Для детей и подростков физические упражнения служат важ­ным элементом воспитания и подготовки к будущей самостоя­тельной деятельности. Физическое воспитание представляет со­бой сложный процесс, основанный главным образом на деятель­ности с большим калорическим и механическим эффектом. Оно состоит из многократных и целесообразных повторений тех или иных физических упражнений и процедур, в результате которых в организме происходят изменения, ведущие к повышению его функциональных возможностей. Под функциональными возможнос­тями организма понимается диапазон между исходной величиной функции в состоянии покоя и максимальной ее величиной во время работы с предельными нагрузками. Каждому этапу возрастного раз­вития свойствен определенный уровень двигательной активности. Границы для каждого индивида устанавливаются в соответствии с возрастом, полом, состоянием здоровья, условиями жизни и функциональными особенностями.

Для физиолого-гигиенической оценки влияния физических на­грузок на организм школьников в процессе физического воспита­ния используются различные классификации. Критериями такого воздействия служат ЧСС, предельное время физической работы, потребление кислорода и т.д. При этом можно пользоваться следу­ющей классификацией нагрузок, включающей пять зон:

1) зона низкой интенсивности. Работа в этой зоне может вы­полняться в течение длительного времени, поскольку все физио­логические функции организма не испытывают напряжения (ЧСС не превышает 100-120 уд/мин)- ходьба, прогулки на велосипеде, лыжах, плавание в свободном режиме;

2) зона умеренной интенсивности (примерно 50% от макси­мальной нагрузки) Работа в этой зоне не способствует развитию общей выносливости, так как деятельность мышц, других орга­нов и тканей обеспечивается преимущественно за счет кислорода (ЧСС — 130—60 уд/мин) Работа в этой зоне способствует установ­лению взаимодействия сердечно-сосудистой и дыхательной сис­тем, а также двигательного аппарата. Предельное время работы детей 7—8 лет в этой зоне составляет в среднем 15—16 мин, к 13— 14 годам оно увеличивается примерно в два раза у девочек и в четыре раза у мальчиков,

3) зона большой интенсивности (около 70% от максимальной нагрузки). Работа в этой зоне (даже в течение 10 мин) вызывает наибольшее напряжение физиологических функций в организме школьников. Несмотря на то что предельное время выполнения на­грузки в этой зоне не превышает у школьников в среднем 10 мин, функции дыхания и другие показатели могут достигать при этом наибольших значений. Другие физиологические процессы, обеспе­чивающие доставку кислорода к мышцам, например ударный выб­рос крови из сердца, не усиливаются по сравнению с нагрузкой 50%. Работоспособность у многих девочек 13 -14 лет оказывается даже ниже, чем у 11—12-летних. Это обусловлено сложными перестрой­ками в их организме к концу периода полового созревания, а также снижением двигательной активности. Такие нагрузки следует соче­тать с нагрузками умеренной интенсивности для развития скорост­ной и общей выносливости. Регулярное выполнение циклических упражнений, во время которых ЧСС достигает 150-170 уд/мин, спо­собствуют развитию аэробных и анаэробных возможностей организ­ма и соответственно различных сторон выносливости. Средствами развития общей и скоростной выносливости в зоне большой интен­сивности могут быть ускоренный длительный бег, бег на лыжах;

4) зона субмаксимальной, или высокой, интенсивности (при­мерно 80% от максимальной нагрузки) соответствует режиму выполнения упражнений (бег на короткие дистанции, скоростно-силовые упражнения, статические нагрузки и др.), при кото­ром работа мышц, сердца и других органов обеспечивается в ос­новном анаэробными источниками энергии. Предельная продол­жительность выполнения циклических нагрузок в этой зоне со­ставляет у школьников 11-12 лет в среднем 50 с, а у более стар­ших — 1 мин и более. Время выполнения физических упражнений высокой интенсивности (например, прыжков со скакалкой), на­правленных на развитие скорости и скоростно-силовых качеств, не должно превышать для 11—12-летних 15 с, для более старших — 20—25 с В упражнениях с однократным поднятием груза его вели­чина не должна превышать для школьников 9—10 лет 50%, 12— 13-летних - 70% и 14-15-летних - 90% веса тела. Продолжитель­ность таких однократных упражнений — 10—20 с;

5) зона максимальной интенсивности (100%) Соответствует выполнению физических упражнений в максимальным темпе и с предельным усилием. Предельное время выполнения циклических нагрузок как у школьников, так и у взрослых составляет в сред­нем 10 с.

