Особенности функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем подростков 13 - 14 лет

 

Важнейшей системой организма, определяющей физическую и умственную работоспособность детей, является сердечно-сосудистая система

Показателем исходного состояния сердечно-сосудистой системы (ССС) является частота сердечных сокращений - ЧСС. ЧСС является одним из наиболее лабильных показателей гемодинамики, подверженных значительным изменениям под воздействием экзогенных и эндогенных факторов. Известно, что величина ЧСС непосредственно связана с величиной кислородного долга, коррелирует с максимальным потреблением кислорода.

Отставание в темпах роста туловища подростков 13-14 лет имеет глубокие физиологические последствия и сказывается на динамике развития всех внутренних органов. Так, в этот период замедляется рост сердца, и соответственно его функциональные возможности могут временно отставать от потребностей растущего тела. Тормозится прирост легочных объемов, и соответственно снижаются функциональные возможности дыхательной системы. В первую очередь это сказывается на кислородном снабжении работающих мышц [3, с.353].

Ни к одной системе организма в подростковом и юношеском возрасте не предъявляется таких высоких требований, как к сердечнососудистой. Вес сердца с 10 до 16 лет удваивается, а объем увеличивается примерно в 2,4 раза. Изменяется и сердечная мышца (миокард), становится мощнее, способна выбрасывать в сосуды при сокращении большее количество крови.

В возрасте от 9 до 17 лет ударный объем сердца, т.е. количество крови, выбрасываемое сердцем за одно сокращение, возрастает у мальчиков с 37 до 70 мл, а у девочек - с 35 до 60 мл. Частота сердечных сокращений в покое постепенно снижается. В 15 лет пульс у мальчиков равен 70, а у девочек - 72 уд/мин, к 18 годам уменьшается соответственно до 62 и 70 уд/мин, т.е. становится таким же, как у взрослых. Однако снижение частоты сердцебиений происходит неравномерно, и связано это с темпами роста и полового созревания [3, с.354].

Например, в одном и том же возрасте (14 лет) у быстро развивающихся девочек сердечно-сосудистая система работает приблизительно так же, как и у взрослых женщин, а у их сверстниц, отстающих в росте и развитии, характер работы сердца почти такой же, как у младших школьниц. То же наблюдается и у мальчиков. Следовательно, первая особенность системы кровообращения подростка - ее тесная связь с темпами роста и созревания всего организма.

Надо отметить, что в стремительно растущем организме развитие сердечнососудистой системы не всегда успевает за общими темпами развития, а увеличение массы сердца иногда отстает от увеличения массы всего тела. Вот почему иногда у рослых юношей и девушек появляются жалобы на слабость, легкую утомляемость, особенно при физических нагрузках, отмечается склонность к обморокам при перегревании или резком изменении положения тела.

Часто юноши и девушки, стесняясь своей слабости и неловкости, совсем перестают заниматься физической культурой. В результате формируется так называемое капельное сердце, которое, если подросток не начнет вовремя заниматься физкультурой, не увеличится и в дальнейшем.

В развивающейся системе кровообращения часто встречается и несоответствие между просветом сосудов, по которым кровь выбрасывается из сердца, и возросшей емкостью сердца. В связи с этим увеличивается артериальное давление. Так, если у мальчиков и у девочек 10 лет артериальное давление равно 95/55, то к 17 годам оно повышается до 120/65 у юношей и до 115/60 у девушек. Особенностью работы сердечнососудистой системы у подростков является временное нарушение ее нервной регуляции. Это связано с перестройкой деятельности эндокринной и нервной систем и выражается расстройством ритма сердца, повышением или снижением частоты сердцебиений. Глубокие перестройки, происходящие в сердечно-сосудистой системе, повышают риск появления вегетососудистых дистоний и подростковой гипертонии. Это необходимо учитывать при определении школьной нагрузки подростков.

Частота пульса и артериальное давление крови. Для характеристики работы сердечно-сосудистой системы чаще всего используются показатели пульса и артериального давления. К подростковому возрасту показатель пульса снижается до 80 уд/мин, а у юношей становится таким же, как у взрослых, - 72-75 уд/мин.

 

Таблица 2. Возрастные показатели кровяного давления (в мм рт. ст.)

