Характер нервных влияний, состояние периферического аппарата движений, уровень обменных процессов и состояние функций внутренних органов различны в каждом из физических качеств. Так, существенно отличаются частота и сила нервных импульсов, обеспечивающих проявление быстроты и выносливости. Изменяется состояние периферического двигательного аппарата при выполнении силовых и скоростных упражнений.
Зависимость физических качеств от состояния вегетативных функций очевидна. Невозможно, например, развить выносливость при неудовлетворительном состоянии сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
Особое значение в проявлении физических качеств у человека имеет сознательный контроль и возможность волевого преодоления сложных функциональных состояний, возникающих в процессе выполнения упражнений. Воспитание специальной выносливости немыслимо без волевого преодоления сложных функциональных состояний организма, связанных с накоплением продуктов промежуточного обмена, гипоксическими явлениями.
В развитии и проявления физических качеств важная роль принадлежит условно-рефлекторным механизмам. Многократное повторение движения обеспечивает формирование таких условно-рефлекторных отношений в деятельности центрального и периферического аппарата, которые создают условия для оптимального проявления физических качеств в зависимости от изменяющихся условий внешней среды.
Уровень физических качеств повышается даже после однократного выполнения упражнения. В результате однократной тренировки темп движений увеличивается на 30-60%, мышечная сила - на 50-100%, выносливость - в 2,5 раза [31,32].
Подобное увеличение показателей физических качеств носит условно- рефлекторный характер.
Прогрессивные морфологические и биохимические изменения в организме составляют структурную основу развития физических качеств. Так, увеличение анатомического поперечника мышцы приводит к увеличению мышечной силы.
Изменение содержания химических элементов в мышцах (фосфорных соединений, гликогена, белковых соединений) действует на быстроту, выносливость и другие качества.
Следовательно, развитие физических качеств обусловлено, с одной стороны, условно-рефлекторными факторами, с другой - безусловно-рефлекторными и гуморальными воздействиями на работающие органы и ткани. Физические качества находятся в прямой зависимости от морфологических и биохимических изменений в двигательном аппарате, а также от взаимной согласованности в работе периферического аппарата и внутренних органов.
В установлении оптимальных взаимоотношений между физическими качествами и работой внутренних органов важное место принадлежит моторно-висцеральные рефлексы обеспечивают тот нормальный фон жизнеобеспеченения двигательной функции, который диктуется степенью напряжения и скоростью сокращения отдельных мышечных групп в зависимости от изменения условий среды.
Разработка средств и методов педагогического воздействия, направленных на воспитание физических способностей детей и подростков, предусматривает использование данных о критических, сенситивных периодах развития силы, быстроты, ловкости, выносливости и гибкости.
Многочисленные исследования позволили сделать следующие выводы относительно, сенситивных зон возрастного развития физических способностей:
· развитие физических способностей у детей и подростков происходит разновременно;
· величины годовых приростов различны в разные возрастные периоды и неодинаковы для мальчиков и девочек;
· у большинства детей младшего и среднего школьного возраста показатели физических способностей различны по своему уровню;
· специальная тренировка одними и теми же методами при одинаковой по объему и интенсивности физической нагрузке дает различный и педагогический эффект, более высокий в период естественного увеличения темпа развития той или иной физической способности.
Анализ педагогических исследований показал, что разносторонняя физическая подготовка с преимущественным воздействием на физические способности, находящиеся в стадии ускоренного возрастного развития, приводит к существенным сдвигам в развитии этих способностей.
При исследовании развития физических способностей детей и подростков, как правило, используется оценка по паспортному возрасту, что не всегда совпадает с биологическим.
Для практики, наиболее удобным критерием биологического возраста принято считать «костный» возраст. При этом многие исследователи [11,25,32] указывают на высокую степень взаимосвязи между скоростью полового созревания и размерами тела, сроками окостенения, уровнем зрелости функций сердечно-сосудистой, дыхательной, мышечной и других систем организма.
Таким образом, степень полового созревания не в меньшей мере, чем «костный» возраст, информирует нас о возрасте биологическом.
Этот критерий позволяет дифференцировать детей и подростков в период максимальной вариабельности вторичных половых признаков. Однако не менее важны для теории и практики знания о дифференцированном развитии физических способностей в младшем и старшем школьных возрастах.
