В качестве основного средства физической культуры следует назвать физические упражнения. Существует так называемая физиологическая классификация этих упражнений, объединяющая их в отдельные группы по физиологическим признакам.
К средствам ФК также относятся оздоровительные силы природы (солнце, воздух, вода) и гигиенические факторы (санитарно-гигиеническое состояние мест занятий, режим труда, отдыха, сна и питания).
Отмечено, что физическая тренировка за счет совершенствования ряда физиологических механизмов повышает устойчивость к перегреванию, переохлаждению, гипоксии , снижает заболеваемость и повышает работоспособность.
У людей, которые систематически активно занимаются физическими упражнениями, существенно повышается психическая, умственная и эмоциональная устойчивость при выполнении напряженной умственной и физической деятельности.
Устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов зависит от врожденных и приобретенных свойств. Эта устойчивость достаточно лабильна и поддается тренировке средствами мышечных нагрузок и внешними воздействиями (температурный режим, уровень кислорода и др.).
Оздоровительные силы природы.
Укреплению и активизации защитных сил организма, стимуляции обмена веществ и деятельности физиологических систем и отдельных органов в значительной мере могут способствовать оздоровительные силы природы. В повышении уровня физической и умственной работоспособности важную роль играет специальный комплекс оздоровительно-гигиенических мероприятий (пребывание на свежем воздухе, отказ от вредных привычек, достаточная двигательная активность, закаливание и др.).
Регулярные занятия физическими упражнениями в процессе напряженной учебной деятельности способствуют снятию нервно-психического напряжения, а систематическая мышечная деятельность повышает психическую, умственную, и эмоциональную устойчивость организма.
К гигиеническим факторам, содействующим укреплению здоровья, повышающим эффект воздействия физических упражнений на организм человека и стимулирующим развитие адаптивных свойств организма, относятся личная и общественная гигиена (частота тела, чистота мест занятий, воздуха и т.п.), соблюдение общего режима дня, режима двигательной активности, режима питания и сна.
Физическое развитие - процесс становления, формирования и последующего изменения форм и функций организма человека под воздействием физической нагрузки и условий повседневной жизни.
О физическом развитии человека судят по размерам и форме его тела, развитию мускулатуры, функциональным возможностям дыхания и кровообращения, по показателям физической работоспособности.
Основными показателями физического развития являются:
1. Показатели телосложения: рост, вес, осанка, объемы и формы отдельных частей тела, величина жироотложения и т.д. Эти показатели характеризуют, прежде всего, биологические формы (морфологию) человека.
2. Показатели развития физических качеств человека: силы, скоростных способностей, выносливости, гибкости, координационных способностей. Эти показатели в большей мере отражают функции мышечной системы человека.
3. Показатели здоровья, отражающие морфологические и функциональные изменения физиологических систем организма человека. Решающее значение на здоровье человека оказывает функционирование сердечно-сосудистой, дыхательной и центральной нервной систем, органов пищеварения и выделения, механизмов терморегуляции и др.
Физическое развитие каждого человека во многом зависит от таких факторов как наследственность, среда и двигательная активность.
Наследственность обуславливает тип нервной системы, телосложение, осанку и др. Причем генетически наследственная предрасположенность в большей мере определяет потенциальные возможности и предпосылки хорошего или плохого физического развития. Конечный же уровень развития форм и функций организма человека будет зависеть от условий жизни (среды) и от характера двигательной деятельности.
Процесс физического развития подчиняется закону единства организма и среды и, следовательно, существенным образом зависит от условий жизни человека. К ним относятся условия быта, труда, воспитания, материального обеспечения, а также качество питания (калорийность сбалансированность), все это влияет на физическое состояние человека и определяет развитие и изменение форм и функций организма.
Определенное влияние на физическое развитие человека оказывает климатическая и географическая среда и экологические условия проживания.
Под влиянием систематических тренировочных занятий человек может существенно улучшать практически все двигательные способности, а также успешно устранять средствами физической культуры различные недостатки телосложения и врожденные аномалии, например сутулость, плоскостопие и др.
Психофизиологические основы учебного труда и интеллектуальной деятельности. Средства физической культуры в регулировании работоспособности
1. Объективные и субъективные факторы обучения и реакция на них организма студентов.
Существуют объективные и субъективные факторы обучения, отражающиеся на психофизиологическом состоянии студентов.
К объективным факторам относят среду жизнедеятельности и учебного труда студентов, возраст, пол, состояние здоровья, общую учебную Нагрузку, отдых, в том числе активный.
К субъективным факторам следует отнести: знания, профессиональные способности, мотивацию учения, работоспособность, нервно-психическую устойчивость, темп учебной деятельности, утомляемость, психофизические возможности, личностные качества (особенности характера, темперамент , коммуникабельность), способность адаптироваться к социальным условиям обучения в вузе.
Учебное время студентов в среднем составляет 52-58 ч в неделю, включая самоподготовку), т.е. ежедневная учебная нагрузка равна 8-9 ч, следовательно, их рабочий день один из самых продолжительных. Значительная часть студентов (около 57%), не умея планировать свой бюджет времени, занимаются самоподготовкой и по выходным дням.
Студентам сложно адаптироваться к обучению в вузе, ведь вчерашние школьники попадают в новые условия учебной деятельности, новые жизненные ситуации.
Критический и сложный для студентов экзаменационный период — один из вариантов стрессовой ситуации, протекающей в большинстве случаев в условиях дефицита времени. В этот период интеллектуально-эмоциональной сфере студентов предъявляются повышенные требования.
Совокупность объективных и субъективных факторов, негативно воздействующих на организм студентов, при определенных условиях способствует появлению сердечно-сосудистых, нервных, психических заболеваний.
2. Изменение состояния организма студента под влиянием различных режимов и условий обучения.
В процессе умственного труда основная нагрузка приходится на центральную нервную систему, ее высший отдел — головной мозг, обеспечивающий протекание психических процессов — восприятия, внимания, памяти, мышления, эмоций.
Выявлено отрицательное воздействие на организм длительного пребывания в характерной для лиц умственного труда «сидячей» позе. При этом кровь скапливается в сосудах, расположенных ниже сердца. Уменьшается объем циркулирующей крови, что ухудшает кровоснабжение ряда органов, в том числе мозга. Ухудшается венозное кровообращение. Когда мышцы не работают, вены переполняются кровью, движение ее замедляется. Сосуды быстрее теряют свою эластичность, растягиваются. Ухудшается движение крови и по сонным артериям головного мозга. Помимо этого, уменьшение размаха движений диафрагмы отрицательно сказывается на функции дыхательной системы.
Кратковременная интенсивная умственная работа вызывает учащение сердечных сокращений, длительная работа — замедление. Иное дело, когда умственная деятельность связана с эмоциональными факторами, нервно-психическим напряжением. Так, до начала учебной работы у студентов была зафиксирована частота пульса, в среднем, 70,6 удар/мин; при выполнении относительно спокойной учебной работы — 77,4 удар/мин. Такая же работа средней степени напряженности повысила пульс до 83,5 удар/мин, а при сильном напряжении до 93,1 удар/мин. При эмоционально напряженном труде дыхание становится неравномерным. Насыщение крови кислородом может снижаться на 80%.
В процессе длительной и напряженной учебной деятельности наступает состояние утомления. Основной фактор утомления — сама учебная деятельность. Однако утомление, возникающее в процессе ее, может быть значительно осложнено дополнительными факторами, которые также вызывают утомление (например, плохая организация режима жизнедеятельности). Кроме того, необходимо учитывать ряд факторов, которые сами по себе не вызывают утомления, но способствуют его появлению (хронические заболевания, плохое физическое развитие, нерегулярное питание и др.).
3. Работоспособность и влияние на нее различных факторов.
Работоспособность — это способность человека выполнять конкретную деятельность в рамках заданных временных лимитов и параметров эффективности. С одной стороны, она отражает возможности биологической природы человека, служит показателем его дееспособности, с другой — выражает его социальную сущность, являясь показателем успешности овладения требованиями какой-то конкретной деятельности.
