Возрастное развитие биомеханических свойств дыхательной системы является основой совершенствования вентиляции. Уровни легочной и альвеолярной вентиляции в расчете на единицу площади поверхности тела или 1 кг массы тела являются следующей важной характеристикой системы дыхания.
Учет особенностей формирования дыхательной функции легких и механизмов, ее регуляции в возрастном отрезке онтогенеза от 12 до 16 лет позволит обосновать объемы посильных нагрузок, режимы занятий физическими упражнениями, определить необходимость и характер воздействий в случаях отставания или неправильного развития структурно-функциональных звеньев дыхательной системы.
Своеобразие подросткового этапа онтогенеза состоит в том, что совершенствование всех физиологических системы организма проистекает одновременно и взаимосвязано с созреванием репродуктивной функции и значительными перестройками. вызванными этим процессом. При этом, развитие всех систем организма предъявляет повышенные требования к сердечно-сосудистой системе (ССС) как системе жизнеобеспечения. Именно деятельность сердечно-сосудистой системы является одним из важнейших факторов. лимитирующих развитие приспособительных реакций растущего организма в процессе его адаптации к условиям обучения и воспитания [15].
Обширный литературный материал дает основание заключить, что центральное звено систем кровообращения в период от 11 до 17 лет изменяется значительно, что выражается, прежде всего, в повышении ударного объема и сердечного выброса, росте артериального давления и увеличении длительности основных фаз сердечного цикла.
Общая продолжительность сердечного цикла в период от 14 до 17 лет практически не отличается от величин, характерных для взрослых людей [28].
Центральные и перефирические звенья сердечно-сосудистой системы в подростковом возрасте претерпевают значительные изменения от начального периода пубертата к его завершению. На этом этапе развития происходит повышение артериального давления и увеличение сердечного выброса, удлинение основных фаз и периодов сердечного цикла, снижение интенсивности периферического кровотока и усиление его реактивности. Эти перестройки отражают формирование зрелого типа внутрисистемных отношений, создающих условия для наиболее оптимального функционирования сердечно-сосудистой системы.
Совершенствование системы гемодинамики к концу подросткового возраста обеспечивает метаболические потребности других физиологических систем, что отчетливо выявилось при сопоставлении регионарного мозгового кровотока и функциональной активности мозга в процессе умственной деятельности [28].
Для правильной постановки физического воспитания учащихся очень важен учет особенностей развития центральной нервной системы, которой принадлежит ведущая роль в регуляции всех функций организма. В старшем школьном возрасте завершается развитие центральной нервной системы, высокого совершенства достигает высший ее отдел - кора головного мозга. Нервные процессы приобретают большую подвижность, растет их сила, протекание процессов возбуждения и торможения становится более уравновешенным. Значительно улучшается аналитическая и синтетическая деятельность коры головного мозга. Высокого уровня развития достигает вторая сигнальная система. Все это создает благоприятные условия для углубленного обучения учащихся двигательным действиям, развивать двигательные качества [29].
В связи с высоким уровнем развития двигательного анализатора, у старшеклассников значительно повышается способность анализировать и точно воспринимать различные движения.
Несмотря на высокий уровень развития высшей нервной системы деятельности, у школьников старших классов еще наблюдается некоторое преобладание процессов возбуждения над торможением.
В старшем школьном возрасте у школьников наиболее резко проявляются индивидуальные особенности в отношении приспособляемости к большим и длительным физическим нагрузкам. Это связано главным образом в тем, что этот период среди школьников отмечается значительно большее число различных уровней физического развития, функциональных возможностей и физической подготовленности. При выборе упражнений, методики развития двигательных качеств возникает необходимость строго учитывать эти особенности [29].
Старший школьный возраст является завершающим этапом морфологического созревания всех звеньев двигательного аппарата [12,22]. Знание физиологических механизмов, лежащих в основе организации двигательных действий в этом возрасте, имеет большое практическое значение. Именно в этом возрасте осваивается большинство трудовых и спортивных движений, эффективное значение которым возможно только при учете возрастных особенностей двигательной функции.
1.2. Закономерности развития физических качеств школьников
14-17 лет
Воспитание физических качеств осуществляется через направленное развитие ведущих способностей человека, которые развиваются на основе определенных закономерностей. Среди этих закономерностей в качестве ведущих выделяют: гетерохронность, этапность, фазность и перенос в развитии способностей.
Гетерохронность (разновременность)развития устанавливает, что в процессе биологического созревания организма наблюдаются периоды интенсивных количественных и качественных изменений отдельных его органов к структур. Если в эти периоды оказывать педагогические воздействия на опережающие в своем развитии органы и структуры, то эффект в развитии соответствующих физических способностей значительно превысит результат, достигаемый в периоды их относительной стабилизации. Периоды интенсивного развития той или иной физической способности у представителей мужского и женского пола не совпадают. Как правило, на момент начала интенсивного развития большинства способностей девушки обгоняют подростков на 1,5 - 2 года. В связи с тем, что каждая физическая способность имеет свой сенситивный период, а каждое физическое качество выражается совокупностью соответствующих физических способностей, сенситивный период для каждого физического качества определяется по его ведущей способности (группе ведущих способностей).
Этапность развития устанавливает, что по мере выполнения одной и той же нагрузки эффект развития способностей снижается. Чтобы постоянно поддерживать его на высоком уровне, необходимо изменять содержание нагрузки, условия се выполнения. Развития физических способностей при относительно длительном использовании постоянной нагрузки характеризуется тремя этапами: начального воздействия, углубленного и этапом несоответствия нагрузки возросшим функциональным возможностям организма.
Фазность развития устанавливает зависимость эффекта педагогического воздействия от состояния физической работоспособности организма. Во время выполнения двигательного действия выделяются четыре фазы физической работоспособности организма: нарастающей работоспособности (врабатывания),относительной стабилизации, временного снижения и повышенной работоспособности (эффект последействия).
Перенос развития устанавливает наличие связи между уровнями развитиянескольких физических способностей. Если при развитии какой-либо физической способности один или несколько ее компонентов представлены в структуре другой способности, то последняя будет развиваться, хотя и не столь интенсивно. Перенос в развитии физических, способностей может осуществляться как внутри какого-либо качества, так и между отдельными физическими качествами. Если человек в поднятии тяжести повысил уровень силовых способностей, то это отразится на росте скоростно-силовых способностей, например в метании гранаты или толкании ядра. Если же человек развил способность выдерживать высокие нервно-эмоциональные нагрузки, то эта способность будет проявляться при реализации нескольких физических качеств.
Старший школьный возраст характеризуется неоднонременным окончанием биологического (полового) созревания юношей и девушек. К 17 годам юноши превышают уровень физической подготовленности девушек по большинству показателей и в отличие от них могут выполнять большие объемы работы с высокой интенсивностью.
Направленное развитие физических способностей осуществляется при обязательном дифференцировании содержания педагогических воздействий. У юношей педагогические воздействия будут нацелены преимущественно на развитие собственно силовых способностей, способностей, характеризующих физическое качество выносливости (15-17 лет), а также вестибулярную устойчивость, точность и скорость двигательных действий. У девушек акцентированному педагогическому воздействию целесообразно подвергать собственно силовые способности (16-17 лет) и гибкость (16-17 лет).
Выбирая состав средств и методов для развития физических способностей, необходимо параллельно воздействовать и на интенсивно развивающиеся органы и структуры, и на те, которые в своем развитии временно отстают. Выполнение этого требования является обязательным, поскольку несоблюдение - его может отрицательно сказаться на темпах развития в последующие возрастные периоды.