в 3.5 раза у юношей и в 3 раза у девушек.

До 13-15летпродолжается развитие промежуточного мозга. Происходит рост объема нервных волокон таламуса, дифференцирование ядер гипоталамуса. К 15-летнему возрасту взрослых размеров достигает мозжечок.

В коре больших полушарий общая длина борозд к 10 годам увеличивается в 2 раза, а площадь коры в 3 раза. У подростков заканчивается процесс миелинизации нервных путей.

Период с 9 до 12 лет характеризуется резким увеличением взаимосвязей между различным корковыми центрами, главным образом за счет роста отростков нейронов в горизонтальном направлении. Это создает морфофункциональную основу развития интегративных функций мозга, установления межсистемных взаимосвязей.

В возрасте 10-12 лет усиливаются тормозные влияния коры на подкорковые структуры. Формируется близкие к взрослому типу корково-подкорковые взаимоотношения с ведущей ролью коры больших полушарий и подчиненной ролью подкорки.

В ЭЭГ к 10- 12-летнему возрасту устанавливается взрослый тип электрической активности со стабилизацией амплитуды и частоты корковых потенциалов, выраженным доминированием альфа-ритма (8-12 колеб./с) и характерным распределения ритмической активности по поверхности коры.

При различных видах деятельности с повышением возраста от 10 до 13 лет в ЭЭГ регистрируется резкое возрастание пространственной синхронизации потенциалов разных корковых зон, что отражает установление между ними функциональных взаимосвязей. Создается функциональная основа для системных процессов в коре, обеспечивающих высокий уровень извлечения полезной информации из афферентных сообщений, построения сложных многоцелевых поведенческих программ. У 13-летних подростков существенно улучшается способность к переработке информации, быстрому принятию решений, повышение эффективности тактического мышления. Время решения тактических задач у них достоверно сокращается по сравнению с 10-летними. Оно мало изменяется к 16-летнему возрасту, но еще не достигает взрослых величин.

Помехоустойчивость поведенческих реакций и двигательных навыков достигает взрослого уровня уже к возрасту 13 лет. Эта способность имеет большие индивидуальные различия, она контролируется генетически и мало изменяется в процессе тренировки.

Плавное улучшение мозговых процессов у подростков нарушается номере вступления их в период полового созревания - у девочек в 11-13 лет, у мальчиков в 13-15 лет. Этот период характеризуется ослаблением тормозных влияний коры на нижележащие структуры и «буйством» подкорки, вызывающим сильное возбуждение по всей коре и усиление эмоциональных реакций у подростков. Возрастает активность симпатического отдела нервной системы и концентрация адреналина в крови. Ухудшается кровоснабжение мозга. Такие изменения ведут к нарушению тонкой мозаики возбужденных и заторможенных участков коры, нарушают координацию движений, ухудшают память и чувство времени. Поведение подростков становится нестабильным, часто немотивированным и агрессивным. В межполушарных отношениях также возникают существенные изменения - временно усиливается роль правого полушария в поведенческих реакциях. У подростка ухудшается деятельность второй сигнальной системы (речевые функции), повышается значимость зрительно-пространственной информации. Отмечаются нарушения высшей нервной деятельности - нарушаются все виды внутреннего торможения, затрудняется образование условных рефлексов, закрепление и переделка динамических стереотипов. Наблюдаются расстройства сна.

Снижение контролирующих влияний коры на поведенческие реакции приводит к внушаемости и несамостоятельности ряда подростков, которые легко перенимают вредные привычки, стараясь подражать старшим товарищам. Именно в этом возрасте чаще всего возникает тяга к табакокурению, употреблению алкоголя, приему наркотиков. Особенно возрастает контингент зараженных вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) и страдающих вследствие этого СПИДом (синдромом приобретенного иммунодефицита). Систематический прием сильнодействующих наркотиков приводит к смертельному исходу уже через 4 года после начала приема. Наибольшая частота смертей регистрируется у наркоманов примерно около 21 года. Немногим больше продолжается жизнь заболевших СПИДом. Возросшее количество заболевших СПИДом за последние годы требует усиленного внимания для профилактики и контроля этого состояния. Одним из важнейших средств профилактики вредных привычек являются занятия физическими упражнениями и спортом.

Гормональные и структурные перестройки переходного периода замедляют рост тела в длину, снижают темпы развития силы и выносливости.

