Динамика функционального резерва биоэнергетики в онтогенезе

Одной из существенных черт организма сразу после рож­дения следует считать уровень энерготрат на единицу массы тела и соответствующий ему уровень деятельности различ­ных органов и систем. Суточная величина энерготрат ново­рожденных в 2 раза больше, чем у взрослых.

Значение высоких энерготрат в раннем возрасте для под­держания постоянной температуры тела является несомнен­ным, однако далеко не единственным. Существует достаточ­но доказательств того, что основное значение высокого уров­ня катаболических процессов, и энерготрат в том числе, зак­лючается в функциональной индукции избыточного анабо­лизма, обеспечивающего рост организма. К возрасту 1—1,5 года, когда реализуется и закрепляется поза стояния, суточ­ные энергетические траты в состоянии покоя являются наи­более высокими — 209—251 кДж.С этого периода начинает­ся постепенное снижение уровня энерготрат в состоянии по­коя: организм в этих условиях приобретает существенно но­вые черты гомеостаза — холинергические. Перестройка на адренергическии характер регуляции осуществляется лишь во время мышечной деятельности и при других стрессовых реакциях на изменения в условиях окружающей среды. Чем выше уровень мышечной активности, стимулирующей адренергические механизмы, тем полноценнее индукция пос­ледующего анаболического покоя и соответствующего ему холинергического гомеостаза. Подобная особенность состоя­ния функций покоя у физически тренированных лиц полу­чила название "принцип экономизации функций".

К 7-летнему возрасту энерготраты покоя снижаются до 167 кДж, что обусловлено тем, что к этому периоду с мышц скелета полностью снимается терморегуляторная функция, а локомоторные акты к этому периоду приобретают значи­тельную степень совершенства. К 7-летнему возрасту уста­навливается настоящая ходьба и бег — по типу взрослых (Е.Г. Леви-Гориневская, 1955). Именно по этой причине с 7-лет­него возраста появляется возможность определения макси­мальных для индивида энерготрат с использованием соот­ветствующих тестов с физической нагрузкой; именно с этого возраста целесообразнее всего переходить для характеристики физического развития от линейно-весовых к показателям био­энергетики. В более ранние возрастные периоды программа, закодированная в геноме зиготы, выполняется более жест­ко, позднее "команда", следующая из программы, в боль­шей степени приобретает характер "предложения", степень осуществления которого во многом зависит от соответствия окружающих условий оптимальным. Именно поэтому в 3—6-летнем возрасте двигательные качества жестко обусловлены генетической программой и находятся "на одном уровне" с антропометрическими показателями; в 7— 15-ледоем возра­сте роль генетических факторов в развитии двигательных воз­можностей значительно снижается (Б-А.Никитюк).

Период полового созревания совпадает с пубертатным скачком роста и является одним из важнейших переломных этапов в индивидуальном развитии организма. Не исключе­но, что именно резкое усиление темпов роста протоплаз­менной массы вызывает то некоторое повышение удельной величины основного обмена, которое отмечается в этот пе­риод, а также стимуляцию некоторых адренергических про­цессов. Однако сразу же после завершения гормональной перестройки происходит дальнейшее снижение энерготрат в состоянии покоя (до 126 кДж в сутки). Таким образом, энер­готраты в состоянии покоя (основного обмена) с годовало­го возраста постепенно уменьшаются, несколько увеличи­ваясь лишь в период полового созревания.

В онтогенезе варьирует не только средняя величина энер­готрат покоя, но существенно изменяются возможности по­вышения этого уровня (например, при физической работе) в абсолютных показателях. В раннем детском возрасте недо­статочная функциональная зрелость скелетно-мышечной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем ограничивает адаптивные возможности повышения энергетического об­мена при физических нагрузках (по показателю максималь­ного потребления О₂). Этот показатель увеличивается с воз­растом пропорционально длине и массе тела ребенка, дос­тигая своего максимума к возрасту 18—20 лет.

