Школьные годы - один из важнейших этапов в становлении человека как активного члена общества. В этот период завершается развитие физиологических систем, в том числе и двигательного аппарата. Вот почему в эти годы должна быть создана прочная основа для укрепления здоровья и физического совершенствования человека.
Формирование основных двигательных качеств и навыков в процессе физического воспитания может быть более успешным при условии обоснованного применения средств и методов физической культуры, а также интенсификации физических нагрузок, требующих напряженной деятельности всех физиологических систем. Однако при этом необходимо учитывать возрастно-половые и индивидуальные особенности детей и подростков, а также резервные возможности их организма на разных этапах развития.
Такой подход оградит практику физического воспитания от применения недостаточных и наряду с этим чрезмерных нагрузок, опасных для здоровья учащихся.
Проблема адаптации ребенка к большим тренировочно-соревновательным нагрузкам представляет не только теоретический, но и практический интерес, так как связь между состоянием учащегося и задаваемой нагрузкой - один из важных моментов планирования занятий. При этом сам фактор величины нагрузки является нерешающим , главное - степень ее соответствия состоянию организма и уровню его подготовленности. Физическое перенапряжение развивается в тех случаях, когда тренировочная нагрузка превышает функциональные возможности организма. Нагрузки выше оптимального уровня становятся чрезмерными и являются причиной возникновения различных патологических изменений в организме от перенапряжения как физического, так и эмоционального. Нельзя не видеть, что вектор педагогических воздействий направлен на изменение физического потенциала ребенка и подростка, то есть на биологическую сторону его сущности. Поэтому без системы контроля, обеспечивающей оценку изменения физического состояния, невозможно правильно спланировать и провести педагогический процесс повышения тренированности.
Насколько же важно нормирование нагрузок на уроках физической культуры для детей, когда уроки физической культуры будут нести оздоровительное значение?
Физиолого-гигиеническому нормированию подлежат все основные факторы, определяющие состояние и развитие организма. И естественно ни у кого не возникает сомнений в необходимости обоснования физиологических норм физических нагрузок в процессе физического воспитания детей и подростков. При обосновании и градации физических нагрузок, адекватных функциональным возможностям организма, как правило, подходят с трех позиций:
1. градация физических нагрузок по отдельным физиологическим показателям, в частности по ЧСС, потреблению кислорода, легочной вентиляции и др;
2. дозировки интенсивности физической нагрузки в зависимости от максимальной скорости передвижения;
3. оценки интенсивности нагрузки, исходя из максимальных энергетических возможностей организма.
При нормировании нагрузок рекомендуется учитывать пять компонентов:
- продолжительность упражнения;
- интенсивность;
- продолжительность интервалов отдыха между упражнениями;
- характер отдыха;
- число повторений упражнения.
К примеру, при нормировании выполнения циклических упражнений особое внимание заслуживают процессы возрастного развития двигательной системы. Изменения физиологических процессов в связи с выполнением упражнений обусловлены воздействием на организм повторяющихся движений. При этом в первую очередь происходят изменения функционального состояния двигательной системы. Вегетативные процессы перестраиваются под влиянием раздражений, сигнализирующих о возможной гипоксии, но главным образом - под влиянием моторных рефлексов. Поэтому, при планировании занятий и выборе нагрузок важно учитывать не только обменные процессы, но и возрастные особенности регуляции движений и освоения техники моторных навыков.
Одна из целей обоснованного нормирования нагрузок на уроках физической культуры заключается в том, что затраты энергии, число повторений упражнений и продолжительность выполнения серий упражнений были оптимальными. Если затраты энергии и число повторений малы, то эффект от упражнений будет понижен вследствие недостаточной мобилизации физиологических функций. Если же затраты энергии, число повторений и продолжительность выполнения упражнений чрезмерно велики, то эффект от упражнений будет понижен вследствие ослабления физиологических процессов в связи с истощением веществ, богатых энергией и ферментов, а также, нервных механизмов регуляции движений.
Содействие гармоничному физическому развитию, воспитание основных физических качеств должны осуществляться с начальных классов, однако выполнение упражнений для развития физических качеств, требует достаточно точной дозировки физических нагрузок и контроля за реакцией организма.
