Анатомо-физиологические особенности школьников 14 – 15 лет

В подростковом периоде продолжается морфофункциональное созревание различных органов и систем.

Развитие центральной нервной системы и сенсорных систем. В подростковом периоде совершенствуется нейронная организация коры больших полушарий (ведущая роль коры больших полушарий и подчиненная роль подкорки). Плавное улучшение мозговых процессов у подростков нарушается по мере 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 крови. Ухудшается кровоснабжение мозга [1].

С окончанием периода перестроек в организме (после 13 лет у девочек и 15 лет у мальчиков) снижается повышенный уровень корковой возбудимости и нормализуются процессы высшей нервной деятельности. В среднем школьном возрасте (к 12-14 годам) в основном заканчивается созревание всех сенсорных систем. У подростка повышается острота зрения, расширяется поле зрения, улучшается бинокулярное зрение, совершенствуется различение цветовых оттенков. Созревание слуховой сенсорной системы завершается к 12-13-летнему возрасту. Вестибулярная сенсорная система созревает к 14-летнему возрасту. Однако около 40% подростков характеризуются неустойчивостью к действию ускорений. Развитие двигательной сенсорной системы происходит непрерывно, значительно усиливаясь в возрасте от 7-8 лет до 13-15 лет, когда достигается оптимальный уровень ее развития.[4]

Физическое развитие и опорно-двигательная система. В подростковом возрасте быстро растут длинные трубчатые кости верхних и нижних конечностей, ускоряется рост в высоту позвонков. В костной ткани продолжается процесс окостенения пястных и запястных отделов рук, затем фаланг пальцев ног (у девушек к 13-17 годам, у юношей к 15-21 году), в эпифизарных хрящах и межпозвоночных дисках лишь появляются зоны окостенения. Поэтому позвоночник очень подвижен и податлив и при неблагоприятных условиях, особенно при недостатке движений, могут возникнуть нарушения осанки или деформации позвоночника [2].

Особенно заметным является «пубертатный скачок роста»- резкое увеличение длины тела, в основном за счет быстрого роста трубчатых костей. У девочек он наступает около 13 лет, когда ежегодный прирост у них достигает 8см, а у мальчиков - в 14 лет, составляя до 10см в год.В пубертатный период быстрыми темпами развивается и мышечная система, значительно изменяется длина и толщина мышечных волокон. Мышечная масса особенно интенсивно нарастает у мальчиков в 13-14 лет. К 14 годам развитие суставно-связочного аппарата, мышц и сухожилий и тканевая дифференциация (соотношение быстрых и медленных волокон) в скелетных мышцах достигают высокого уровня. Созревание опорно-двигательного аппарата и центральных регуляторных механизмов обеспечивает развитие важнейших качественных характеристик двигательной деятельности. На возраст 13-14 лет приходятся сенситивные периоды развития гибкости, ловкости, быстроты, силы и скоростно-силовых качеств. Именно на протяжении сенситивных периодов применяемые средства и методы в физическом воспитании достигают наилучшего тренирующего эффекта.

Особенности крови, кровообращения, дыхания. Количество крови в организме в процентах к весу тела уменьшается. С 12-летнего возраста кроветворение происходит 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.Существенные изменения происходят в сердечно-сосудистой системе. Растут масса и объем сердца [3].

