Функциональные состояния организма в развитии ребенка

Функциональное состояние организма детей 7-10 лет

У детей младшей возрастной группы происходят существенные изменения функциональных показателей, основными из которых являются частота сердечных сокращений, артериальное давление, систолический и минутный объём крови.

Возрастные изменения системы кровообращения в этом периоде характеризуются равномерностью и относительно более медленными темпами увеличения объёма сердца по сравнению с суммарным просветом сосудов. Артерии у детей относительно широки и развиты сильнее, чем вены. Просвет прекапилярной и капиллярной сети у них относительно больше, чем у взрослых. Это является одной из причин относительно низкого артериального давления в семи-девятилетнем возрасте. С возрастом происходит постепенное замедление частоты сердечных сокращений (ЧСС), что связано с качественными изменениями иннервационных влияний на сердце. В 7 – 8 летнем возрасте ЧСС составляет 90 – 92 удара, а в 9 – 10 летнем возрасте составляет 86 – 88 ударов в минуту.

У детей 7 – 10 лет мощность мышц сердца по своему развитию намного слабее, чем у взрослого человека. Усиление сердечной деятельности происходит главным образом за счет увеличения частоты сердечных сокращений. У детей частота сердечных сокращений в покое также повышена.

Небольшой объем сердца и незначительная величина выброса крови в единицу времени не позволяют достичь больших величин потребления кислорода, развить и длительно поддерживать высокую интенсивность мышечной деятельности. Значительная эластичность стенок кровеносных сосудов, невысокий уровень артериального давления расширяют функциональные возможности сердца. Поэтому у детей младшего школьного возраста сердце хорошо адаптируется к циклическим упражнениям умеренной интенсивности.

При соблюдении постепенности для детей 9 – 10 лет посильны относительно продолжительные учебно-тренировочные упражнения мягкого характера, например плавание с умеренной интенсивностью. Относительно продолжительные упражнения в плавании посильны для них еще и потому, что здесь в работе принимают участие почти все основные мышечные группы, выполняя роль своеобразного мышечного насоса, помогающего сердцу. Значительно облегчается в горизонтальном положении работа сердца, что также является одним из условий высоких спортивных результатов в раннем возрасте. Плавание с умеренной интенсивностью хорошо развивает и укрепляет сердечно-сосудистую систему, что особенно важно в преддверии пубертатного периода, с его неравномерными темпами развития различных органов и систем.

Важнейшими показателями кровообращения, непосредственно характеризующими функциональное состояние сердца, являются минутный (МОК) и систолический объёмы крови (СОК). Абсолютная величина этих параметров зависит от возраста, чем старше школьник, тем больше у него величины параметров: у детей семи лет МОК составляет 2120 мл/мин, а СОК 23 мл., у детей восьми лет соответственно 2240 мл/мин и 25 мл., девяти лет – 2370 мл/мин и 27 мл. По данным М.В. Чичко у детей с высоким физическим развитием наблюдается разница в величинах СОК и МОК в зависимости от пола: у мальчиков она выше, чем у девочек. У детей восьми-девяти лет при напряжённой мышечной работе СОК равен 70 мл. МОК при этом у них может увеличиваться по сравнению с покоем в четыре-пять раз, однако происходит это в основном за счёт увеличения ЧСС. Даже при небольших нагрузках частота сердечных сокращений у детей увеличивается в большей степени, чем у взрослых. При напряжённой мышечной деятельности у детей восьми-девяти лет она достигает 200-220 ударов в минуту, хотя максимальное потребление кислорода (МПК) при этом в 2,5 раза меньше, чем у взрослых. Отсюда у них низкий кислородный пульс, т.е. низок эффект каждого сердечного сокращения. Это обстоятельство, а также относительно низкое артериальное давление обусловливают значительную напряжённость деятельности системы кровообращения у младших школьников при мышечной работе.

Исследователями отмечается, что сердце младших школьников довольно легко приспосабливается к физической нагрузке и быстро восстанавливается при отдыхе до исходного уровня, но деятельность его нередко неустойчива: могут возникать различные нарушения сердечного ритма и резкие изменения артериального давления; аритмия, особенно при выполнении напряжённой мышечной работы.

Артериальное давление у детей зависит от возраста, типа нервной деятельности, пола, биологической зрелости, величины систолического и минутного объёмов крови, сопротивления сосудов, их эластичности и других показателей. Кровяное давление у детей обычно несколько ниже, чем у взрослых. Так, к 7 – 8 годам оно составляет 99/64 мм рт. ст., к 9 – 10 годам – 105/70 мм рт. ст. При выполнении физической нагрузки артериальное давление повышается значительно меньше, чем у взрослых, что объясняется слабым развитием сердечным мышцы, малым объёмом сердца и более широким (относительно размеров сердца) просветом сосудов.