В каждый момент работоспособность определяется воздействием разнообразных внешних и внутренних факторов не только по отдельности, но и в их сочетании.
Эти факторы можно разделить на три основные группы:
1-я - физиологического характера — состояние здоровья, сердечно-сосудистой системы , дыхательной и другие;
2-я - физического характера — степень и характер освещенности помещения, температура воздуха, уровень шума и другие;
3-я психического характера - самочувствие, настроение, мотивация и др.
В определенной мере работоспособность в учебной деятельности зависит от свойств личности, особенностей нервной системы, темперамента. Интерес к эмоционально привлекательной учебной работе увеличивает продолжительность ее выполнения. Результативность выполнения оказывает стимулирующее воздействие на сохранение более высокого уровня работоспособности.
В то же время мотив похвалы, указания или порицания может быть чрезмерным по силе воздействия, вызвать настолько сильные переживания за результаты работы, что никакие волевые усилия не позволят справиться с ними, что приводит к снижению работоспособности. Поэтому условием высокого уровня работоспособности является оптимальное эмоциональное напряжение.
Установка также влияет на эффективность работоспособности. Например, у студентов, ориентированных на систематическое усвоение учебной информации, процесс и кривая ее забывания после сдачи экзамена носят характер медленного снижения. В условиях относительно кратковременной умственной работы причиной снижения работоспособности может стать угасание ее новизны. У лиц с высоким уровнем нейротизма обнаружена более высокая способность к усвоению информации, но более низкий эффект ее использования, по сравнению с лицами более низкого уровня нейротизма.
4. Влияние на работоспособность периодичности ритмических процессов в организме.
Высокая работоспособность обеспечивается только в том случае, если жизненный ритм правильно согласуется со свойственными организму естественными биологическими ритмами его психофизиологических функций. Различают студентов с устойчивой стереотипностью изменения работоспособности. Студенты, отнесенные к «утреннему» так называемые жаворонки.
Для них характерно то, что они встают рано, с утра бодры, жизнерадостны, приподнятое настроение сохраняют в утренние и дневные часы. Наиболее работоспособны с 9 до 14 ч. Вечером их работоспособность заметно снижается. Это — тип наиболее адаптированных к существующему режиму обучения студентов, поскольку их биологический ритм совпадает с социальным ритмом дневного вуза. Студенты «вечернего» типа — «совы» — наиболее работоспособны с 18 до 24 ч.
Они поздно ложатся спать, часто не высыпаются, нередко опаздывают на занятия; в первой половине дня заторможены, поэтому находятся в наименее благоприятных условиях, обучаясь на дневном отделении вуза. Очевидно, период снижения работоспособности студентов обоих типов целесообразно использовать для отдыха, обеда, если же необходимо заниматься, то наименее трудными дисциплинами. Для «сов» целесообразно с 18 ч устраивать консультации и занятия по наиболее сложным разделам программы.
5. Общие закономерности изменения работоспособности студентов в процессе обучения.
Под влиянием учебно-трудовой деятельности работоспособность студентов претерпевает изменения, которые отчетливо наблюдаются в течение дня, недели, на протяжении каждого полугодия и учебного года в целом.
Динамика умственной работоспособности в недельном учебном цикле характеризуется последовательной сменой периода врабатывания в начале недели (понедельник), что связано с вхождением в привычный режим учебной работы после отдыха в выходной день. В середине недели (вторник-четверг) наблюдается период устойчивой, высокой работоспособности. К концу недели (пятница, суббота) отмечается процесс ее снижения.
В начале учебного года процесс полноценной реализации учебно-трудовых возможностей студентов затягивается до 3-3,5 недель (период врабатывания), сопровождаемый постепенным повышением уровня работоспособности. Затем наступает период устойчивой работоспособности длительностью 2,5 мес. С началом зачетной сессии в декабре, когда на фоне продолжающихся учебных занятий студенты готовятся и сдают зачеты, ежедневная нагрузка увеличивается в среднем до 11-13 ч в сочетании с эмоциональными переживаниями - работоспособность начинает снижаться. В период экзаменов снижение кривой работоспособности усиливается.
6. Типы изменений умственной работоспособности студентов.
Исследования показывают, что работоспособность у студентов имеет разные уровни и типы изменений, что влияет на качество и объем выполняемой работы. В большинстве случаев студенты, имеющие устойчивый и многосторонний интерес к учебе, обладают высоким уровнем работоспособности; лица с неустойчивым, эпизодическим интересом имеют преимущественно пониженный уровень работоспособности.
По типу изменений работоспособности в учебном труде выделяют усиливающийся, неровный, ослабевающий и ровный типы, связывая их с типологическими особенностями. Так, к усиливающемуся типу относят преимущественно лиц с сильным типом нервной системы, способных длительное время заниматься умственным трудом. К неровному и ослабевающему типам относят лиц с преимущественно слабой нервной системой.
7. Состояние и работоспособность студентов в экзаменационный период.
Экзамены для студентов — это критический момент в учебной деятельности, когда подводятся итоги учебной работы за семестр. Решается вопрос о соответствии студента уровню вуза, получении стипендии, о самоутверждении личности и др. Экзаменационная ситуация — это всегда некая неопределенность исхода, что позволяет оценивать ее как сильный эмоциональный фактор.
Неоднократно повторяемые экзаменационные ситуации сопровождаются эмоциональными переживаниями, индивидуально различными, что создает доминантное состояние эмоциональной напряженности. Экзамены - определенный стимул к увеличению объема, продолжительности и интенсивности учебного труда студентов, мобилизации всех сил организма.
Во время экзаменов повышается «стоимость» учебного труда студентов. Об этом свидетельствуют факты снижения массы тела за период экзаменов на 1,6-3,4 кг. Причем в большей степени это присуще тем студентам, реактивность которых на экзаменационную ситуацию повышена.
Согласно данным у первокурсников наблюдается наиболее высокий градиент умственной работоспособности. На последующих годах обучения его величина уменьшается, что свидетельствует о лучшей адаптации студентов к условиям экзаменационного периода. В весеннюю сессию градиент работоспособности нарастает по сравнению с зимней сессией.
8. Средства физической культуры в регулировании психоэмоционального и функционального состояния студентов в экзаменационный период.
Вуз предоставляет студентам три вида отдыха, различных по длительности: кратковременные перерывы между занятиями, еженедельный день отдыха и каникулярный отдых зимой и летом.
Принцип активного отдыха стал основой организации отдыха и при умственной деятельности, где соответствующим образом организованные движения до, в процессе и по окончании умственного труда оказывают высокий эффект в сохранении и повышении умственной работоспособности. Не менее действенны ежедневные самостоятельные занятия физическими упражнениями.
Активный отдых повышает работоспособность только при соблюдении определенных условий:
Его эффект проявляется лишь при оптимальных нагрузках;
При включении в работу мышц-антагонистов;
Эффект снижается при быстро развивающемся утомлении, а также утомлении, вызванном монотонной работой;
Положительный эффект выражен сильнее на фоне большей, однако не высокой степени утомления, чем при слабой его степени;
Чем тренированнее человек к утомляющей работе, тем выше эффект активного отдыха.
Таким образом, направленность занятий в экзаменационный период для основной массы студентов должна носить профилактический характер, а для студентов-спортсменов иметь поддерживающий уровень физической и спортивно-технической подготовленности.
Состояние психической напряженности, наблюдающееся у студентов в период экзаменов, можно уменьшить несколькими способами.
Дыхательные упражнения. Полное брюшное дыхание - вначале при расслабленных и слегка опущенных плечах выполняется вдох через нос; воздухом наполняются нижние отделы легких, живот при этом выпячивается. Затем вдохом последовательно поднимаются грудная клетка, плечи, ключицы. Полный выдох выполняется в той же последовательности: постепенно втягивается живот, опускается грудная клетка, плечи и ключицы.
