Сравнительная характеристика общей физической работоспособности детей среднего и старшего дошкольного возраста

1.3. Физиологические особенности детей среднего и старшего  дошкольного возраста

Дошкольный возраст - очень важный этап в жизни человека. В этот период происходит функциональное совершенствование головного мозга, нервной системы, основных органов и систем организма.

Знание возрастных особенностей развития ребенка поможет инструкторам физкультуры, воспитателям детских садов и родителям правильно осуществлять физическое воспитание дошкольников: следить за их физическим и психическим развитием, подбирать упражнения, закаливающие процедуры (М. М. Безруких, В. Д. Сонькин, Д. А. Фарбер, 2003).

Организм детей непрерывно развивается. Уровень и темпы его роста в разные периоды жизни неодинаковы. На протяжении первых семи лет жизни у ребенка не только интенсивно увеличиваются все внутренние органы (легкие, сердце, печень, почки), но и совершенствуются их функции. Укрепляется опорно-двигательный аппарат: хрящевая ткань постепенно заменяется костной, значительно возрастают масса и сила мышц. Формирование костной и мышечной систем создает все предпосылки для успешного усвоения разнообразных движений (М. М. Безруких, В. Д. Сонькин, Д. А. Фарбер, 2003).

Темп физического развития ребенка с 4-го по 6-й год жизни примерно одинаков: средняя прибавка в росте за год составляет 5—7 см (в период от5 до 7 лет габлюдается увеличение скорости роста тела в длину – «полуростовой скачок»), в массе тела — 1,5—2 кг. Рост четырехлетних мальчиков — 100,3 см. К пяти годам он увеличивается примерно на 7,0 см. Средний рост девочек четырех лет — 99,7 см, пяти лет — 106,1 см. Масса тела в группах мальчиков и девочек равна соответственно в 4 года 15,9 и 15,4 кг, а в 5 лет — 17,8 и 17,5 кг (Е. Н. Вавилова, 2003).

К пяти годам соотношение размеров различных отделов позвоночника у ребенка становится таким же, как у взрослого, но рост позвоночника продолжается вплоть до зрелого возраста. Скелет ребенка-дошкольника отличается гибкостью, так как процесс окостенения еще не закончен. В 3-4 года особенно важно формирование правильной осанки, так как продолжается окостенение многих элементов скелета. Длительное сохранение одной позы может вызвать перенапряжение мускулатуры и в конечном итоге нарушение осанки. Поэтому на занятиях, связанных с сохранением статической позы, используются разнообразные формы физкультурных пауз (М.В. Мащенко, В.А. Шишкина, 2000).

Позвоночный столб ребенка 5-7 лет чувствителен к деформирующим воздействиям. Скелетная мускулатура характеризуется слабым развитием сухожилий, фасций, связок. При излишней массе тела, а также при неблагоприятных условиях (например, при частом поднятии тяжестей) также может произойти нарушение осанки: может появиться вздутый или отвислый живот, образоваться грыжа. Поэтому при выполнении детьми трудовых поручений нужно следить за посильностью физических нагрузок (О. Е. Громова, 2009).

В этом возрасте наблюдается и незавершенность строения стопы. В связи с этим необходимо предупреждать появление  у детей плоскостопия. Нужно прислушиваться к жалобам детей на усталость и боль в ногах при ходьбе и когда они стоят (Л. П. Матвеев, 2008).

Также в этом возрасте начинается окостенение опорных костей носовой перегородки, но к шести годам еще не окончено. Эти особенности необходимо учитывать при проведении подвижных игр, игровых упражнений и физкультурных занятий, так как даже самые легкие ушибы в области носа и уха могут привести к травмам (Н. Н. Кожухова, Л. А. Рыжкова, М. М. Самодурова, 2002).

В результате «полуростового скачка» изменяется грудная клетка. Происходит увеличение ее продольных размеров, проявляется типологическая конфигурация, реберные дуги нижних ребер сходятся эпигастральным (более острым) углом в грудине. Такое строение способствует развитию органов грудной полости – легких, сердца, улучшению снабжения организма кислородом и развитию аэробной энергетики, связанной с окислительными процессами в мышцах.

 Потребность организма ребенка в кислороде возрастает за период от 3 до 5 лет на 40%. Происходит перестройка функции внешнего дыхания. Преобладающий у детей 2— 3 лет брюшной тип дыхания, в связи с увеличением в длину ребер и изменениями формы грудной клетки к 5 годам дыхание начинает заменяться на грудобрюшное: межреберные мышцы начинают играть ведущую роль в организации входа и выхода (М. М. Безруких, В. Д. Сонькин, Д. А. Фарбер, 2003) К этому же возрасту несколько увеличивается жизненная емкость легких (в среднем до 900—1060 см3), причем у мальчиков она больше, чем у девочек.