По данным специалистов, исследовавших систему крови, было установлено, что у детей младшей возрастной группы количество эритроцитов колеблется в довольно широких пределах – от 4,8 млн. до 5,5 млн. в 1 мм³, а содержание гемоглобина постепенно повышается за этот возрастной период, в среднем со 128 до 136 г/л. Таким образом, дыхательные возможности крови у детей восьми-девяти лет снижены по сравнению со взрослыми и подростками. Мышцы и ткани организма ребёнка хуже усваивают кислород из крови в сравнении со взрослыми спортсменами. Длительные физические напряжения в этом возрасте могут привести к уменьшению гемоглобина и эритроцитов. Восстановительные процессы в крови происходят у школьников медленнее, чем у взрослых. Детский организм менее приспособлен к гипоксическим условиям при мышечной работе. Барьерная функция крови у детей менее выражена, поэтому они в большей степени подвержены инфекциям.

Значительные функциональные изменения претерпевает в этот возрастной период дыхательная система.

От рождения до 7 лет объём лёгких увеличивается в 8 раз, а к концу периода второго детства объём лёгких увеличивается в 10 раз и составляет половину объёма лёгких взрослого. При этом увеличение объёма лёгких происходит не за счёт увеличения количества альвеол, а за счёт увеличения их объёма.

Частота дыхания, являющаяся одним из показателей функции внешнего дыхания, с возрастом замедляется: в семилетнем возрасте в среднем она равна 23, в восьмилетнем – 22, в девятилетнем – 21 раз в минуту. Глубина дыхания, наоборот, увеличивается и составляет соответственно 163, 170, 230 мл. Минутный объём дыхания (МОД) в состоянии покоя у детей зависит от возраста, повышаясь от 3500 мл/мин у семилетних до 4400 мл/мин у девятилетних. До восьми лет не наблюдается разницы в абсолютных величинах МОД, а в дальнейшем у мальчиков МОД становится выше, чем у девочек. Это объясняется наступающей препубертатной дифференциацией типов дыхания – преимущественно брюшного у мальчиков и грудного у девочек. При систематических занятиях спортом, в особенности циклическими видами, величина МОД в состоянии покоя снижается.

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) возрастает с семи до десяти лет с 1200 до 2000 мл, причём у девочек средние величины несколько меньше, чем у мальчиков. Максимальная вентиляция лёгких и резерв дыхания, в наибольшей степени характеризующие функциональные возможности аппарата дыхания, в этом возрасте отчётливо повышаются.

На развитие дыхательной системы большое стимулирующее влияние оказывают занятия плаванием. Например, показатели максимальной легочной вентиляции 10 – 11 летних спортсменов, занимающихся 2 – 3 года плаванием, соответствуют аналогичным показателям 14 – 15 летних подростков, не занимающихся спортом. Поэтому пловцам младшего возраста рекомендуются специальные упражнения на суше и в воде для постановки ритмичного и полноценного дыхания.

При изучении реакции организма детей на продолжительную физическую нагрузку исследователями отмечаются достаточно низкие величины максимального потребления кислорода (МПК). При небольшой же стандартной нагрузке потребление кислорода у них выше, чем у подростков и юношей, а процент использования кислорода (его утилизация) ниже. Отсюда больше суммарные энергетические траты на выполнение равной по объёму работы и меньше кислородный пульс.

У детей этого возраста снижена анаэробная производительность. Дети прекращают интенсивную работу, когда кислородный долг составляет лишь 800-1200 мл. Это диктует необходимость особой осторожности при выполнении кратковременной работы максимальной интенсивности. Максимальная удельная мощность (на 1 кг массы) работы у детей восьми-девяти лет в два раза меньше, чем у взрослых.

При напряжённой мышечной деятельности дыхание у детей младшего школьного возраста оказывается значительно более частым (60 – 70 дыханий в минуту), чем у взрослых (20 – 40 дыханий в минуту). У них значительно ниже и максимальные величины лёгочной вентиляции: у детей восьми-девяти лет МОД во время напряжённой мышечной деятельности составляет лишь 30 – 40 л/мин, а у 10 – 11 летних – 40 – 50 л/мин. Это обусловлено тем, что у детей младшей возрастной группы максимальная величина дыхательного объёма не превышает 900 мл.

Сопоставление показателей функции дыхания и кровообращения в исследовании Р.А. Калюжной свидетельствуют о том, что при мышечной деятельности кислородные режимы организма ребёнка менее экономичны, чем у взрослых. Доставка кислорода к работающим мышцам у детей обеспечивается в основном за счёт усиления кровотока, в то время как у взрослых большую роль в этом играет усиливающаяся утилизация кислорода крови. У детей семи-девяти лет также менее интенсивно происходит ликвидация кислородного долга, а потребление кислорода в восстановительном периоде осуществляется при менее экономной функции внешнего дыхания и кровообращения.

Всё это даёт основание считать, что для детей младшего школьного возраста характерны большая напряжённость функции кровообращения и дыхания и менее экономичное расходование энергетического потенциала при мышечных нагрузках, чем у старших учащихся и у взрослых. У них также ниже способность выполнять мышечную работу в гипоксемических условиях.

Обобщая выше изложенное, следует отметить, что организм восьми-девятилетнего ребёнка представляет собой достаточно развитую для восприятия дозированных физических нагрузок и, вместе с тем, подвижную систему. Учитывая незавершённость физиологического развития, быструю утомляемость, в процессе занятий младшим школьникам необходим частый отдых, а также быстрая смена и разнообразие видов деятельности.