За даними М.Е. Маршака (1973), С.А. Косілова (1983), М.Г. Пшеннікової (1986), початковий ефект дії незвичного подразника полягає в об’єднанні певних центрів мозку в управляючу систему, функція якої – мобілізація необхідних виконавчих та вегетативних органів, що в сукупності утворюють єдину функціональну систему, яка специфічно відповідає за адаптацію до даного подразника. Тому спочатку ефективність такої функціональної системи незначна.
Мобілізація функціональної системи відображається на посиленні різних структурно-метаболічних процесів, які змінюють морфо-функціональний стан працюючих структур організму. Ці зміни не можуть не позначитись на гомеостазі організму і є основним стимулом відновлюючих процесів [18].
По-друге, порушення гомеостазу організму викликає неспецифічну стрес-реакцію, яка була означена Г. Сельє (1960) як “загальний адаптаційний синдром”. Його суть полягає в активації нейроендокринного апарату, і в першу чергу гіпофіза, який збільшує секрецію адренокортикотропного гормону. Цей гормон стимулює, перш за все, діяльність кори наднирників, гормони яких активізують оперативні пристосувальні механізми шляхом мобілізації енергетичних та структурних ресурсів організму. Завдяки ним в організмі під час фізичного навантаження протікають відновні процеси, що спрямовані на підтримку гомеостазу. Але в силу того, що адаптаційна енергія лімітована, подальша дія стрес-навантаження призводить до поступового виснаження структурних та енергетичних ресурсів організму. Розвивається втома, яка спочатку носить скритий, а потім і явний характер.
Після припинення дії стресового фізичного навантаження за катаболітичною фазою наступає анаболітична з активізацією синтезу структурних та енергетичних ресурсів у клітинах структур, що виконували гіперфункцію. В основі виникнення цієї фази лежить зв’язок між функцією і генетичним апаратом та стимулюючий вплив вищих нейро-ендокринних механізмів [18, 24, 26]. По ходу анаболітичної фази спостерігається відновлення структурних та енергетичних субстратів до робочого рівня, а потім і їх надвідновлення – суперкомпенсація. Її величина прямо пропорційна катаболітичним зрушенням у працюючих органах і залежить від величини виконаної роботи. Після фази надвідновлення потенціалу функцій працездатність повертається до вихідного рівня.
Швидкість відновлення різних функцій організму не однакова, або, по-іншому, відновлення проходить гетерохронно. Завдяки цьому при аналізі післяробочого періоду умовно виділяють два періоди [18, 26]: 1) період зміни соматичних і вегетативних функцій, в основі якого лежить відновлення гомеостазу організму (ранній відновний період). Тривалість цього періоду від декількох хвилин до декількох годин і навіть діб; 2) конструктивний період, в процесі якого відбувається формування структурних змін в органах і тканинах.
Тепер визначимо закономірності формування довгострокової адаптації організму до впливу рухової активності.
Повторне виконання рухової дії на початкових етапах сприяє, перш за все, розширенню міжцентральних зв’язків всіх моторних рівнів мозку, формуванню динамічного стереотипу, як узгодженої врівноваженої системи нервових процесів, що формується по механізму умовних рефлексів. При цьому формування стереотипу розповсюджується і на виконавчі органи. Лише тоді метаболічні процеси в структурах функціональної системи досягають рівня, що закономірно веде за собою активізацію синтезу нуклеїнових кислот і білків в клітинах, що утворюють дану систему [24, 26].
Формування стереотипу в процесі адаптації центральної управляючої системи поширюється на виконавчі органи. Інтенсивність та тривалість роботи функціональної системи значно зростає. Це відображається на посиленні різних структурно-метаболічних процесів, які змінюють морфо-функціональний стан працюючих структур організму.
Повторна дія фізичних навантажень у фазі суперкомпенсації призводить до нашарування структурних змін, викликаних попереднім навантаженням. Сукупність означених структурних змін в межах функціональної системи, яка несе відповідальність за адаптацію, була означена як “системний структурний слід” [24]. Це явище закономірно реалізовується у всіх органах функціональної системи. На рівні нервової регуляції це проявляється в гіпертрофії нейронів моторних центрів, на рівні нейрогуморальної системи – в гіпертрофії, головним чином, тканин наднирників, на рівні периферичних органів – в гіпертрофії м’язів та органів вегетативного забезпечення. Одночасно гальмуються функції інших систем, що веде за собою зниження в їх клітинах синтезу нуклеїнових кислот і білків.
Тому гіперрозвиток функціональних систем можливий лише при односторонній адаптації за рахунок енергетичного і функціонального резерву інших систем. А при комплексному впливі різноманітних подразників формується комбінована адаптація, яка носить менш глибокий, але більш широкий характер [26, 32].