Второе упражнение состоит в полном дыхании, осуществляемом в определенном ритме ходьбы: полный вдох на 4, 6 или 8 шагов, затем следует задержка дыхания, равная половине числа шагов, сделанных при вдохе. Полный выдох делается за то же число шагов (4, 6, 8). Количество повторений определяется самочувствием. Третье упражнение отличается от второго только условиями выдоха: толчками через плотно сжатые губы. Положительный эффект упражнений возрастает по мере упражняемости.
Психическая саморегуляция. Изменение направленности сознания включает такие варианты, как отключение, при котором с помощью волевых усилий, концентрации внимания в сферу сознания включаются посторонние предметы, объекты, ситуации, кроме обстоятельств, вызывающих психическое напряжение. Переключение связано с концентрацией внимания и направленности сознания на какое-либо интересное дело. Отключение состоит в ограничении сенсорного потока: пребывание в тишине с закрытыми глазами, в спокойной расслабленной позе, представляя ситуации, в которых человек чувствует себя легко и спокойно.
7. Использование «малых форм» физической культуры в режиме учебного труда студентов.
Среди разнообразных форм физической активности утренняя гимнастика наименее сложна, но достаточно эффективна для ускоренного включения в учебно-трудовой день, благодаря мобилизации вегетативных функций организма , повышению работоспособности центральной нервной системы, созданию определенного эмоционального фона. У студентов, регулярно выполняющих утреннюю гимнастику, период врабатывания на первой учебной паре был в 2,7 раза меньше, чем у не выполняющих ее. Это же в полной мере относится и к психоэмоциональному состоянию - настроение повышалось на 50%, самочувствие на 44%, активность на 36,7%.
Действенной и доступной формой занятий в вузе является физкультурная пауза. Она решает задачу обеспечить активный отдых студентов и повысить их работоспособность. При изучении эффективности использования в микропаузах физических упражнений динамического и познотонического характера установлено, что одноминутное динамическое упражнение (бег на месте в темпе 1 шаг в с) по своему эффекту эквивалентно выполнению познотонических упражнений в течение двух минут. Поскольку рабочая поза студентов отличается монотонным напряжением преимущественно мышц-сгибателей (сидят, наклонившись вперед), начинать и заканчивать цикл упражнений целесообразно энергичным потягиванием мышц-сгибателей.
Методические рекомендации по использованию познотонических упражнений. До начала интенсивной умственной работы, чтобы сократить период врабатывания, рекомендуется произвольное дополнительное напряжение мышц конечностей умеренной или средней интенсивности в течение 5-10 мин. Чем ниже исходное нервное и мышечное напряжение и чем быстрее необходимо мобилизоваться для работы, тем выше должно быть дополнительное напряжение скелетных мышц. При продолжительной напряженной умственной работе, если она к тому же сопровождается эмоциональным стрессом, рекомендуется произвольное общее расслабление скелетных мышц, сочетаемое с ритмичным сокращением небольших по массе мышечных групп (например, сгибателей и разгибателей пальцев кисти, мимической мускулатуры лица и т.п.).
8. Работоспособность студентов в условиях оздоровительно-спортивного лагеря.
Здоровый образ жизни студентов подразумевает систематическое использование средств физической культуры и спорта в учебном году. Успешному выполнению учебно-трудовых обязанностей при сохранении здоровья и высокой работоспособности помогает активный отдых. Среди различных форм отдыха в каникулярный период широкое развитие в вузах получили студенческие оздоровительно-спортивные лагеря (зимние и летние).
20-дневный отдых в лагере, организованный через неделю после завершения летней сессии, позволил восстановить все показатели умственной и физической работоспособности, в то время как у отдыхавших в городе, восстановительные процессы протекали вяло.
9. Особенности проведения учебных занятий по физическому воспитанию для повышения работоспособности студентов.
Структура организации учебного процесса в вузе оказывает воздействие на организм студента, изменяя его функциональное состояние и влияя на работоспособность. Это обстоятельство должно учитываться и при проведении учебных занятий по физическому воспитанию, которые также оказывают влияние на изменение работоспособности студентов.
По результатам исследований установлено, что для успешного воспитания основных физических качеств студентов необходимо опираться на закономерную периодику работоспособности в учебном году. Согласно этому в первой половине каждого семестра на учебных и самостоятельных занятиях целесообразно применять физические упражнения с преимущественной (до 70-75%) направленностью на развитие скоростных, скоростно-силовых качеств и скоростной выносливости с интенсивностью по ЧСС 120-180 удар/мин; во второй половине каждого семестра с преимущественной (до 70-75%) направленностью на развитие силы, общей и силовой выносливости с интенсивностью по ЧСС 120-150 удар/мин.
Первая часть в семестре совпадает с более высоким функциональным состоянием организма, вторая - с его относительным снижением. Занятия, построенные на основе такого планирования средств физической подготовки, оказывают стимулирующее влияние на умственную работоспособность студентов, улучшают их самочувствие, обеспечивают прогрессивное повышение уровня физической подготовленности в учебном году.
При двух занятиях в неделю сочетание физических нагрузок с умственной работоспособностью имеет следующие особенности. Наиболее высокий уровень умственной работоспособности наблюдается при сочетании двух занятий при ЧСС 130-160 удар/мин с интервалами в 1-3 дня. Положительный, но вдвое меньший эффект достигается при чередовании занятия с ЧСС 130-160 удар/мин и 110-130 удар/мин.
Использование двух занятий в неделю при ЧСС свыше 160 удар/мин ведет к значительному снижению умственной работоспособности в недельном цикле, особенно для недостаточно тренированных. Сочетание занятий с таким режимом в начале недели и занятий с ЧСС 110-130, 130-160 удар/мин во второй половине недели оказывает стимулирующее воздействие на работоспособность студентов лишь в конце недели.
В практике физического воспитания определенной части студентов постоянно возникает проблема: как сочетать успешное выполнение обязанностей по учебе и повышение спортивного мастерства. Вторая задача требует 5-6 учебно-тренировочных занятий в неделю, а иногда и двух в день.
При систематических занятиях различными видами спорта воспитываются определенные психические качества, отражающие объективные условия спортивной деятельности.
Обобщенные характеристики успешного использования средств физической культуры в учебном процессе, обеспечивающие состояние высокой работоспособности студентов в учебно-трудовой деятельности, следующие:
Длительное сохранение работоспособности в учебном труде;
Ускоренная врабатываемость;
Способность к ускоренному восстановлению;
Эмоциональная и волевая устойчивость к сбивающим факторам;
Средняя выраженность эмоционального фона;
Снижение физиологической стоимости учебного труда на единицу работы;
Успешное выполнение учебных требований и хорошая успеваемость, высокие организованность и дисциплина в учебе, быту, отдыхе;
Рациональное использование бюджета свободного времени для личностного и профессионального развития.
Физическое развитие является одним из важнейших признаков, определяющих уровень здоровья населения.
Физическое развитие - комплекс морфологических и функциональных свойств организма, определяющих массу, плотность, форму тела, структурно-механические качества и выражающихся запасом его физических сил.
На уровень физического развития влияет комплекс социально-биологических, медико-социальных, организационных, природно-климатических факторов.
Основными признаками физического развития являются:
1. Антропометрические, т.е. основанные на изменении размеров тела, скелета человека и включающие:
а) соматометрические - размеры тела и его частей;
б) остеометрические - размера скелета и его частей;
в) краниометрические - размеры черепа.
2. Антропоскопические, основанные на описании тела в целом и отдельных его частей. К антропоскопическим признакам относятся: развитие жирового слоя, мускулатуры, форма грудной клетки, спины, живота, ног, пигментация, волосяной покров, вторичные половые признаки и т.д.