Анатомо-физиологические и психологические особенности, отличающие школьников разного возраста, оказывают существенное влияние на организацию учебного процесса, методику обучения и естественно, нормирование нагрузок. Остановимся на некоторых возрастных особенностях учащихся, которые следует учитывать на уроках физкультуры.
К настоящему времени накапливается все больше данных о том, что физические качества учащихся следует как можно полнее развивать уже в первые годы обучения в школе. Подчеркивается возможность целенаправленного развития выносливости у детей младшего школьного возраста. Для обоснования этого была изучена возрастная картина вегетативных реакций и ряда биомеханических параметров работы при выполнении нагрузок разной интенсивности. Было выявлено, что от 7-8 до 9-10 лет выносливость повышается только к нагрузкам, выполняемым в режиме аэробного энергообеспечения, т.е. к таким, предельная продолжительность которых более 2,5 минут. Максимальная продолжительность работы при 70% нагрузке увеличивается в среднем на 2,5 минуты, а при 50% нагрузке - на 4 минуты. Анализ естественного прироста выносливости к нагрузкам разной интенсивности к 9-10 годам свидетельствует о том, что это качество интенсивнее увеличивается к физическим нагрузкам большей мощности и меньше - к умеренным нагрузкам. В 7-8 лет отмечена несколько более напряженная деятельность систем, обеспечивающих транспорт кислорода, и менее эффективная его утилизация из вентилируемого воздуха при нагрузках аэробной направленности. Меньшая предельная продолжительность работы у школьников 7-8 лет при выполнении 70% нагрузки сочетается с менее эффективной кислородной производительностью дыхательного и сердечного циклов. Таким образом, результаты изучения возрастной динамики естественного развития показателей работоспособности школьников 7-8 и 9-10 лет и особенностей адаптации их систем дыхания и кровообращения дают основание считать, что использование нагрузок большой и умеренной интенсивности позволит повысить эффективность уроков физической культуры, направленных на развитие выносливости младших школьников (Алексеева.Ю.А., Борисова М.А. и др. "Здоровье и физическое воспитание детей и подростков")
С 5 по 8 классы (10 - 14 лет) рост и развитие детей происходят неравномерно. Особенно бурные морфологические и функциональные изменения во всех системах организма протекают с началом полового созревания. Общее явление, присуще всем детям в этот период - это увеличение скорости роста длины тела, которая может достигать 10 см. в год. Изменяются также, хотя и не в равной степени, все костные и мышечные размеры тела. Распространяется пубертатный скачок на сердечную мышцу и на все остальные органы. Причем изменения физиологических функций организма выражены резче у мальчиков, чем у девочек. По окончании подросткового периода мальчики, вследствие способности к большему проявлению мышечной силы, на 1 кг. мышц становятся значительно сильнее девочек.
В связи с тем, что после 12 лет сопротивление мышц растягиванию значительно увеличивается, в этом возрасте нужно повышенное внимание уделять развитию гибкости. Высокая лабильность и возбудимость нервно-мышечного аппарата способствуют ускоренному развитию быстроты движения и по скорости мышечного сокращения достигают максимума. Поэтому у подростков надо развивать быстроту, ловкость, динамическую силу.
Протекающие не одновременно у разных учащихся процессы полового созревания затрудняют работу педагога, так как в одном классе учатся подростки на начальных стадиях полового созревания и подростки, у которых этот процесс уже завершается. В связи с этим для качественного проведения учебного процесса необходимо осуществлять дифференцированный подход к учащимся, особенно тщательно подбирать упражнения и нагрузку.
В 15 - 17 лет практически завершается морфофункциональное созревание организма, но продолжается развитие костно-мышечного и связочного аппарата: отвердение костей ног, рук, позвоночника еще не закончено, поэтому следует избегать чрезмерных нагрузок, упражняясь с тяжестями. У старшеклассников еще не окончено развитие нервной регуляции работы сердца. Слишком большие эпизодические нагрузки могут привести к неблагоприятным последствиям. Тем более, что юноши этого возраста склонны переоценивать свои возможности. Не следует допускать максимальной интенсивности выполнения упражнений.