С окончанием этого периода перестроек в организме (после 13 лет у девочек и 15 лет у мальчиков) снова усиливается ведущая роль левого полушария головного мозга, налаживаются корково-подкорковые отношения с ведущей ролью коры. » Снижается повышенный уровень корковой возбудимости и нормализуются процессы высшей нервной деятельности.

Переход от возраста подростков к юношескому возрасту знаменуется возросшей ролью переднелобных третичных полей и переходом доминирующей роли от правого к левому полушарию (у правшей). Это приводит к значительному совершенствованию абстрактно-логического мышления, развитию второй сигнальной системы и процессов экстраполяции.

Деятельность ЦНС вплотную приближается к взрослому уровню. Однако еще отличается меньшими функциональными резервами, более низкой устойчивостью к действию высоких умственных и физических нагрузок.

1.2 Развитие сенсорных систем

В среднем школьном возрасте (к 12-14 годам) в основном заканчивается созревание всех сенсорных систем.

Зрительная сенсорная система уже в 10-12-летнем возрасте достигает функциональной зрелости. К этому моменту совершенствуются функции ее коркового представительства, развивается система все более сложных нейронов-детекторов, обеспечивающих высокий уровень зрительного восприятия, обогащаются межцентральные взаимосвязи зрительных центров с другими зонами коры, позволяя интегрировать зрительные впечатления в общую систему регуляции поведения. В затылочной области коры, где находятся проекции первичных зрительных полей, устанавливается взрослый тип альфа-активности ЭЭГ.

Глаза становятся соразмерными, т. е. длина зрительной оси глаза теперь соответствует преломляющей силе и фокусирование лучей происходит непосредственно на сетчатке. Детская дальнозоркость при этом исчезает. Вместе с тем, благодаря чрезвычайно высокой эластичности хрусталика, дети могут четко видеть предметы на близком расстоянии. Ближайшая точка ясного видения у школьников понемногу отодвигается, но привычка рассматривать мелкие предметы с близкого расстояния может постепенно привести развитию близорукости. Длина глазного яблока в этих условиях продолжаете возрастом и дальше увеличиваться. Этому способствуют чтение на близком расстоянии от книги, чтение лежа, а также систематическая работа с мелкими предметами. Чтение или работа на близком расстоянии составляют на уроках в среднем и старшем школьном возрасте от 65 до 90% учебного времени. Длительное напряжение глазо-двигательных мышц сдавливает глазное яблоко, упрощая и удлиняя его. Фокусирование лучей происходит перед сетчаткой, а изображение на сетчатке оказывается расплывчатым. Для профилактики этих явлений необходимо соблюдать правильную рабочую позу, читать при достаточном освещении, предохранять глаза от переутомления.

У подростка заметно повышается острота зрения, расширяется поле зрения, улучшается бинокулярное зрение, совершенствуется различение цветовых оттенков. Глубинное зрение продолжает развиваться до 16-17 лет, когда оно достигает конечных величин, а свето-чувствительность увеличивается до 20-летнего возраста.

Пропускная способность зрительной сенсорной системы растет с возрастом (табл. 1), уже к 10-11-летнему возрасту соответствуя взрослому уровню (около 2-4 бит/с). У девочек поле зрения и пропускная способность больше, чем у мальчиков, а глазомер выражен хуже.

Скорость и четкость зрительных восприятий отражается в показателях критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ), когда отдельные световые вспышки начинают восприниматься как сплошной свет. Показатель КЧСМ растете возрастом: в 7-8 лет он составляет 25 Гц, в 9-11 лет — 30 Гц, в 12-14 лет — 40 Гц (что соответствует взрослому уровню). Зрачковый рефлекс на свет достигает взрослых величин в старшем школьном возрасте.

Совершенствование зрительной сенсорной системы позволяет значительно улучшить ориентацию в пространстве, выделение значимой информации из потока внешних сигналов. Это, в свою очередь, повышает точность и координацию движений, расширяет сферу деятельности растущего организма.

Созревание слуховой сенсорной системы (главным образом ее коркового отдела) завершается к 12-13-летнему возрасту. Резко снижаются пороги слышимости звуков, особенно в речевом диапазоне (1000-4000 Гц). Повышение остроты слуха позволяет хорошо дифференцировать звуковые раздражители. Улучшается скорость и точность восприятия речи, развивается музыкальный слух.