3. Физиометрические признаки, т.е. признаки, которые определяют физиологическое состояние, функциональные возможности организма. Обычно они измеряются с помощью специальных приборов. В частности, к ним относятся: жизненная емкость легких (измеряется с помощью спирометра), мышечная сила кистей рук (измеряется с помощью динамометра) и т.д.
Значимость оценки физического развития :
ü Клинико-диагностическое значение оценки физического развития - определение конституциональной предрасположенности, риска заболеваний и конституциональных особенностей течения заболевания. В акушерстве измерение таза женщины позволяет определить тактику ведения родов.
ü Антропометрические показатели используются для контроля за физическим развитием детей и оценки эффективности проводимых оздоровительных мероприятий. Они необходимы для определения режима жизни и физической нагрузки ребенка.
ü Оценка биологического возраста важна для определения школьной зрелости, спортивных возможностей ребенка, используется в судебно-медицинской практике.
ü В статистике ряд антропометрических показателей являются важнейшими критериями для определения таких понятий, как «живорожденность»,
ü «мертворожденность», «недоношенность», «масса тела при рождении» и т.д.
ü В гигиене показатели физического развития помогают определить годность к военной службе и роду войск.
ü Медико-социальное значение: определение социального благополучия в обществе.
Нарушения физического развития могут свидетельствовать о неблагоприятных условиях и образе жизни ребенка и должны являться одним из критериев для определения уровня социального риска семьи, выделения социального неблагополучия семей.Изучение физического развития включает в себя:
1) изучение физического развития и его закономерностей в различных возрастно-половых группах населения и сдвигов за определенные промежутки времени;
2)динамическое наблюдение за физическим развитием и здоровьем в одних и тех же коллективах;
3) разработку мер региональных возрастно-половых стандартов для индивидуальной и групповой оценки физического развития детей;
4) оценку эффективности оздоровительных мероприятий.
Инструменты антропометрии: антропометра, ростомера, сантиметровой ленты, толстостных и скользящих циркулей, циркулей-калинеров и т.д. Для антропоскопии используются шкалы, муляжи, схемы. Физиометрию проводят на специальных приборах. Также может быть использована фотография (т.н. метод стереофотограммометрии).
Наблюдение за физическим развитием детей начинается с момента рождения и регулярно продолжается в детских поликлиниках, детских дошкольных учреждениях, школах в сроки, установленные специальными приказами. Результаты оценки вносятся в «Историю развития новорожденного» (ф. 097/у), «Медицинскую карту ребенка» (ф. 025/у). У взрослого населения регулярной оценки физического развития не производится.
Для изучения, анализа и оценки физического развития применяются генерализирующий и индивидуализирующий методы наблюдения .
Генерализирующий метод. Вычисление средних данных физического развития в группе детей.
Индивидуализирующий метод - наблюдение за развитием каждого отдельного ребенка.
Для получения средних показателей физического развития проводится обследование больших групп практически здоровых людей различного возраста и пола. Полученные средние показатели являются стандартами физического развития соответствующих групп населения.
Общепринятых стандартов физического развития не существует (зависит от места, климата..). Определяются местные или региональные стандарты физического развития. Местные стандарты должны уточняться примерно через 5 лет в связи с постоянно меняющимися условиями и образом жизни.
Оценка физического развития индивидуума осуществляется путем сравнения его показателей со стандартами и определения степени отклонений от средний величин.
Оценка физического развития должна осуществляться по совокупности всех морфологических и функциональных признаков с учетом других показателей здоровья. Обязательному контролю за физическим развитием подлежат дети от момента рождения, допризывники, беременные женщины и другие категории населения.
Определение понятия. Под физическим развитием понимают размеры и форму тела, соответствие их возрастной норме. Количественная оценка физического развития может быть выражена как в абсолютных (килограммы, сантиметры), так и в относительных (доля в процентах от возрастной нормы) величинах. С физическим развитием тесно связаны моторное (двигательное) развитие и половое созревание. Выраженные отклонения от нормативов физического развития, как правило, означают нарушения процессов роста и созревания организма. Часто они бывают связаны с теми или иными метаболическими нарушениями, а также с патологией эндокринной и центральной нервной систем. При этом существенное отставание в физическом развитии иногда даже менее опасно, чем значительное опережение, которое почти всегда свидетельствует о наличии гормональных нарушений.
Размеры и общий план строения тела. В возрастной, сравнительной и экологической физиологии большое внимание уделяется закономерностям, связывающим размеры тела и те или иные функциональные свойства организма. Выдающийся современный исследователь К. Шмидт-Ниельсен выпустил даже специальную монографию под названием «Размеры животных: почему они так важны». Одна из центральных мыслей автора состоит в том, что изменение размеров неминуемо ведет к изменению конструкции, так как прингдпы, пригодные для объекта малого размера, не могут быть приложимы к аналогичному по функции объекту большего размера. Это было им замечательно проиллюстрировано целым рядом примеров как из морфологии и физиологии животных, так и из техники. Действительно, простое увеличение размеров без изменения пропорций выглядит обычно нелепо и очевидно нецелесообразно. Трудно представить себе взрослого человека, имеющего пропорции новорожденного. Такой человек был бы беспомощным инвалидом - с огромными туловищем и головой и коротенькими руками и ногами, совершенно неспособными по самой своей конструкции производить что-либо полезное.
Связь физиологических функций с размерами и формой тела. Физическое развитие, характеризуя геометрические размеры тела и его пропорции, непосредственно влияет на функционирование всех без исключения органов и систем организма (рис. 7). Это связано с тем, что масса и площадь поверхности тела во многом определяют интенсивность обменных процессов в организме. Масса тела при этом выступает как мера продукции энергии (тепла), а его поверхность - как мера теплоотдачи. Иными словами, размеры и пропорции тела во многом определяют соотношение механизмов теплопродукции и теплоотдачи. Маленький ребенок ближе по своим пропорциям к шарику, т. е. к идеальной форме, имеющей минимальное соотношение поверхности и объема (массы). Такая форма наиболее экономична для поддержания энергетического и теплового баланса организма на минимальном уровне, т. е. теплоотдача при такой форме будет наименьшая, что снижает нагрузку на механизмы теплопродукции. В то же время чем больше по размеру шаровидное тело, тем меньше (при неизменных пропорциях) его относительная поверхность и, следовательно, теплоотдача. Это обусловлено простой математической зависимостью, согласно которой объем шарообразного тела пропорционален его радиусу в 3-й степени, а поверхность - радиусу во 2-й степени. Увеличение радиуса (т. е. размеров) тела приводит к существенно более быстрому возрастанию объема, чем увеличение поверхности. То есть относительная поверхность (площадь поверхности, приходящаяся на единицу объема) у маленького тела существенно выше, чем у большого. Поэтому для маленького организма проблемой является дополнительная продукция тепла при охлаждении, а для большого - дополнительный отвод тепла при перегреве.
Размеры тела и физические факторы. Человек на протяжении всей своей постнатальной жизни постоянно взаимодействует с Двумя основными физическими факторами, к которым организму приходится непрерывно приспосабливаться, - температурой окружающей среды и силой тяжести (гравитацией). Реакция организма на оба эти фактора самым непосредственным образом связана с массой, геометрическими размерами и пропорциями тела, т.е. с физическим развитием. Другие физические факторы, также определяющие особенности экологии человека, воздействуют на организм независимо от его формы и размеров (например, уровень инсоляции, влажность, газовый состав окружающего воздуха и т.п.).