Для предупреждения переутомления школьников при заняти­ях физическими упражнениями необходимо прежде всего соблю­дать ведущий гигиенический принцип физической культуры и спорта — принцип соответствия физических нагрузок возрастным функциональным возможностям растущего организма. Одним из возможных средств, позволяющих оценить допустимость объема, характера и интенсивности физических нагрузок, может быть оцен­ка внешних признаков утомления (табл. 60).

Таблица 60

Внешние признаки утомления у школьников при выполнении физических упражнений

(по В. К. Велитченко и Г. И. Погадаеву, 1998)

На уроке физической культуры необходимо так дозировать объем, характер и интенсивность физических нагрузок, чтобы утомление школьников не превышало легкой степени.

Гигиеническая характеристика вводной части урока. В этой час­ти урока выполняются упражнения, повышающие работоспособ­ность организма, его систем и органов, подготавливающие к вы­полнению больших физических нагрузок. Это позволяет школь­никам, с одной стороны, справляться с более интенсивными физическими нагрузками, и с другой — уменьшить возможный риск их повреждающего действия на организм учащихся. Для пра­вильного планирования и выполнения разминки важно понима­ние ее физиологических механизмов. Простые движения без боль­шой амплитуды и отягощений вызывают выделение в полость суставов синовиальной жидкости, предохраняющей суставные хрящи от непосредственного трения, и тем самым от их повреж­дения.

Для подготовки организма к выполнению интенсивных физи­ческих нагрузок нужно повысить функцию аэробной системы обеспечения обмена веществ. Для перехода этой системы от ис­ходного уровня покоя к оптимальному функциональному состо­янию необходимо не менее 3 мин, и поэтому для стимуляции этой функции используется 5-6-минутная физическая нагрузка на уровне, соответствующем примерно 50% МПК, при ЧСС 130— 150 уд/мин. В результате аппарат внешнего дыхания постепенно достигает более высокого функционального уровня, увеличива­ется количество функционирующих единиц бронхоальвеолярной системы и обеспечивается координация их функций с системой легочного кровообращения; действующих сосудов (артериол, капилляров, венул, лимфатических протоков) в скелетных мыш­цах; постепенно повышаются ударный и минутный объемы сер­дца, способность систем крово- и лимфообращения удалять про­дукты обмена веществ из работающих мышц Последний фактор важен для профилактики локальных мышечных переутомлений. Поэтому аэробная разминка особенно необходима перед интен­сивными силовыми, скоростными анаэробными нагрузками. Уве­личение кровотока в коже способствует повышению теплоотдачи и предупреждению перегревания. В процессе разминки повышает­ся тонус нервной системы, улучшается координация движений, снижается риск травм и повреждений при выполнении техничес­ки сложных упражнений. Для аэробной разминки лучше всего ис­пользовать бег умеренной интенсивности (ЧСС —130—150 уд/мин) в течение 5—6 мин.

Таким образом, вводная часть урока должна включать гимна­стические упражнения для всех суставов с умеренными усилия­ми на растяжение, чтобы мышцы и суставы подготовить к ин­тенсивным нагрузкам, и циклические упражнения, например бег, стимулирующие функцию аэробной системы обмена веществ, способствующие подготовке организма школьников, особенно сердечно-сосудистой и дыхательной систем, к основной части занятия.

Первая часть разминки имеет в основном подготовительную направленность, тогда как вторая дает и развивающий эффект.