Сердечнососудистая система ребенка хорошо приспособлена к потребностям растущего организма. Абсолютный вес сердца в этом возрасте равен 83,7 г, частота пульса — 99-100 ударов в минуту, а средний уровень кровяного давления 98/60 мм ртутного столба (систолическое давление у 6 – летнего ребенка в норме не превышает 95-105 мм.ртутного столба) (М. А. Рунова, 2000).

Наблюдаются большие индивидуальные колебания показателей сердечной деятельности и дыхания. Так, в 4 года частота сердечных сокращений (пульса) в минуту колеблется от 87 до 112, а частота дыхания — от 19 до 29. В возрасте 4—5 лет ритм сокращений сердца легко нарушается, поэтому при физической нагрузке сердечная мышца быстро утомляется (Л. Н. Волошина, 2005).

Грудная клетка ребенка также отличается большой мягкостью. Она легко изменяет свою форму, если ее стеснять тесной одеждой, при неправильной позе - налегание грудью на стол и т.п.

Рост и развитие кости, а иногда и форма костей в большей мере связаны с работой мышц, которые в дошкольном возрасте также имеют свои особенности.

Именно в этот период формируются три типа мышечных волокон, различающихся организацией метаболизма и сократительными свойствами. Значительно возрастает сила и быстрота ребенка, совершенствуются координационные способности, увеличивается ловкость и гибкость, происходит дальнейшее развитие мышц рук.

Мышцы развиваются в определенной последовательности: сначала крупные мышечные группы, потом мелкие. Поэтому следует строго дозировать нагрузку, в частности, для мелких мышечных групп.

К шести годам у ребенка хорошо развиты крупные мышцы туловища и конечностей, но по-прежнему слабы мелкие мышцы, особенно кистей рук. Поэтому дети относительно легко усваивают задания в ходьбе, беге, прыжках, но известные трудности возникают при выполнении упражнений, связанных с работой мелких мышц. Работоспособность мышц у дошкольника значительно ниже, чем в более поздних возрастах; утомление мышцы наступает скорее. Установлено, что утомление мышцы зависит не только от количества работы, но и от характера этой работы. Работа мышц по своему характеру может быть динамической и статической (Л. П. Матвеев, 2008).

Дети этого возраста уже способны дифференцировать свои мышечные усилия, а это означает, что появляется доступность в умении выполнять упражнения с различной амплитудой, переходить от медленных к более быстрым движениям по заданию педагога, т.е. менять темп, появляется аналитическое восприятие разучиваемых движений, что значительно по сравнению с предыдущим возрастным контингентом ускоряет формирование двигательных навыков и качественно их улучшает (Н. А. Ноткина, 2001).

Особенности адаптации детей дошкольного возраста к физическим нагрузкам связаны с уровнем морфофункционального созревания их организма.

При построении занятий физической культурой необходимо учитывать, что нервные центры в этом возрасте характеризуются высокой возбудимостью, относительно слабым развитием процессов торможения, в связи с этим дети дошкольного возраста отличаются быстрой утомляемостью, недостаточным развитием произвольного внимания и сильно выраженными ориентировочными реакциями (А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб, 2001). Задания детям, основанные на торможении, следует разумно дозировать, так как выработка тормозных реакций сопровождается с изменением частоты сердечных сокращений, дыхания, что свидетельствует о значительной нагрузке на нервную систему (Н.И. Дереклеева, 2004).

К особенностям, связанным с уровнем развития центральной нервной системы, надо отнести также недостаток точности в движениях детей. Для того чтобы выполнить какое-нибудь движение точно в соответствии с данным заданием, нужно хорошо осознать движение, суметь напрячь нужные мышцы с достаточной силой и выключить из работы другие, ненужные, правильно дозировать напряжение мышц во время их работы и т.д. (Л. Н. Цымбалова, 2004).

При занятиях физическими упражнениями с детьми дошкольного возраста необходимо тщательно дозировать мышечные нагрузки и следить за проявлением внешних признаков усталости, так как малый опыт, слабое отражение в сознании функциональных изменений в организме при физических нагрузках обуславливают недостаточное развитие субъективных ощущений усталости. Также очень важно контролировать правильность выполнения движений, используя различные зрительные ориентиры, помогающие в освоении двигательных навыков. Это связано, прежде всего, с тем, что изменения процессов управления движениями зависят от этапов созревания мозга, так в возрасте 3-6 лет главным регулятором произвольных движений при их программировании и текущем контроле становятся зрительные обратные связи, формирующие единую зрительно-двигательную функциональную систему, с ведущим механизмом рефлекторного кольцевого регулирования.