Температура окружающей среды - постоянно действующий фактор переменного значения. В связи с тем, что клетки организма нуждаются для своего нормального функционирования в постоянной температуре около 37 "С, изменения внешней температуры обусловливают необходимость приспособления организма к этому переменному фактору. Размеры и пропорции тела в этом случае очень важны, так как интенсивность производства тепла в организме пропорциональна его массе, а скорость теплоотдачи пропорциональна площади поверхности тела. Любое изменение размеров и пропорций, в том числе происходящее в результате естественных процессов роста и развития, непосредственно ска- : зывается на балансе продукции и отвода тепла и неукоснительно ведет к перестройке деятельности всех вегетативных систем организма, а следовательно - и систем управления (центральной нервной системы и эндокринной системы). Повышенная температура среды требует - во избежание перегрева - активации функций, способствующих теплоотдаче (перераспределение кровотока в сторону усиления кожного кровообращения, активация легочной вентиляции и потоотделения). Пониженная температура, напро-, тив, требует сохранения тепла в организме (за счет обратного перераспределения кровотока, снижения активности внешнего дыхания и потоотделения) и усиления его продукции за счет^ повышения интенсивности метаболизма (особенно в таких орга- : нах, как печень, бурая жировая ткань и скелетные мышцы).
Гравитация (сила тяжести) - другой постоянно действующий фактор, влияние которого сказывается непрерывно и тесно связано с массой и формой тела. Изменение пропорций тела неминуемо ведет к изменению биомеханических свойств и, как следствие, экономичности разнообразных движений, т.е. влияет на энергетический баланс организма.
Таким образом, геометрические размеры, масса и пропорции тела очень существенно влияют на протекание всех важнейших функций организма, воздействуя на их экономичность и ставя пределы адаптивным возможностям.
Влияние размеров тела на метаболизм и вегетативные функции. Размеры тела во многом определяют интенсивность обменных процессов (рис. 8), активность многих физиологических функций (например, частоту сердцебиений и дыхания), а также толерантность к внешней температуре и другим факторам среды. Зависимость показателей функциональной активности от размеров тела в ряду животных «от мыши до слона» широко исследована, и взрослый человек хорошо укладывается в эти общебиологические закономерности. Обычно измеряемые показатели интенсивности обменных процессов (интенсивность потребления кислорода либо его калорический эквивалент) и связанных с ними вегетативных функций (частота пульса, относительная объемная скорость кровотока, частота дыхания и т.п.) снижаются с увеличением размеров тела пропорционально массе тела в степени 2/3. Сходные закономерности могут быть выявлены и в ходе онтогенетического роста, однако здесь имеются факторы, существенно искажающие плавный ход соответствующих кривых. Эти факторы связаны с различной организацией функций организма на разных этапах онтогенеза, о чем говорилось выше. Тем не менее внутри одной возрастной группы размерные закономерности, хотя и не столь явно выраженные, имеют место. Это еще одна из причин, по которой контроль за уровнем физического развития детей и подростков имеет важное значение при оценке их общего морфофункционального состояния.
Масса тела, скорость обмен ных процессов и «физиологическое время». Снижение интенсивности обменных процессов с возрастом и увеличением размеров тела означает, что в единицу времени происходит меньшее количество биохимических реакций, составляющих основу метаболизма. В связи с этим возникло представление о «физиологическом времени», т.е. о том, что время для более маленького организма течет быстрее. Было показано, что «физиологическое время» пропорционально массе тела в степени 0,25. Например, у годовалого ребенка массой 12 кг время течет в 1,5 раза быстрее, чем у взрослого массой 70 кг, а у первоклассника массой 30 кг - на 25 % быстрее. Совершенно аналогичные результаты могут быть получены, если подсчитать соотношение частоты сердцебиений, которая также может служить выражением интенсивности обменных процессов в организме. Так, у 7-летнего ребенка в покое пульс составляет примерно 90 уд/мин, а у взрослого - 70, что в 1,28 раза ниже. Таким образом, годовалые дети за сутки проживают как бы 1,5 суток, а 7-летние - 1,25 суток. В этих условиях становится понятна необходимость дневного сна для восстановления сил, запас которых в детском организме также еще невелик.
Типы роста тканей организ ма. Разные ткани организма могут иметь различный тип ростовых процессов (рис. 9). Характер ростовых процессов обычно выражается кривой роста. В биологии развития различают четыре типа роста: А - лимфоидный (тимус, лимфатические узлы, лимфоидная ткань кишечника и т.п.); Б - мозговой (мозг и его части, твердая мозговая оболочка, спинной мозг, глаз, размеры головы); В - общий (тело в целом внешние размеры, органы дыхания и пищеварения, почки, аорта и легочная артерия, мышечная система, объем крови); репродуктивный (яички, придаток, предстательная железа, семенные пузырьки, яичники, фаллопиевы трубы).
Для типа А характерна очень высокая скорость роста в первые 10 лет жизни и достижение максимальных размеров органа в пре-пубертатный период, а затем - инволюция с наступлением полового созревания. Тип Б характеризуется постепенным замедлением скорости роста от рождения до созревания, причем уже в возрасте 8-10 лет орган практически достигает дефинитивных размеров. Тип В характеризуется быстрым ростом в начале постнатальной жизни, затем происходит торможение ростовых процессов, и вновь они ускоряются с наступлением пубертата. И наконец, тип Г, описывающий рост гонад, характеризуется медленным ростом в первые годы жизни и скачкообразным его ускорением с началом полового созревания.
Совершенно особый тип кривой роста характерен для подкожной жировой ткани. Очень высокая скорость роста жировой прослойки в первые месяцы жизни приводит к тому, что к 1 году у ребенка формируется весьма выраженный подкожный слой жира, который затем начинает уменьшаться, и лишь с преодолением ребенком возрастного рубежа 6-8 лет подкожный жир вновь накапливается. С учетом изменений общих размеров тела надо признать, что содержание подкожного жира в организме годовалого младенца относительно очень велико и в норме никогда в дальнейшем подобное состояние не наблюдается. В динамике роста подкожного жира выявляются довольно четкие различия между мальчиками и девочками: у девочек как скорость роста, так и абсолютные размеры подкожной жировой клетчатки обычно выше.
Показатели физического развития. К показателям физического развития, которые обычно рассматриваются врачами, антропологами и другими специалистами с целью контроля за динамикой процессов роста и развития, относятся:
масса тела;
длина тела;
окружность грудной клетки;
окружность талии.
Наряду с этими могут рассматриваться также и другие показатели (например, размеры кожно-жировых складок, окружности отдельных звеньев тела - бедра, голени, плеча и т. п.). Однако для сопоставления с нормой и заключения о характере и уровне физического развития перечисленных показателей достаточно.
Оценка показателей физического развития. Для оценки показателей физического развития используют нормативные таблицы и шкалы, основанные на сигмальных отклонениях. Обычно оценивают отдельно каждый из показателей физического развития по сигмальной шкале, а также анализируют их соотношение на основании стандартных уравнений линейной регрессии для выявления дисгармоничных вариантов. Сигмальные шкалы позволяют оценивать результаты каждого измерения по 5-балльной шкале, в которой:
<М- 1,33 5 - низкий уровень;
<М-0,67 5 - нижесредний уровень;
М + 0,67 5 - средний уровень;
> М + 0,67 8 - вышесредний уровень;
> М + 1,33 5 - высокий уровень.
При проведении оценки физического развития сначала оценивают длину тела, а затем соответствие массы тела и длин окружностей измеренной длине тела. Это делается с помощью стандартных уравнений линейной регрессии. Для количественной оценки используют специально разработанные стандарты физического развития.
Стандарты (нормативы) физического развития представляют собой результаты антропометрического обследования больших групп населения данной местности - не менее 100-150 человек на возрастно-половую группу. Поскольку физическое развитие населения подвержено колебаниям в зависимости от географических, этнических, климатических, социальных, биогенных, экологических и иных факторов, стандарты и нормативы физического развития требуют регулярного (не реже 1 раза в 5-10 лет) обновления. Стандарты физического развития всегда имеют региональный характер, причем внутри регионов, населенных разными этническими группами, должны использоваться стандарты, разработанные на основании обмеров представителей соответствующих этнических групп. Это имеет большое значение в районах Крайнего Севера, Дальнего Востока, а также в Поволжье, на Кавказе и в других регионах России, где вместе проживают представители разных этносов и рас, имеющие существенные генетически предопределенные антропологические различия.