Частота сердечных сокращений с возрастом уменьшается, систолический объем увеличивается, причем относительно больше, чем уменьшается частота сокращений. Благодаря этому увеличивается минутный объем крови (количество крови, выбрасываемой за минуту в сосудистое русло)Особенностью сердечно сосудистой системы подростков является более выраженное увеличение емкостей полостей сердца по сравнению с увеличением просвета сосудов. Это одна из причин возникновения так называемой юношеской гипертонии. Артерии у детей относительно широки и развиты сильнее, чем вены.В связи с тем, что сердце выбрасывает за одно сокращение больший объем крови, нарастает величина артериального давления у мальчиков в 13-14 лет 112/65-115/66 мм рт. ст., у девочек эти показатели на 2-5 мм рт. ст. ниже.Оценивая возрастные особенности функции дыхания, можно отметить, что увеличивается длительность дыхательного цикла и скорость вдоха, продолжительнее становится выдох. Возрастает дыхательный объем и, соответственно, снижается частота дыхания в минуту. В 12-летнем возрасте ЧД составляет 19 вд./мин., а в 14-летнем возрасте она приближается к взрослому уровню - 16-20 вд./мин.. Минутный объем дыхания (МОД) в 14 лет составляет около 5 л/мин, (у взрослых - 5-8 л/мин.).Однако дыхательные функции испытывают некоторые трудности развития в период полового созревания. Задержка роста грудной клетки при значительном вытягивании тела затрудняет дыхание у подростка. Объемы легких зависят от стадий полового созревания, которые проходят у девушек раньше, чем у мальчиков. Общая емкость легких и жизненная емкость легких у 13-летних девочек составляет около 93% от величины этих объемов у 18-летних девушек, а у 13-летних мальчиков - лишь 73% к этим объемам у 18-летних юношей. У мальчиков ЖЕЛ больше, чем у девочек на всех стадиях полового развития (мальчики 13-14 лет - 2-2,2 л, девочки 13-14 лет - 1,9-2,4 л.).[6]

Особенности терморегуляции, обмена веществ и энергии. Общие энергозатраты всего организма, поскольку они связаны с увеличением массы тела, и прежде всего мышечной ткани, а также уровнем двигательной активности, с возрастом увеличиваются. Суточные энергозатратывозрастают до 2450 ккал/сут. В среднем школьном возрасте завершается созревание физиологических механизмов, регулирующих потоотделение.

Совершенствование механизмов теплоотдачи улучшает адаптацию организма к большому диапазону изменений температур окружающей среды. С возрастом происходит и перестройка в процессах обмена веществ. Падает относительная потребность организма в белках; еще достаточно высока потребность в поступлении с пищей жира; суточная потребность в углеводах растет; относительная потребность в поступлении необходимого количества витаминов, минеральных веществ и воды снижается.

Совершенствование центральной регуляции движений. Подростковый возраст – это период продолжающегося двигательного совершенствования моторных способностей, больших возможностей в развитии двигательных качеств.

1)Совершенствуются зрительно-двигательные, вестибуло-моторные, рече-двигательные и др. рефлексы. Хорошо дифференцируются и воспроизводятся мышечные усилия. Достигается высокая координационная точность. В движениях двумя руками вырабатывается высокая согласованность их пространственных характеристик, в том числе при симметричных движениях. Движения рук хорошо согласовываются с движениями глаз. Управляемость мышечными группами рук, головы и шеи выражена лучше, чем других мышечных групп. Налаживается стабильное соответствие темпа шагов и дыхания.

2)Становится более точной пространственная ориентация движений, улучшаются процессы предвидения предстоящих ситуаций. Существенно улучшается переработка информации и повышается эффективность тактического мышления, уменьшается количество ошибочных решений, сокращается время принятия решения. Становится более информативным ощущение усталости (подростки в 41% случаев ощущают наступление утомления в процессе его развития). Эта способность помогает правильной раскладке сил спортсмена на дистанции, рациональному управлению функциональными резервами организма.

3)Переход доминирующей роли правого полушария к левому. Для левого полушария характерны аналитические процессы, последовательная обработка информации, в том числе с помощью речи, абстрактное мышление. Оценка временных отношений, предвосхищение будущих событий, успешное решение вербально-логических задач. В тренировочном процессе большое значение приобретает метод рассказа, словесных инструкций, речевых отчетов.

В 13-14 лет завершается в основном формирование всех сенсорных систем. Совершенствуется поисковая функция глаза, ускоряются сенсомоторные реакции, уточняется «мышечное чувство» и улучшается точность воспроизведения мышечных усилий. Повышается функциональная устойчивость вестибулярной системы.

Достаточно высокими темпами улучшаются отдельные координационные способности, силовые и скоростно-силовые, умеренно увеличиваются скоростные способности и выносливость. Низкие темпы наблюдаются в развитии гибкости.[8]

Таким образом,центральная нервная система имеет сильное возбуждение по всей коре и усиление эмоциональных реакций, и концентрация адреналина мозга так как в этом возрасте быстро растут верхние нижние трубчатые кости. Изменяется длинна и толщина мышечных волокон. При недостатке движений может возникнуть нарушение осанки или деформация позвоночника.