Однако соотношение МПК к 1 кг массы тела в динамике роста и развития организма остается практически неизмен­ным в течение всего периода роста и развития, вплоть до 35—40-летнего возраста. Исключение составляют, девушки, у которых, начиная с 13—14-летнего (в среднем) возраста от­мечается существенное снижение этого показателя, что яв­ляется следствием подготовки женского организма к осуще­ствлению детородной функции и связано с реализацией фи­зиологически полноценной гестационной доминанты. Именно в этом возрасте начинает проявляться дивергенция меж­ду мальчиками и девочками в относительной величине ак­тивной мышечной массы, достигающая своего максимума во взрослом состоянии (42—44% у мужчин, 36—38% у жен­щин). Однако при сохранении высокого уровня двигатель­ной активности указанные различия могут быть не столь зна­чимыми. Важно отметить, что относительные (на 1 кг массы тела) показатели функций растущего организма (в покое), обеспечивающих транспорт кислорода, также остаются прак­тически неизменными: ударный объем сердца, объемная скорость выброса крови из левого желудочка, внешняя ра­бота сердца, мощность сердечных сокращений, отнесенные к 1 кг массы тела, у детей в возрасте от 1 года до 14 лет не различаются между собой (рис.1).

Величина МПК мл/(кг*мин) является критерием рас­пределения соматического здоровья по уровням. Определяя этот уровень, мы тем самым характеризуем степень успеш­ности развития индивида

Рис. 1. Зависимость некоторых абсолютных (а,в) и относительных (б,г) по­казателей (по оси ординат) систолической работы сердца от массы тела (по оси абсцисс, кг) детей в возрасте от 1 года до 14 лет (по: Аринчин, 1983). а — ударный объем сердца, мл; б — ударный объем сердца, мл/кг; в — скорость выброса, мл/с; г — скорость выброса, мл/(кг • с)

Таблица 2. Функциональные классы детей 7—9-летнего возраста в зависимости от пробегания дистанции 1500 м (Г.Л.Апанасенко, 1985)

 

 

 

Функцио­нальный класс	Уровни аэробных возможностей	Время бега на 1500 м (мин, с)
Мальчики	Девочки
I	Низкий	Более 11,30	Более 12,30
II	Ниже среднего	10,31-11,30	11,31-12,30
	Средний	9,01-10,30	10,01-11,30
IV	Выше среднего	8,01-9,00	9,01-10,00
V	Высокий	8,00 и быстрее	9,00 и быстрее

Таблица 3. Шкала оценок максимальных аэробных возмож­ностей в зависимости от результатов 12-минутного теста, м (по С.А.Душанину, 1983)

 

Функцио­нальный класс	Уровень аэробных возможностей	Возраст, лет
		6-8	9-10	11-12	13-14	15-16
I	Низкий	1000—	1100— 1750	1126— 1895	1401 — 2051	1976-2395
II	Ниже среднего	1560—	1755-1900	1965-	2110—	2429-2545
III	Средний	1800-1980,	1960-1986	2195—	2360-2501	2590-2661
IV	Выше среднего	2000—	2140-2335	2333-2415	2580-2665	2682-
V	Высокий	2250 иболее	2400 и более	2497 и более	2744 и более	2827 и более

Как уже указывалось, прямые методы определения МП К сложны и трудоемки. Требованиям простоты и доступности отвечают тесты с беговой нагрузкой для детей и подростков. Поэтому в качестве теста на общую выносливость рекомен­дуют бег на дистанцию 1500 м. При этом распределение на функциональные классы (уровни здоровья) детей младшего возраста проводится с использованием нормативов, указан­ных в табл. 2.

Шкала оценок максимальных аэробных возможностей мальчиков и подростков, исходя из расстояния, пробегае­мого испытуемым за 12 мин (12-минутный тест Купера) пред­ставлена в табл. 3.

Следует подчеркнуть, что непрямое определение аэроб­ных возможностей ребенка с использованием тестов с бего­вой нагрузкой требует значительных усилий, поэтому им дол­жен предшествовать медицинский осмотр, что снижает воз­можности использования метода.