Темпы физического развития. Акселерация и ретардация. Темп физического развития - важная характеристика для оценки состояния здоровья каждого конкретного ребенка. Умеренное ускорение или замедление этого темпа может зависеть от множества факторов, но и то и другое всегда должно учитываться при сборе анамнеза и постановке любого клинического диагноза. Индивидуальное разнообразие темпов физического развития достаточно велико, но если оно укладывается в границы нормы - это свидетельствует об адекватности условий существования ребенка его морфофункциональным возможностям на данном этапе индивидуального развития.
Однако наряду с индивидуальными в отдельные периоды наблюдаются популяционные сдвиги в темпах физического развития. Так, в странах Европы, Северной Америки и некоторых странах Азии и Африки в XX в. стало наблюдаться ускорение темпов физического развития детей на уровне целых популяций. Такое явление получило название «эпохальный сдвиг», или «акселерация» (от лат. accelero - ускорять) физического развития. Оно проявлялось в том, что дети значительно опережали своих родителей в соответствующем возрасте по длине и массе тела, а также раньше достигали уровня половой зрелости. В период с 1960-х по 1990-е годы было проведено огромное число исследований с целью выявить сам факт акселерации роста и развития, а также попытаться дать ему рациональное объяснение. Среди гипотез относительно причин акселерации были такие, которые в разных видах связывали эти процессы с общим повышением уровня жизни и благосостояния населения Земли, которое нарастало более высокими темпами в тех странах, где акселерация началась раньше и была ярче выражена. Другая распространенная точка зрения - информационная гипотеза, согласно которой огромный объем информации, обрушившийся на детей с раннего возраста через печать, радио, телевидение и другие средства коммуникации, стимулирует ростовые процессы и ускоряет созревание организма. И наконец, третья точка зрения сводилась к тому, что акселерация - явление временное, связанное с какими-то экзогенными (например, зависящими от солнечной активности) или эндогенными (причины которых неизвестны) популяционными циклами, неоднократно на протяжении веков приводившими то к ускорению, то к замедлению (ретардации, от лат. retardo - замедлять, тормозить) физического развития человечества.
До настоящего времени ни одна из этих точек зрения не получила всеобщего признания, более того, все большее число исследователей склоняется к признанию совокупного воздействия все этих факторов, которое и привело к резкому ускорению физического развития во второй половине XX в. Между тем измерения сделанные в последние 5-10 лет в России, в странах Европы Америки, показали, что процессы акселерации на популяционном уровне приостановились, отмечена даже некоторая тенденция к ретардации развития подрастающего поколения. Это обстоятельство свидетельствует более всего в пользу циклической теории акселерации-ретардации развития. Подтверждением этой концепции является и тот факт, что, судя по размерам воинских доспехов, средневековые рыцари отличались малыми размерам тела и грацильным телосложением, сходным с телосложением современных подростков. При этом, судя по данным археологических раскопок, жившие еще на 1000 лет раньше европейские жители древнего мира - Рима и Греции - были по своему физическому развитию ближе к современному типу представителя европейской расы.
Акселерация физического развития, проявившаяся в мире последние 50 лет, практически не затрагивала темпов ментального и духовного развития, и это создавало определенные трудности в сфере обучения и воспитания. В частности, раннее достижение половой зрелости привело к массовому раннему вступлению подростков в половые отношения, что до сих пор представляв собой немалую социокультурную, педагогическую и медицинскую проблему.
Возрастное изменение общего плана строения тела. Общее представление об изменении строения тела с возрастом можно получить, рассмотрев рис. 7. Из него хорошо видно, что относительные размеры головы с возрастом весьма существенно уменьшаются, тогда как относительная длина конечностей значительно возрастает. Новорожденный ребенок относительно очень широк, причем его туловище по всей длине имеет примерно одинаковую ширину. К возрасту достижения половой зрелости появляются половые различия в строении тела: широкие плечи и узкий таз юношей и четко выраженная талия с последующим расширение к тазу у девушек. Все эти изменения обусловлены различиями темпах роста отдельных частей тела на разных этапах онтогенеза. В свою очередь они приводят к появлению как морфологически так и физиологических особенностей, характерных для каждого из этапов индивидуального развития.
Морфологические критерии биологического возраста. Широк! разброс индивидуальных вариантов темпов развития приводит тому, что календарный (паспортный) возраст и уровень морфоункционального развития (биологический возраст) могут довольно существенно расходиться. Между тем для проведения социальных, педагогических, да и лечебных мероприятий с ребенком гораздо важнее ориентироваться на его индивидуальный уровень морфофункциональной зрелости, чем на календарный возраст. В связи с этим возникает задача оценки биологического возраста. Комплексное антропологическое и физиологическое исследование могло бы дать однозначный ответ на такой вопрос, но широкое проведение подобных исследований практически невозможно, а между тем знание степени биологической зрелости организма необходимо для многих практических целей. Поэтому выработаны простые морфологические критерии, которые с известной долей вероятности могут охарактеризовать биологический возраст ребенка.
Самый простой, но и самый грубый способ оценки биологического возраста - по пропорциям тела - соотношению длины ко нечностей и туловища. При этом следует подчеркнуть, что отдельно длина или масса тела, а также размер любой части тела не могут быть использованы в качестве критериев биологического возраста. Превышение уровня физического развития над среднепопуляционными значениями, также как и его отставание, само по себе еще не говорит о степени морфофункциональной зрелости организма. Так, например, высокий рост ребенка может означать не только то, что он быстрее других развивается (это как раз нам и предстоит выяснить), но также и то, что он станет высоким взрослым и уже сейчас обгоняет своих сверстников. Различить эти альтернативы по одному измерению невозможно. Другое дело - пропорции тела, учитывающие соотношение степени развития отдельных его частей: головы, туловища, конечностей. Но такая оценка может давать только очень грубый, приближенный результат, так как здесь вмешивается фактор биологического разнообразия, т.е. конституциональной принадлежности индивида. У потенциальных долихоморфов уже в детском возрасте ноги могут быть относительно длиннее, чем у их сверстников-брахиморфов, хотя скорость морфофункционального развития брахиморфов по многим показателям часто оказывается выше. Поэтому, судя по пропорциям тела, можно с уверенностью отнести ребенка только к той или иной возрастной группе, причем достаточно широкой.
Костный возраст. Гораздо более точный результат дает исследование костного (скелетного) возраста. Оссификация каждой кости начинается с первичного центра и проходит через ряд последовательных стадий увеличения и формирования области окостенения. Кроме того, в ряде случаев появляется один или несколько дополнительных центров окостенения в эпифизах. Наконец, эпифизы срастаются с телом кости, и созревание на этом завершается. Все эти этапы легко можно увидеть на рентгенограмме. По числу имеющихся центров окостенения и степени их развития можно достаточно точно судить о костном возрасте. На практике наиболее часто для этих целей используют кисть и запястье (обычно левой руки). Это связано как с особенностями строения этого звена тела (множество костей и эпифизов), так и с технологическим удобством, сравнительной дешевизной и безопасностью процедуры. Сравнение полученной рентгенограммы со стандартами и балльная оценка степени развития многих костей позволяют количественно (в годах и месяцах) выразить полученный результат. Недостаток этого метода заключается в том, что он довольно трудоемок и требует проведения дорогостоящего и небезопасного для здоровья рентгенологического исследования.
Зубной возраст. Если подсчитать число прорезавшихся (или сменившихся) зубов и сопоставить эту величину со стандартами, можно оценить так называемый зубной возраст. Однако возрастные периоды, когда такое определение возможно, ограничены: молочные зубы появляются в интервале от 6 месяцев до 2 лет, а смена их на постоянные происходит с 6 до 13 лет. В период от 2 до 6 лет и после 13 лет определение зубного возраста теряет смысл. Правда, возможно производить оценку степени окостенения зубов на основании рентгенограмм, как и в случае костного возраста, однако такой метод по понятным причинам не получил практического распространения.