К 11 –летнему возрасту повышается точность оценки протяженности звучания различных сигналов и длительности звуковых интервалов, что имеет важное значение для формирования чувства времени у подростков, а совершенствование в этом возрасте бинаурального слуха улучшает пространственную ориентацию.

Вместе с тем у подростков и юношей начинает снижаться восприятие высоких частот, этот процесс продолжается и далее в зрелом возрасте и по мере старения организма.

На нормальную деятельность слуховой сенсорной системы, особенно у подростков, негативное влияние оказывают громкие звуки. В частности, нужно помнить, что систематическое прослушивание громкой музыки через наушники плейеров нарушает воздушную и костную проводимость звуковых колебаний и часто приводит к патологическому снижению слуха.

Вестибулярная сенсорная система созревает к 14-летнему возрасту. Однако около 40% подростков характеризуется неустойчивостью к действию ускорений. В 15-16 лет еще часто проявляется недостаточная способность к сохранению равновесия на подвижной опоре. После 16 лет способность поддерживать равновесие значительно улучшается и стабилизируется.

С началом овариально-менструального цикла у девочек 12-13 лет вестибулярная устойчивость приобретает циклический характер, снижаясь в предменструальную и менструальную фазы и улучшаясь в постменструальную и постоиуляторную фазы.

В подростковом и юношеском возрасте усиливаются вестибуло-вегетативные реакции симпатического типа, вызывающие повышение ЧСС. В результате вестибулярных нагрузок возникают различные (положительные или отрицательные) эмоциональные реакции, которые необходимо учитывать при работе с детьми, а также замедляется течение субъективного времени, что нарушает оценку временных интервалов.

Развитие двигательной сенсорной системы происходит непрерывно, значительно усиливаясь в возрасте от 7-8 до 13-15 лет, когда достигается оптимальный уровень ее развития. К этому времени в сочетании с кожной афферептацией формируется хорошо развитая комплексная кинестетическая чувствительность.

В 16 лет точность различения мышечных напряжений практически не отличается от уровня взрослых людей. Благодаря четкому восприятию проприоцептивной информации увеличивается способность к управлению не только отдельными мышцами, но даже отдельными двигательными единицами.

Таким образом, у детей среднего и старшего школьного возраста происходят значительные изменения во всех структурах ЦНС, достигая взрослого типа нервной системы. Сенсорика системы достигает уровня взрослого человека уже в среднем школьном возрасте.

2. Физическое развитие детей среднего и старшего школьного возраста

С завершением периода второго детства, развертыванием переходного периода и наступлением юношеского возраста в растущем организме происходят значительные перемены в длине, массе, составе и пропорциях тела, в функционировании различных органов и систем.

Завершается формирование зубного аппарата. Вырастают клыки (10-12 лет) и малые коренные зубы (Ю-12 лет), затем вторые (12-14 лет) и третьи коренные, зубы — «зубы мудрости» (17-25 лет).

В костной ткани продолжается процесс окостенения, который в основном завершается в юношеском возрасте. К13 годам завершается окостенение пястных и запястных отделов рук, затем фаланг пальцев ног (у девушек к 13-17 годам, у юношей к 15-21 году), и наконец, фаланг пальцев рук (к 19-21 году). Незавершенный процесс окостенения позвоночника может привести у подростков и юношей к различным его повреждениям при больших нагрузках. Окончательно процесс окостенения скелета завершается к 25-летнему возрасту.

Особенно заметным является «пубертатный скачок роста» — резкое увеличение длины тела, в основном за счет быстрого роста трубчатых костей. У девочек он наступает в среднем около 13 лет, когда годовой прирост у них достигает 8 см, а у мальчиков — в 14 лет, составляя до 10 см в год. При этом у подростка непривычно вытягиваются конечности, но отстает рост грудной клетки. Временно нарушаются привычные пропорции тела и координация движений. Проявляются избыточность или дефицит массы тела. В юношеском возрасте увеличиваются поперечные размеры тела, устанавливаются индивидуальные его особенности, достигается гармоничные пропорции. Гармоничное развитие отмечается у 80-90% школьников.

Масса тела в 14 лет изменяется медленно. С 14-15лет начинается ее бурное увеличение, которое сопровождается быстрым приростом массы сердца (рис. 1). Вес мышечной массы достигает к 15 годам 32% массы тела, а к 17-18 годам — взрослого уровня (44%).