Таким чином, формування системного структурного сліду лежить в основі довгострокової адаптації до фізичних навантажень, кінцевий результат якої усуває початкове порушення гомеостазу і, в наслідку, робить зайвою стрес-реакцію. В результаті тренованість організму зростає [24].
Слід вказати, що розвиток адаптаційних біохімічних змін носить не лінійний характер, а уподібнюється кривій, яка поступово намагається стати паралельною до осі абсцис. Тому прямолінійно-висхідне підвищення фізичних навантажень обмежує адаптаційні можливості організму. Щоб не допустити цього, потрібні хвилеподібні перепади в динаміці навантажень, які служать своєрідною формою відпочинку і дозволяють виключити надмірне відставання більш повільних адаптаційних перебудов від швидкоплинних [22, 26].
Припинення мобілізації функціональної системи веде до стирання системного структурного сліду. Тобто спостерігається явище деадаптації [18, 26]. Завдяки цьому можливе використання вивільнених структурних ресурсів іншими системами організму. Поряд з тим, часте чергування процесів адаптації і деадаптації веде до надмірної експлуатації генетично обумовленої здібності формувати ефективні пристосувальні зміни в організмі. Багатократна активація біосинтезу, що необхідна для відновлення втраченого рівня адаптації, може призвести до локального зношення органів системи, що специфічно відповідає за адаптацію. Ця закономірність вимагає безперервного тренувального впливу на конкретні структури організму.
З цієї позиції важливим є те, що процес деадаптації протікає досить інтенсивно при повному припиненні тренувальних чинників. В той же час продовження занять навіть при різко зниженому об’ємі (25-30%) спроможне зберегти досягнутий рівень тренованості [20, 39, 40].
1.2 Різновиди прояву фізичних якостей
Реалізація вимоги відповідності спрямованості фізичних навантажень очікуваному напрямку адаптації, з позиції всебічного розвитку фізичних якостей, вимагає адекватної всебічності тренувальних впливів для розвитку усіх якісно відмінних функцій організму. Проблема реалізації цього фактору полягає в прогалинах сучасної теорії і методики фізичного виховання молодших школярів.
Із теорії фізичного виховання [10, 11, 13, 20, 24] відомо, що такі якості як сила, швидкість, витривалість, гнучкість та спритність є головними факторами рухових можливостей людини: вони якісно визначають усю різноманітність окремих видів прояву фізичних якостей, під якими розуміють комплексні форми прояву фізичних якостей.
Про якість можна судити лише по усій сукупності видів її прояву. Тому окремо взятий вид прояву фізичної якості не може виразити у повному обсязі відповідну фізичну якість. З цієї позиції “фізичні якості” – поняття, що відображає якісну визначеність різновидів її прояву, тобто те, що відрізняє або об’єднує їх в якісному відношенні [22].
Отже, в основі розвитку тої чи іншої фізичної якості лежить розвиток усіх видів її прояву, що необхідно враховувати при всебічному розвитку фізичних якостей.
Проте теоретичний аналіз показав, що немає єдиної позиції щодо визначення кількості наявних в людини відносно самостійних видів прояву фізичних якостей. Це стоїть на перешкоді чіткій конкретизації тренувальної спрямованості занять з фізичного виховання.
За дослідженнями Л.В. Мосійчука (2004). розрізняють 16 (разом із гнучкістю) відносно самостійних видів прояву фізичних якостей. Серед них: абсолютна сила, силова витривалість (в зоні максимальної і субмаксимальної інтенсивності, яка буває статичною та динамічною), швидкість поодинокого руху, частота рухів, швидкісна витривалість (в зоні максимальної і субмаксимальної інтенсивності), швидкісна сила, частота швидкісно-силових рухів, швидкісно-силова витривалість, аеробна витривалість (в зоні великої та малої інтенсивності) [25]. Лише за умови їх спільного вдосконалення можна забезпечити повноцінний всебічний розвиток фізичних якостей.
Для детального аналізу існуючих недоліків у сучасній теорії та методиці побудови тренувального процесу у фізичному вихованні школярів слід, на нашу думку, першочергово визначити фундаментальні керівні положення, яких слід дотримуватись у відповідності із адаптаційними процесами в організмі.
1.3 Керівні положення побудови тренувального процесу у фізичному вихованні дітей
Функціональна обумовленість застосування тренувальних засобів складає основу тренувальних програм. Зміст тренувального процесу включає розподіл засобів і методів протягом певного часу в конкретному їх поєднанні. Послідовність їх побудови визначає той чи інший рівень цілісності, що викликає вибірковий розвиток спеціалізованої функції. В ідеальному варіанті кожна тренувальна програма має адекватну відповідь з боку органів і систем організму [26]. Сумування цих змін протягом певного часу дозволяє набувати нові якості. В основі методики побудови тренувальних програм круглорічного тренування лежать моделі макроциклів, періодів, етапів, мезоциклів та мікроциклів.