Внешние половые признаки. В период полового созревания биологический возраст можно оценивать по внешним половым признакам. Есть разные - количественные и качественные - методики учета этих признаков, но все они оперируют одним и тем же набором показателей: у юношей это размер мошонки, яичек и полового члена, оволосение на лобке, в подмышечных впадинах, на груди и на животе, появление поллюций, набухание сосков; у девушек это форма и размер грудных желез и сосков, оволосение на лобке и в подмышечных впадинах, время первого появления и установления регулярных менструаций.
Последовательность появления и динамика степени выраженности перечисленных признаков хорошо известны, что дает основания для достаточно точной датировки биологического возраста в период от 11 - 12 до 15-17 лет.
Компоненты массы тела. При описании физического развития антропологи часто используют понятие «компоненты массы тела». При этом имеются в виду три важнейшие составляющие тела человека: кости, мышцы и жировая ткань. Ясно, что эти компоненты не исчерпывают всего разнообразия тканей организма, но данная концепция исходит из того, что остальные ткани имеют меньше количественных межиндивидуальных различий. Кроме того, каждый из этих компонентов является результатом развития одного из трех эмбриональных зародышевых
листков, давших начало всем тканям организма: костный компонент имеет эктодермальное происхождение, мышечный - мезодермальное, жировой - эндодермальное. Таким способом как бы устанавливается онтологическая связь между зиготой, из которой образуются три зародышевых листка, и компонентами тела зрелого организма.
Известно, что ткани организма обладают неодинаковой метаболической активностью. Наиболее интенсивно и постоянно обменные процессы протекают в органах, состоящих из паренхиматозных тканей - таких, как печень, почки, эпителий желудочно-кишечного тракта и т.п. Метаболическая активность мышечной ткани очень сильно зависит от ее состояния: в условиях покоя мышца метаболически малоактивна, тогда как при нагрузке интенсивность метаболизма, например, в скелетной мышце может возрастать в 50-100 раз. Еще менее метаболически активна костная ткань, составляющая наряду с мышцами основу опорно-двигательного аппарата. И наконец, наиболее метаболически инертная ткань - жировая, скорость обменных процессов в которой может снижаться практически до нуля. В связи с этим иногда жировую ткань рассматривают как некий балласт в составе тела, исключительно негативно влияющий на организм, создающий дополнительную нагрузку на мышцы и системы вегетативного обеспечения мышечной деятельности (прежде всего, сердца и | сосудов, а также, дыхания, выделения и др.) при любом двигательном акте. Поэтому во многих случаях в оздоровительных целях стараются контролировать количество жира в организме.
Наиболее точные способы измерения количества жира связаны с применением ультразвуковых диагностических приборов и компьютерной томографии. Сегодня на практике чаще всего используют измерение кожно-жировых складок с помощью специального прибора калипера, напоминающего по конструкции штангенциркуль. Для практических целей обычно измеряют от 3 до 10 кожно-жировых складок и по формулам или номограммам, разработанным с учетом возрастных и половых особенностей, определяют количество жира в теле, или «жировую массу организма». Разница между массой всего тела и жировой массой составляет «обезжиренную массу». Эта величина очень тесно коррелирует с интенсивностью обменных процессов в организме, причем независимо от телосложения индивидуума. Это и понятно, так как «обезжиренная масса» представляет собой сумму масс всех метаболически активных тканей тела.
Разумеется, контроль количества жировой ткани в организме необходим, причем с самого раннего детского возраста. Переедание, несбалансированное (преимущественно углеводное) питание и другие причины экзогенного характера могут приводить к ожирению, вредному для здоровья. Однако нельзя вовсе отрицать необходимость наличия жира в организме. Не говоря уже о том, что жировая ткань - депо наиболее калорийных питательных веществ (окисление 1 г жира дает почти вдвое больше энергии, необходимой для жизнедеятельности любой клетки тела, чем окисление 1 г углеводов), она выполняет также функцию запасания многих биологически активных веществ, в частности стероидных гормонов. Эти вещества способны растворяться в жировых каплях, наполняющих жировые клетки, и при необходимости могут поступать в кровь и становиться доступными для других тканей организма. Чрезмерное снижение количества жира в организме приводит к нарушениям гормональной сферы. В частности, для нормального полового развития и поддержания половой функции в организме должно быть определенное количество жира (около 10-15%), причем в женском организме примерно в 2 раза больше, чем в мужском. Недостаток жира (истощение) неминуемо приводит к дисфункции половых желез, расстройству менструального цикла у женщин и импотенции у мужчин.
Имеются данные о том, что количество жировых клеток в организме человека предопределено генетически, а избыточное или недостаточное жироотложение определяется не увеличением или уменьшением числа этих клеток, которое остается неизменным от рождения до старости, а степенью их наполненности запасенным жиром.
Соотношение количества костного, мышечного и жирового компонентов определяет телосложение человека.
Телосложение и конституция. Телосложение - одно из наиболее фундаментальных понятий антропологии, исследованию которого посвящены сотни работ начиная с середины XIX в. На особенности телосложения и связанные с ними особенности нервно-психических процессов и заболеваемости обращали внимание еще древние и средневековые врачи. Все это привело к появлению учения о конституции человека. Под конституцией человека обычно понимают комплекс анатомических, физиологических и психологических особенностей индивида, закрепленных генетически и определяющих формы и способы его адаптации к самым разным внешнесредовым воздействиям, а также заболеваемость и характер протекания болезней (что тоже, разумеется, отражает адаптивные свойства). Как древние, так и самые современные авторы понимают конституцию комплексно, как некий синтез разных сторон индивидуальности человека. Биологическая сущность человека характеризуется тремя главными составляющими: строением тела, физиологией жизненных функций и метаболизма и психологическими особенностями личности. Они взаимосвязаны и в комплексе составляют конституцию человека - наиболее фундаментальную характеристику целостного организма (табл.1).
Таблица 1
Морфофункциональные свойства, характерные для людей
Физическое развитие - это процесс изменения форм и функций организма человека под влиянием условий жизни и воспитания.
В узком смысле слова под физическим развитием понимают антропометрические показатели: рост, вес, окружность-объем грудной клетки, размер стопы и т.п. Уровень физического развития определяется в сравнении с нормативными таблицами.
В учебном пособия Холодова Ж.К., Кузнецова B.C. «Теория и методика физического воспитания и спорта» определено, что физическое развитие - это процесс становления, формирования и последующего изменения на протяжении жизни индивидуума морфофункциональных свойств его организма и основанных на них физических качеств и способностей.
На физическое развитие человека влияют наследственность, окружающая среда, социально-экономические факторы, условия труда и быта, питание, физическая активность, занятия спортом. Особенности физического развития и телосложения человека в значительной мере зависят и от его конституции.
На каждом возрастном этапе непрерывно происходящие биологические процессы, которые характеризуется определённым комплексом связанных между собой и с внешней средой морфологических, функциональных, биохимических, психических и других свойств организма и обусловленных этим своеобразием запасом физических сил.
Хороший уровень физического развития сочетается с высокими показателями физической подготовки, мышечной и умственной работоспособности.
Физическое развитие характеризуется изменениями трех групп показателей.
1. Показатели телосложения (длина тела, масса тела, осанка, объемы и формы отдельных частей тела, величина жироотложения и др.), которые характеризуют прежде всего биологические формы, или морфологию, человека.
2. Показатели (критерии) здоровья, отражающие морфологические и функциональные изменения физиологических систем организма человека. Решающее значение на здоровье человека оказывает функционирование сердечнососудистой, дыхательной и центральной нервной систем, органов пищеварения и выделения, механизмов терморегуляции и др.
3. Показатели развития физических качеств (силы, скоростных способностей, выносливости и др.).
Физическое развитие определяется законами: наследственности; возрастной ступенчатости; единства организма и среды (климатогеографических, социальных факторов); биологический закон упражняемости и закон единства форм и функций организма. Показатели физического развития имеют большое значение для оценки качества жизни того или иного общества.