Начиная с 5-6 летнего возраста происходит переход к доминирующей роли проприоцептивных обратных связей, начинают устанавливаться выраженные координационные взаимоотношения между мышцами-антагонистами, что улучшает качество двигательных актов, формируется представление о схеме тела (это связано с развитием задних третичных полей в нижнетеменных зонах коры). В связи с этим совершенствуется координация движений в ходьбе и беге - в 4 года – в 50%, в 6 лет – 80% (А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб, 2001). Координация движений дает большую экономию в затрате энергии.

Основой проявления двигательной деятельности в старшем дошкольном возрасте является развитие устойчивого равновесия. В целом в старших группах детям по-прежнему легче удаются упражнения, где имеется большая площадь опоры. Но возможны и недлительные упражнения, требующие опору на одну ногу (О. Е. Громова, 2009).

Бег, ходьба, прыжки, метание, лазанье - их физиологическое значение очень велико. Они повышают обмен веществ, вызывают усиленную деятельность сердечнососудистого и дыхательного аппарата, вовлекают в работу большую часть мышц и тем самым способствуют их развитию, а также росту и развитию костных рычагов. Нормальное развитие ребенка без них немыслимо (М. А. Рунова, 2000).

1.4. Методы исследования общей физической работоспособности

Об уровне физической работоспособности можно судить по данным специальных проб. Получаемая при таком тестировании информация позволяет объективно характеризовать физическую работоспособность, изменение ее уровня.

Для определения физической работоспособности применяются прямые и косвенные, простые и сложные методы.

К простым и косвенным методам определения работоспособности относятся проба Руфье и Гарвардский степ-тест.

Проба Руфье: у испытуемого, находящегося в положении лежа на спине, в течение 5 мин определяют ЧСС за 15 с (Р1); затем в течение 45 с испытуемый выполняет 30 глубоких приседаний. После окончания нагрузки испытуемый ложится, и у него вновь подсчитывают ЧСС за первые 15 с (Р2), а потом за последние 15 с первой минуты периода восстановления (Р3).

Оценку работоспособности сердца производят по формуле:

Индекс Руфье - Диксона = 4 (Р1 + Р2 + Р3) - 200/10;

Р - число сердечных сокращений (ЧСС).

Результаты - по величине индекса от 0 до 15. Меньше 3 - высокая работоспособность; 4-6 - хорошая; 7-9 - удовлетворительная; 15 и выше - плохая.

Есть и другой способ выполнения пробы Руфье. У испытуемого стоя измеряют ЧСС за 15 с (Р1), затем он выполняет 30 глубоких приседаний (пятки касаются ягодиц). После окончания нагрузки сразу подсчитывается ЧСС за первые 15 с (Р2); а потом - за последние 15 с (Р3).

Оценка:

Индекс Руфье = (Р2 - 70) + (Р3 – Р1)/10.

От 0 до 2,8 - расценивается как хороший, средний - от 3 до 6; удовлетворительный - от 6 до 8 и плохой - выше 8.

 Гарвардский степ-тест. Этот тест можно считать промежуточным  между простыми и сложными. Его достоинство заключается в методической простоте и доступности. Физическую нагрузку задают в виде восхождения на ступеньку. В классическом виде (Гарвардский степ-тест) выполняется 30 восхождений в минуту. Темп движений задается метрономом, частота которого устанавливается на 120 уд/мин. Подъем и спуск состоит из четырех движений, каждому из которых соответствует один удар метронома: 1 - испытуемый ставит на ступеньку одну ногу, 2 - другую ногу, 3 - опускает на пол одну ногу, 4 - опускает на пол другую. В момент постановки обеих ног на ступеньку колени должны быть максимально выпрямлены, а туловище находиться в строго вертикальном положении. Время восхождения - 5 мин при высоте ступени: для мужчин - 50 см и для женщин - 43 см. Для детей и подростков время нагрузки уменьшают до 4 мин, высоту ступеньки - до 30-50 см. В тех случаях, когда испытуемый не в состоянии выполнить работу в течение заданного времени, фиксируется то время, в течение которого она совершалась.

Регистрация ЧСС после выполнения нагрузки осуществляется в положении сидя в течение первых 30 с на 2, 3 и 4-й минутах восстановления.

Функциональную готовность оценивают с помощью индекса Гарвардского степ-теста (ИГСТ) по формуле:

ИГСТ = t х 100/ (f1+f2+f3) x 2, где t - время восхождения, с; f1 f2, f3, - сумма пульса, подсчитываемого в течение первых 30 с на 2, 3 и 4-й минутах восстановления.

Оценкой результатов Гарвардского степ-теста является величина индекса Гарвардского степ-теста: менее 55 – очень низкая работоспособность, 65-79 – средняя работоспособность, более 90 – высокая работоспособность.