Возраст	Систолическое давление	Диастолическое давление
13-14 лет	106	64

Частота и глубина дыхания. Дыхательный акт, состоящий из вдоха и выдоха, имеет две основные характеристики - частоту и глубину. Частота - это количество дыхательных актов в минуту [2, c.140].

Так, у подростка 13-14 лет частота дыхания составляет обычно около 18-20 циклов. Прямо противоположную тенденцию возрастных изменений демонстрирует дыхательный объем, т.е. мера глубины дыхания. Он представляет собой среднее количество воздуха, которое поступает в легкие за каждый дыхательный цикл [2, c.140].

Если человек выполняет любую физическую нагрузку, ему требуется дополнительное количество кислорода, соответственно увеличивается минутный объем дыхания. У подростков увеличение минутного объема осуществляется главным образом за счет дыхательного объема, который может увеличиться в несколько раз, а частота дыхания обычно не превышает 50-60 циклов в минуту. Считается, что такой тип реакции системы дыхания более экономичен. По различным критериям эффективность и экономичность внешнего дыхания с возрастом существенно увеличивается. При этом дыхание юношей, как правило, организовано более эффективно, чем у девушек [3, c.141]

При выполнении циклической нагрузки ритм дыхания обычно "подстраивается" под ритм сокращения скелетных мышц - это облегчает работу дыхания и делает ее более эффективной. У детей усвоение ритма движений дыхательной мускулатурой происходит инстинктивно без вмешательства сознания, однако учитель может помочь ребенку, что способствует быстрейшей адаптации к такого рода нагрузке.

При выполнении силовой и статической нагрузки наблюдается так называемый феномен Линдгардта - задержка дыхания во время натуживания с последующим увеличением частоты и глубины дыхания после снятия нагрузки. Не рекомендуется использовать тяжелые силовые и статические нагрузки в тренировке и физическом воспитании детей до 13-14 лет, в том числе и по причине незрелости системы дыхания.

Жизненная емкость легких. Суммарная величина резервного объема вдоха, дыхательного объема и резервного объема выдоха составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ) - один из наиболее важных показателей состояния системы дыхания. Для ее измерения используются разнообразной конструкции спирометры, в которые необходимо сделать максимально глубокий выдох после максимально глубокого вдоха - это и будет ЖЕЛ. ЖЕЛ зависит от размеров тела, а потому и от возраста, а также весьма существенно зависит от функционального состояния и физической тренированности организма человека. Величина ЖЕЛ существенно различается у подростков разного телосложения: у брахиморфных типов она сравнительно мала, а у долихоморфных - очень велика. Принято использовать ЖЕЛ в качестве одного из показателей физического развития детей школьного возраста, а также призывников.

Несмотря на свое название, ЖЕЛ не отражает параметров дыхания в реальных, "жизненных" условиях, так как ни при каких нагрузках человек не дышит, используя полностью резервный объем вдоха и резервный объем выдоха.

Таблица 1.2 - Жизненная емкость легких у подростков (в мл)

Пол	Возраст, годы
	13	14	15-17
Мальчики	1975	2600	3520
Девочки	1905	2530	2760

 

Возрастные изменения структуры и функциональных возможностей органов дыхания. С возрастом все анатомические составляющие системы дыхания увеличиваются в размерах, что и определяет во многом направленность функциональных возрастных изменений. Абсолютные характеристики анатомических просветов трахеи и бронхов, бронхиол, альвеол, общей емкости легких и ее составляющих увеличиваются приблизительно пропорционально увеличению площади поверхности тела. В то же время более высокая интенсивность метаболических, в том числе окислительных, процессов в раннем возрасте требует повышенного поступления кислорода, поэтому относительные показатели системы дыхания отражают значительно большее его напряжение у детей подросткового возраста - примерно до 13 лет. Однако, несмотря на явно меньшую экономичность и эффективность, дыхательная система у детей работает столь же надежно, как и у взрослых. Этому благоприятствует, в частности, большая диффузионная способность легких, т.е. лучшая проницаемость альвеол и капилляров для молекул кислорода и углекислого газа.

По мнению Безруких, М.М., сердечно-сосудистая система школьника 13 - 14 лет претерпевает довольно существенные изменения в процессе развития [2, с.32].