Для девушек этого возраста характерно увеличение массы тела. Причем сила возрастает в меньшей степени, чем масса тела. Этим обусловлено падение у девушек относительной силы, в результате чего им труднее, чем юношам, справляться с упражнениями, выполнение которых требует преодоления собственного веса. Обязательным для девушек являются упражнения умеренной интенсивности, направленные на укрепление мышц спины, живота, малого таза.
Из выше сказанного, многообразие отличительных черт, своеобразие каждого учащегося не значат, что эффективна лишь индивидуальная работа со школьниками. Учитель должен основываться на типовых характеристиках учеников, т.е. выделять признаки, присущие определенным группам учащихся: например, класс обычно делится на группы по полу, внутри этих групп - по подготовленности, а опытные учителя и внутри этих групп выделяют школьников, которые требуют к себе иного подхода. Это может касаться ребят подготовительной медицинской группы или отнесенных по состоянию здоровья к специальной медицинской группе, занимающихся в силу определенных обстоятельств вместе со всеми.
При всем многообразии подходов в исследованиях физического состояния (ФС) человека в центре внимания специалистов самых различных дисциплин оказались общебиологические вопросы о возможностях и ограничениях механизмов адаптивной саморегуляции функций и резервов организма в условиях физических и психических нагрузок. Определение и оценка ФС организма - задача функциональной диагностики, сущность которой заключается в изучении механизмов приспособления органа, системы или организма в целом к той или иной нагрузке. В области функциональной диагностики используется широкий комплекс методов определения состояния организма, в том числе сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной, нервно-мышечной и других систем. Группу методов оценки ФС организма с заданием разного рода нагрузок называют функциональными методами. Среди них особое значение имеет функциональное тестирование с использованием тестов и проб с физическими нагрузками, так как при этом уровень ФС организма и его изменения проявляются наиболее четко. К настоящему времени предложено множество тестов, которые применяются для определения способности к выполнению разного рода движений с разными нагрузками. При тестировании обычно выбирается один из следующих типов нагрузок:
- непрерывная нагрузка равномерной интенсивности;
- непрерывная нагрузка равномерно повышающейся мощности;
- непрерывная ступенеобразно повышающаяся нагрузка без интервалов отдыха;
- ступенеобразно повышающаяся нагрузка с интервалом отдыха после каждой ступени (В.В.Роженцов, М.М.Полевщиков)
В функциональных пробах с физической нагрузкой при тестировании используются естественные движения в виде приседаний, прыжков, бега, поднятия тяжестей, а также выполнение специфических физических упражнений, дозирование нагрузки определяется длительностью и темпом ее выполнения. Наибольшее распространение получили пробы: Кевдина - 40 приседаний за 30 сек.;
Котова-Дешина - 2-3 минутный бег на месте в темпе 180 шагов в минуту с подъемом бедра на высоту до положения прямого угла с туловищем.
Используемые до сих пор в практике методы нормирования физических нагрузок основываются на интуиции учителя физкультуры и его индивидуальном педагогическом опыте, что далеко не всегда приводит к позитивному результату. Слова о том, что нагрузки должны быть "доступны", "оптимальны" и т.д., лишены конкретного смысла, когда предварительное планирование с указанием для всего класса конкретных количественных показателей не базируется на индивидуальных функциональных показателях учеников. Очевидно, что в этом случае одни и те же физические нагрузки для одних учеников будут низкими, а для других - высокими. В первом случае положительный эффект будет отсутствовать, а во втором может быть получен негативный результат. Непосильная физическая нагрузка приводит к тому, что лицо учащегося бледнеет или краснеет, с его лба струится обильный пот, у него появляется отдышка, нарушается координация движений, пропадает желание и интерес к занятию.
В условиях урока физической культуры о соответствии применяемой нагрузки функциональному состоянию организма, можно судить по пульсу перед началом очередного занятия. Это делается следующим образом: до начала занятия надо отдохнуть сидя в течение 3-х минут, а затем подсчитать количество сердечных сокращений за 1 минуту. Если перед каждым занятием их количество примерно одинаково, это говорит о нормальном восстановлении и готовности организма к началу очередного занятия. Величину пульса 48-60 ударов в минуту оценивают как отличную, 60-74 удара - как хорошую, 74 - 89 - как удовлетворительную, более 90 уд/мин - как неудовлетворительную (Дутов В.С., Северин А.Е. и др.)