В качестве критерия для дифференциации в данном возрастных периодах можно использовать показатель физического развития, определяющийся сочетанием тотальных размеров тела. Данный критерий был использован при изучении дифференцированного развития физических способностей у детей и подростков школьного возраста.
В ходе развития различных функций организма отмечаются чувствительные (или сенситивные) периоды, когда прирост качеств происходит особенно интенсивно [5,7,14].
Так, для мышечной силы наибольшие темпы прироста характерный в 13-15 лет. Показатели выносливости у девочек растут наиболее интенсивно в возрасте 11-13 лет, а у мальчиков в 14 лет. По мнению специалистов [4,5,6,14], возраст 8-11 лет - наиболее благоприятный для воспитания скоростных возможностей. Ловкость значительно труднее воспитывать у подростков по сравнению с детьми, а у взрослых - по сравнению с юношами.
Мышечная сила характеризуется степенью мышечного напряжения. Производным показателем степени мышечного напряжения является величина противодействия силам внешнего сопротивления. Мышечная сила зависит от физиологического поперечника мышц, характера биохимических реакций, особенностей нервной регуляции, степени проявления волевых усилий.
Мышца может развить тем значительное напряжение, чем больше ее поперечное сечение. В зависимости от расположения волокон мышцы, имеющие одинаковый анатомический поперечник, развивает разную силу. Это происходит потому, что их физиологический поперечник (сумма поперечных сечений всех отдельно взятых волокон) больше, чем анатомический. Вследствие этого перистые мышцы имеют большую абсолютную силу, чем мышцы с параллельно расположенными волокнами, при равной величине их анатомического поперечника.
Величина мышечного напряжения зависит от количества вовлеченный в работу нервно-мышечных единиц.
Школьники 7-11 лет обладают низкими показателями мышечной силы. Силовые, в особенности статистические, упражнения вызывают у них быстрое развитие охранительного торможения. Таким образом, возрастные особенности детей ограничивают применение силовых упражнений на уроках физической культуры. Дети этого возраста более расположены к кратковременным скоростно-силовым упражнениям [7].
Следует постепенно приучать школьников и к сохранению статических поз при обязательном контроле за дыханием. Применение статистических упражнений вызывается необходимостью поддержания правильного положения при выполнении упражнений. Особое значение статические упражнения имеют для выработки и сохранения правильной осанки.
1.2.2. Быстрота.
Быстрота - это способность человека совершать действия в минимальный для данных условий отрезок времени [11,29].
Количественно быстрота характеризуется временем скрытого периода двигательной реакции на действие раздражителя, скоростью одиночного движения, частотой движений в единицу времени и производной от этих характеристик - скоростью передвижения в пространстве.
Качество быстроты зависит как от физиологических (подвижность нервных процессов, скорость обменных процессов, сила и эластичность мышц), так и от психологических предпосылок.
Скрытый период двигательной реакции обусловлен временем возбуждения рецептора, скоростью передачи сигнала по эфферентным путям в центральную нервную систему, временем центральной задержки, проведением сигнала к исполнительному органу и возбуждением мышцы (создание предпосылки для мышечного сокращения).
На величину скрытого периода влияет главным образом время центральной задержки, необходимое для формирования эфферентного двигательного сигнала. Чем сложнее раздражитель, тем дольше длится центральная задержка. Скрытый период двигательной реакции на сложный раздражитель увеличивается в 1,5 - 2 раза по сравнению с временем реакции на простой раздражитель.
Уровень быстроты движений зависит от функциональных особенностей центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата, от их функционального состояния, от силы и быстроты сокращения мышцы, от их эластичности, от координации движений технического мастерства, а в целом - от способности к максимальным волевым усилиям, направленным на выполнение упражнений максимальной скоростью движений.
Различают элементарные и комплексные формы проявления скоростных способностей. К первым относятся: латентное время простых и сложных двигательных реакций, скорость выполнения отдельного движения и частота движений (Н.В. Зимкин, 1956; и др.). Возрастные изменения быстроты у детей, не занимающихся спортом, исследовались в большом количестве научных работ
[4,7,13,18 и др.]. Авторы считают, что развитие скоростных качеств у школьников происходит неравномерно.