Недостаточное совершенство нервного аппарата подростка обусловливает возможность нарушения ритма и частоты пульса под влиянием самых различных причин. Обращает на себя внимание значительная приспособляемость и выносливость сердца ребенка 13 - 14 лет, что особенно проявляется в критические периоды жизни. Одной из важных причин особенностей развития сердечнососудистой системы является отставание в подростковом возрасте роста кровеносных сосудов от роста сердца, что вызывает повышение уровня артериального давления. Это обстоятельство может служить также причиной нередко наблюдающихся у подростков нарушений сердечной деятельности в виде аритмии и тахикардии.

По мнению Безруких, М.М., период 13-14 лет характеризуется некоторой функциональной неустойчивостью и сравнительно легкой ранимостью организма. Дело в том, что в 13-15 лет происходят сложные внутренние перестройки, связанные с переходом от детства к юности. Внешне эти преобразования проявляются в резком ускорении роста тела, в некоторой дискоординации движений, довольно быстрой утомляемости, неуравновешенности, появлении новых черт характера [2, с.62].

Завершается функциональное созревание мышц и начинается бурное развитие мышечной силы. В центральной нервной системе ослабляются процессы иррадиации и усиливается способность к дифферен-цировке. Значительно совершенствуются функции двигательного анализатора: обостряется мышечное чувство и уточняется управление движениями. Двигательные навыки начинают автоматизироваться, что очень важно для изучения техники и тактики игры, поскольку сознание играющих освобождается от постоянного контроля за выполнением приемов и переключается на решение тактических задач. К концу этого периода функции сердечно-сосудистой системы становятся совершенными: размеры и вес сердца, кислородная емкость крови, максимальное потребление кислорода достигают величин, характерных для взрослых.

Вместе с тем еще нет полного согласования между двигательными и вегетативными функциями. Поэтому возможности для специального развития выносливости ограничены. Интенсивные нагрузки в этот период следует применять осторожно и с достаточными паузами для восстановления. При развитии силы более предпочтительны упражнения динамического характера. Поведение подростков все в большей мере определяется деятельностью второй сигнальной системы. На смену чисто эмоциональным стимулам в обучении приходит сознательное волевое усилие. Простое копирование уступает место продуманному усвоению. С точки зрения спортивной подготовки этот возраст является решающим. Именно в этот период достигается наибольший прирост в развитии быстроты, силы, ловкости, закладываются основы техники и тактики, формируется спортивный характер. Решение этих задач должно быть главным содержанием учебно-тренировочной работы.

Выводы по 1 главе:

Скачок роста, связанный с резким изменением пропорций тела и удлинением конечностей, приводит обычно к временной дискоординации движений (обычно в возрасте 13-14 лет). Дети и подростки с высоким уровнем физического развития обладают, как правило, более низкой выносливостью, чем их сверстники со средним и нижесредним уровнем физического развития. Особенно негативно на двигательных возможностях сказывается наличие избыточного жироотложения. Таким образом, уровень физического развития не всегда отражает степень функциональной зрелости физиологических систем.

. Физическая подготовленность учащихся 13-14 лет предполагает разносторонние двигательные способности, оптимальный уровень физических и прикладных навыков. Она совершенствуется под влиянием систематических занятий физическими упражнениями, которые развивают силу, быстроту, выносливость и ловкость.

. Сердечно-сосудистая система школьника 13 - 14 лет претерпевает довольно существенные изменения в процессе развития. Недостаточное совершенство нервного аппарата подростка обусловливает возможность нарушения ритма и частоты пульса под влиянием самых различных причин. Обращает на себя внимание значительная приспособляемость и выносливость сердца ребенка 13 - 14 лет, что особенно проявляется в критические периоды жизни. Одной из важных причин особенностей развития сердечнососудистой системы является отставание в подростковом возрасте роста кровеносных сосудов от роста сердца, что вызывает повышение уровня артериального давления. Это обстоятельство может служить также причиной нередко наблюдающихся у подростков нарушений сердечной деятельности в виде аритмии и тахикардии. Дыхательная система подростка 13 - 14 лет также имеет особенности. Объем легких увеличивается, как и масса сердца. Но у подростка учащенное дыхание, поэтому мозг испытывает дефицит кислорода.