Во время занятий физическими упражнениями степень увеличения пульса зависит от многих факторов, основными из которых являются интенсивность и объем физической нагрузки. Пульсовой режим при выполнении физических упражнений должен быть таким,
чтобы обеспечивалась физиологически оправданная нагрузка, направленная на развитие определенных двигательных качеств. В основе определения интенсивности тренировочной нагрузки по ЧСС лежит связь между ними, чем больше нагрузка, тем больше ЧСС. Для определения интенсивности нагрузки используются не абсолютные, а относительные показатели ЧСС. Относительная рабочая ЧСС (% ЧСС макс.) - это выраженное в процентах отношение частоты сердечных сокращений во время нагрузки и максимальной частоты сердечных сокращений для данного человека. Приближенно ЧСС макс. можно рассчитать по формуле: ЧСС макс = 220 - возраст (лет).
Следует иметь ввиду довольно значительные различия ЧСС макс для разных детей одного возраста. В ряде случаев у школьников с низким уровнем физической подготовки ЧСС макс = 180 - возраст (лет) (Л.Е.Любомирский).
При определении интенсивности тренировочных нагрузок по ЧСС используются два показателя: пороговая и пиковая ЧСС. Пороговая ЧСС - это наименьшая интенсивность ниже которой тренировочного эффекта не возникает. Пиковая ЧСС - это наибольшая интенсивность, которая не должна быть превышена в результате занятий. (Приложение 1). Примерные показатели ЧСС у относительно здоровых людей, занимающихся физкультурой, могут быть: пороговая - 70 - 75% от ЧСС макс., пиковая - 90 - 95 % от ЧСС макс.
Для нормирования циклических упражнений, используемых на уроках физической культуры , важно выделить такую умеренно напряженную мышечную деятельность, которая может поддерживаться в течении продолжительного времени без значительного увеличении кислородного долга. Нагрузка 50% от максимальной может поддерживаться длительное время.
Для оценки влияния физических нагрузок на организм школьников можно пользоваться классификацией нагрузок, включающей 5 зон:
1. зона низкой интенсивности (20 - 30 %). Здесь работа может выполняться очень длительное время . При этом все физиологические функции организма не испытывают напряжения, ЧСС не превышает 100 - 120 уд/мин Сюда относят режимы выполнения упражнений с низкой интенсивностью и малой скоростью.
2. зона умеренной интенсивности (50% от максимальной нагрузки). Режим выполнения физических упражнений в этой зоне способствует развитию общей выносливости. Величина пульса при выполнении нагрузок достигает 130 - 160 уд/мин. Работа в этой зоне способствует установлению взаимодействия между функциями ССС, дыхания и двигательного аппарата.
3. зона большой интенсивности (70%). Вызывает напряжение физиологических функций в организме школьников при мышечной работе. Выполнение нагрузки в этой зоне не превышает 4 - 5 минут у младших школьников, и 10 минут - у старших.
4. зона субмаксимальной или высокой интенсивности ( 80%).
Соответствует режиму выполнения упражнений (бег на короткие дистанции, скоростно-силовые упражнения, статические нагрузки и др.) , при котором работа мышц сердца и других органов и тканей обеспечивается в основном анаэробными источниками энергии . Предельная продолжительность выполнения циклических нагрузок у младших школьников 50секунд, у старших - 1 минута и более.
5. зона максимальной интенсивности ( 100%).
Соответствует выполнению физических упражнений с максимальной скоростью , предельным темпом и усилением предельного времени выполнения нагрузок до 10 секунд. За столь малое время функциональные сдвиги ССС, дыхания и других функций не достигают высоких величин.
Зоны работы по частоте сердечных сокращений:
- до 120 - подготовительная, разминочная, основной обмен
- до 120 - 140 - восстановительно-поддерживающая
- до 140 - 160 - развивающая выносливость, аэробная
- до 160 - 180 - развивающая скоростную выносливость
- более 180 - развитие скорости.