Примерно до 25-летнего возраста (период становления и роста) большинство морфологических показателей увеличивается в размерах и совершенствуются функции организма. Затем до 45-50 лет физическое развитие как бы стабилизировано на определенном уровне. В дальнейшем, по мере старения, функциональная деятельность организма постепенно ослабевает и ухудшается, могут уменьшаться длина тела, мышечная масса и т.п.
Характер физического развития как процесс изменения указанных показателей в течение жизни зависит от многих причин и определяется целым рядом закономерностей. Успешно управлять физическим развитием возможно только в том случае, если известны эти закономерности и они учитываются при построении процесса физического воспитания.
Физическое развитие в известной мере определяется законами наследственности , которые должны учитываться как факторы, благоприятствующие или, наоборот, препятствующие физическому совершенствованию человека. Наследственность, в частности, должна приниматься во внимание при прогнозировании возможностей и успехов человека в спорте.
Процесс физического развития подчиняется также закону возрастной ступенчатости . Вмешиваться в процесс физического развития человека с целью управления им можно только на основе учета особенностей и возможностей человеческого организма в различные возрастные периоды: в период становления и роста, в период наивысшего развития его форм и функций, в период старения.
Процесс физического развития подчиняется закону единства организма и среды и, следовательно, существенным образом зависит от условий жизни человека. К условиям жизни прежде всего относятся социальные условия. Условия быта, труда, воспитания и материального обеспечения в значительной мере влияют на физическое состояние человека и определяют развитие и изменение форм и функций организма. Известное влияние на физическое развитие оказывает и географическая среда.
Большое значение для управления физическим развитием в процессе физического воспитания имеют биологический закон упражняемости и закон единства форм и функций организма в его деятельности . Эти законы являются отправными при выборе средств и методов физического воспитания в каждом конкретном случае. Поэтому выбирая физические упражнения и определяя величину их нагрузок, согласно закону упражняемости можно рассчитывать на необходимые адаптационные перестройки в организме занимающихся.
При занятиях физическими упражнениями необходимо учитывать особенности телосложения занимающихся. Телосложение - размеры, формы, пропорции и особенности частей тела, а также особенности развития костной, жировой и мышечной тканей. Имеются три основных типа телосложения . Для человека атлетического сложения (нормостеника ) характерна хорошо выраженная мускулатура, он крепок и широк в плечах. Астеник - это человек со слабой мускулатурой, ему трудно наращивать силу и объём мышц. Гиперстеник имеет мощный костяк и, как правило, рыхлую мускулатуру. Это люди, склонные к полноте. Однако, в чистом виде эти типы телосложения встречаются редко.
Размеры и формы тела каждого человека генетически запрограммированы. Эта наследственная программа реализуется в ходе последовательных морфологических, физиологических и биохимических трансформаций организма от его зарождения до конца жизни. Это - конституционный тип телосложения человека, но это не только собственно телосложение, но и программа его будущего физического развития.
Основными компонентами массы тела являются мышечная, костная и жировая ткань. Их соотношение в значительной мере зависит от условий двигательной деятельности и питания. Возрастные изменения, различные болезни, усиленная физическая нагрузка изменяют размеры, очертания тела.
Среди размеров тела выделяют тотальные (целый) и парциальные (часть).
Тотальные (общие) размеры тела - основные показатели физического развития человека. К ним относятся длина и масса тела, а также обхват груди.
Парциальные (частичные) размеры тела являются слагаемыми тотального размера и характеризуют величину отдельных частей тела.
Большинство антропометрических показателей имеет значительные индивидуальные колебания. Тотальные размеры тела зависят от его длины и массы, окружности грудной клетки. Пропорции тела определяются соотношением размеров туловища, конечностей и их сегментов. Например, для достижения высоких спортивных результатов в баскетболе большое значение имеет высокий рост и длинные конечности.
Размеры тела являются важными показателями (наряду с другими параметрами, характеризующими физическое развитие) являются важными параметрами спортивного отбора и спортивной ориентации. Как известно, задача спортивного отбора - отобрать детей, наиболее пригодных в связи с требованиями вида спорта. Проблема спортивной ориентации и спортивного отбора является комплексной, требующей использования педагогических, психологических и медико-биологических методов.
Физическое развитие - биологический процесс, характеризующийся на каждом возрастном этапе определенными анатомическими и физиологическими особенностями.
Что же понимается под «физическим развитием»?
В антропологическом плане, физическое развитие понимается как комплекс морфо-функциональных свойств, определяющих запас физических сил организма. В гигиенической трактовке, физическое развитие выступает как интегральный итог воздействия на организм факторов окружающей cреды бесспорно вкладываются и социальные факторы, объединяемые понятием «образ жизни» индивидуума (жилищно-бытовые условия, питание, двигательная активность и др.). Учитывая биологический характер понятия «физическое развитие", последнее отражает и биологические факторы риска его отклонений (этнические различия).
Споры вокруг связи физического развития и состояния здоровья носят, главным образом, методологический характер и связаны с определением, что первично в этом сочетании: физическое развитие определяет уровень здоровья, или уровень здоровья - физическое развития. Однако, абсолютно однозначно отмечается прямая взаимосвязь этих двух показателей - чем выше уровень здоровья, тем выше и уровень физического развития.
На сегодняшней день общепринятым определением физического развития следует считать следующее: "Физическое развитие - это совокупность морфологических и функциональных признаков в их взаимосвязи и зависимости от окружающих условий, характеризующих процесс созревания и функционирования организма в каждый данный момент времени". Такое определение охватывает оба значения понятия "физическое развитие": с одной стороны оно характеризует процесс развития, его соответствие биологическому возрасту, с другой – морфо-функциональное состояние на каждый отрезок времени.
Физическое развитие детей и подростков подчиняется биологическим законам и отражает общие закономерности роста и развития организма:
· чем моложе детский организм, тем интенсивнее протекают в нем процессы роста и развития;
· процессы роста и развития протекают неравномерно и каждому возрастному периоду свойственны определенные анатомо-физиологические особенности;
· в протекании процессов роста и развития наблюдаются половые отличия.
Наблюдение за физическим развитием детей и подростков - неотъемлемая часть работы, как врача, так и педагога, любого детского коллектива. Это имеет особое отношение к работе учителя физической культуры, непосредственно обеспечивающего физическое развитие ребенка, поэтому он должен хорошо владеть методикой антропометрических измерений и уметь правильно оценить уровень физического развития.
Как правило, комплексный уровень физического развития детей проверяется в ходе обязательных медицинских осмотров. Такому осмотру должно предшествовать антропометрическое обследование детей с оценкой степени их физическое развития.
Объем обязательных антропометрических исследований дифференцируются в зависимости от возраста ребенка: до 3-х лет рост стоя, масса тела, окружность грудной клетки в покое, окружность головы; от 3-х до 7 лет - рост стоя, масса тела, окружность грудной клетки в покое, на максимальном вдохе и выдохе.
Ведущими антропометрическими признаками, несущими оценочную информацию для установления степени физического развития ребенка, являются рост, вес и окружность грудной клетки в покое. Что касается включаемых в программу антропометрического обследования таких показателей, как окружность головы (у детей до 3-х-летнего возраста) и грудной периметр на вдохе и выдохе (у школьников), то они несут терапевтическую информацию и к оценке степени и гармоничности физического развития отношения не имеют.
Для оценки физического развития детей и подростков определяют:
1. Соматометрические признаки - длина тела (рост), масса тела, окружность грудной клетки.
2. Соматоскопическиекие признаки - состояние кожных покровов, слизистых оболочек, подкожного жирового слоя, костно-мышечной системы; форма грудной клетки и позвоночника, степень полового развития.
3. Физиометрические признаки - жизненная емкость легких, мышечная сила, кровяное давление, пульс.
4. Состояние здоровья.