Гигиеническая характеристика основной части урока. Гигиени­ческая задача основной части урока — повышение функциональ­ного состояния организма школьников и их физической подго­товленности. В основной части урока должны соблюдаться общие физиолого-гигиенические принципы выполнения физических упражнений:

• на одном занятии целесообразно развивать несколько двига­тельных качеств, т. е. содержание занятий должно быть комплекс­ным;

• объем физической нагрузки, направленной на развитие кон­кретного двигательного качества, должен быть достаточным для достижения выраженного срочного и отставленного тренировоч­ного эффектов, что определяется показателями врачебно-педагогического контроля и самоконтроля (например, по выраженно­сти утомления);

• физические нагрузки необходимо чередовать по интенсивно­сти воздействия на сердечно-сосудистую систему, которая оце­нивается по ЧСС, характеру энергообеспечения (аэробный или анаэробный);

• физические нагрузки следует чередовать и по их направлен­ности на развитие определенных мышечных групп.

Использование первого принципа необходимо для комплекс­ного развития двигательных качеств школьников, так как только всесторонность, гармоничность их физической подготовленности отвечают требованию оздоровительной направленности физиче­ского воспитания.

Развитие нескольких двигательных качеств на одном занятии повышает их эффективность. Физические упражнения преимуще­ственно однонаправленного функционального воздействия обла­дают дополнительным, но более слабым воздействием на другие двигательные качества. Например, бег на коротких отрезках спо­собствует развитию в основном скоростных качеств, но если ис­пользовать только его, быстро наступит утомление, так как будут задействованы определенные структурно-функциональные обра­зования.

Прыжковые упражнения, направленные в первую очередь на развитие скоростно-силовых качеств (прыгучести), позволяют разнообразить занятия и переносить акцент физиологического воздействия на другие структурно-функциональные образования организма. Это эффективное средство совершенствования ско­ростных качеств школьников, развития силового компонента. Дли­тельность основной части урока должна составлять не менее 30— 35 мин.

Гигиеническая характеристика заключительной части урока. Эта часть урока очень важна, например, для того чтобы у школьников постепенно восстановился минутный объем сердца после интен­сивной мышечной деятельности: первые 3—5 мин он остается по­вышенным. Это обусловлено необходимостью погашения кисло­родного долга, удаления продуктов обмена из тканей, определен­ной инерцией в работе сердца.

Важно помнить, что если сразу после прекращения интен­сивной физической нагрузки (например, бега) человек останав­ливается, «мышечный насос» выключается и может развиться сердечно-сосудистая недостаточность. Венозная кровь не полно­стью возвращается в правый желудочек, а скапливается на пери­ферии. Это может привести к тяжелым последствиям, вплоть до смертельного исхода. Кроме того, плавное снижение интенсив­ности нагрузки в заключительной части урока постепенно умень­шает возбуждение нервной системы, создавая условия к пере­ключению на другую деятельность, например на умственную работу.

В заключительной части урока могут использоваться специаль­ные упражнения, усиливающие восстановительный эффект, на­пример, на расслабление, дыхательные. Длительность заключи­тельной части урока составляет 3—5 мин.

Для определения достаточности физической нагрузки служит показатель моторной плотности урока, определяемый методом хронометража. Чем больше моторная плотность урока, тем выше его физиологический эффект. Например, если из 45 мин занятия физическими упражнениями проходили 30 мин, моторная плот­ность составит (30 х 100): 45. Показатель более 60 % считается гиги­енически достаточным.

Признаки выраженных степеней утомления у некоторых детей свидетельствуют о чрезмерности нагрузки, поэтому требуется не­медленно изменить дозировку упражнений с целью предупрежде­ния перенапряжения.

Контрольные вопросы и задания

1. Назовите основные гигиенические требования к уроку физической культуры.

2. Как классифицируются физические нагрузки при физическом вос­питании школьников?

3. Каково гигиеническое значение вводной части урока?

4. Каково гигиеническое значение основной части урока?

5. Каково гигиеническое значение заключительной части урока?

6. Как определить достаточность физической нагрузки школьников на уроке физической культуры?