Величины ЧСС и АД у детей и подростков весьма изменчивы в силу повышенной реактивности. Так, у первоклассников ЧСС в покое составляет в среднем 88 уд/мин. В 10 лет - 79 уд/мин, в 16 лет - 72 уд/мин. При этом индивидуальный разброс нормальных значений может достигать + 10 уд/мин., а иногда и больше. АД у детей 7 - 10 лет 90/50 - 100/55 мм.рт.ст.; 10 - 12 лет - 95/60 - 110/ 60; у 13 - 14 летних - 105/60 - 115/60; у 15 - 16 летних - 105/60 - 120/70. При физической нагрузке в зависимости от ее интенсивности ЧСС увеличивается , у детей и подростков может превышать 200 уд/мин. У детей школьного возраста сразу после 20 приседаний наблюдается прирост ЧСС на 30 - 50%, увеличение макс. АД на 10 - 20 мм.рт.ст., снижение минимального АД на 4 - 10 мм.рт.ст. Обычно через 1 - 2 мин. ЧСС и АД восстанавливаются . Такая реакция ССС оценивается как благоприятная. Резко сниженная или наоборот, повышенная ЧСС может указывать на патологические изменения в сердце или нарушение его нейрогуморальной регуляции. Учащение пульса на следующий день после физкультурных занятий, особенно если оно сопровождается плохим самочувствием, нарушением сна и т.д., свидетельствует об утомлении (В.В.Роженцов).
Эффективным методом оценки степени восстановления после занятии, для планирования дальнейшей нагрузки является ортостатическая проба.
Ученик отдыхает лежа на спине 5 мин., затем подсчитывается ЧСС в положении лежа за 1 мин. После этого ученик встает, отдыхает стоя 1 минуту, снова замеряется пульс в положении стоя за 1 минуту. По разнице ЧСС стоя и лежа судят о реакции ССС на нагрузку при изменении положения тела. (Приложение 2)
Другим вариантом пробы является проба Руфье с приседаниями: испытуемый ложится на спину , через 5 мин. определяется ЧСС за 15 с. (пересчитывается за 1 мин.) (Р1), затем, в течении 45 с. ученик выполняет 30 приседаний и вновь ложится, сразу же определяется ЧСС за 15 с. (Р2); затем за последние 15 с. с 1-й мин восстановления (Р3) . Проба оценивается по индексу Руфье-Диксона (Приложение 2).
Такой подход позволяет определять индивидуальные показатели физических нагрузок, рассчитанных на основании результатов тестирования УФЗ учеников. При этом класс делится на группы с близкими показателями УФЗ, и для каждой группы рассчитываются показатели физической нагрузки. В этом случае в рамках решения общих для всего класса задач реализуется дифференцированный подход, обусловленный генеральным критерием - состоянием физического здоровья каждого ученика.
Идеальным вариантом стало бы проведение тестирование УФЗ в конце каждой учебной четверти, с тем, чтобы на основании полученных результатов корректировать индивидуальные физические нагрузки и состав групп.
Список используемой литературы.
1. "Нормирование нагрузок в физическом воспитании школьников" под ред. Л.Е.Любомирского.
2. Методические рекомендации для физкультурно-оздоровительных занятий под ред. В.В.Орехова. 1987 г.
3. Круговая тренировка при массовых занятиях физической культурой. Романенко В.А.; Максимович В.А. 1986 г. Изд. "Физкультура и спорт".
4. Утомление при занятиях физической культурой и спортом. Изд. "Советский спорт". Роженцов В.В.; Полевщиков М.М. 2006 г.
5. Спортивная медицина. Учебник для институтов физкультуры. изд. "Физкультура и спорт" 1987г.
6. Физическая культура. Тестовый контроль 5-9 классы. В.И.Лях. Изд."Просвещение" Москва 2007г.
7. Здоровье сберегающие технологии в начальной школе.1-4 класс. Ковалько В.И. Москва изд."Вако" 2004 г.
8. Объективные критерии выбора оптимального метода физических нагрузок у детей в период школьного обучения. Материал Всероссийской научно-практической конференции. Алексеева Ю.А., Борисова М.А. и др.; .Москва , 11-12 ноября 2003 год.