Рис. 1. Увеличение массы тела (1) и массы сердца. Возраст, годы

В возрасте 8-18 лет значительно изменяется длина и толщина мышечных волокон. Происходит созревание быстрых утомляемых гликолитических мышечных волокон (11-бтипа) и с окончанием переходного периода устанавливается индивидуальный тип соотношения медленных и быстрых волокон в скелетных мышцах.

В среднем школьном возрасте завершается формирование у подростка присущего ему морфотипа: эктоморф (по другим классификациям - астеник, долихоморф) с узкими пропорциями тела, эндоморф (гиперстеник, брахиморф) с широкими пропорциями тела и промежуточный тип (мезоморф).

Постепенное и поэтапное упрочение костей, связочного аппарата и мышечной массы у подростка делает необходимым постоянно следить за формированием его правильной осанки и развитием мышечного корсета, избегать длительного использования асимметричных поз и односторонних упражнений, чрезмерных отягощений. Неправильное соотношение тонуса симметричных мышц приводит к асимметрии плеч и лопаток, сутулости и пр. функциональным нарушениям осанки. В среднем школьном возрасте нарушения осанки встречаются в 20-30% случаев, искривления позвоночника - в I -10% случаев. У девочек и девушек осанка является более прямой, чем осанка мальчиков и юношей.

Созревание опорно-двигательного аппарата и центральных регуляторных механизмов обеспечивает развитие важнейших качественных характеристик двигательной деятельности. На средний и старший школьный возраст приходятся сенситивные периоды развития силы, быстроты, ловкости и выносливости.

Уровень физического развития организма и качеств двигательной деятельности зависит от стадии полового созревания. Чем более высокая стадия полового созревания у подростка, тем выше его физические возможности и спортивные достижения.

Большая межиндивидуальная вариабельность длительности протекания у подростков переходного периода отражается на некоторой разноречивости результатов исследований сенситивных периодов разными авторами. Особенно это касается первой фазы пубертата, когда отмечается ухудшение двигательных функций и проявления физических качеств. Подростки в этот период неловки и угловаты. Движения их недостаточно координированы. Они не знают, куда девать такие длинные руки, как ловко управлять неожиданно выросшими ногами. Во всех их действиях наблюдается обилие лишних движений. Повышены энерготраты на работу.

Нарушается моторика речи. Отмечается нарушение ритмичности и плавности речи, затрудняется регуляция громкости. Подростки часто сокращают слова, заменяя их междометиями. В этот период нарушается речевая регуляция движений. С окончанием переходного периода эти явления исчезают.

В юношеском возрасте в результате созревания опорно-двигательного аппарата и завершения развития физических качеств достигается высокое совершенство движений. Создается основа формирования наиболее сложных их форм, четкой ориентации во времени и пространстве, с максимальной выраженностью различных проявлений силы, ловкости и быстроты.

2.1 Особенности крови, кровообращения, дыхания

Количество крови в организме в процентах к массе тела уменьшается от периода новорожденности к возрасту 10-16 лет в 2 раза, но еще превышает конечные значения.

У дошкольников кроветворение происходит в костном мозгу всех костей, нос 12-летнего возраста — только в губчатом веществе плоских костей и эпифизах трубчатых костей, а в диафизах трубчатых костей красный костный мозг заменяется желтым жировым мозгом, не имеющим кроветворной функции.

На протяжении среднего и старшего школьного возраста увеличивается количество эритроцитов и гемоглобина, снижается количество лейкоцитов, в лейкоцитарной формуле продолжается снижение числа лимфоцитов и нарастание количества сегментированных нейтрофилов. К возрасту 14-16 лет картина крови 1 фактически уже соответствует взрослому организму. Однако еще встречается много незрелых форм лейкоцитов. Скорость оседания эритроцитов достигает » взрослого значения 8-10 мм/час.

В среднем и старшем школьном возрасте полностью формируется система кровообращения. Растут масса и объем сердца. Масса сердца по сравнению с новорожденным увеличивается к 10 годам в 6 раз, а к 16 годам — в 11 раз. За исключением периода 12-13 лет, масса сердца у мальчиков превышает аналогичные показатели у девочек. Рост массы сердца происходит с некоторым отставанием от роста массы тела. Особенно велик годовой прирост массы сердечной мышцы после 14 лет.

Страницы: 1, 2, 3, 4