Благоприятные морфологические и функциональные предпосылки для развития силы создаются к 8-10 годам. Увеличение силы связано с ростом мышечной массы, увеличением толщины мышечных волокон, нарастанием в них запасов углеводов, белков, богатых энергией соединений, интенсивности биохимических реакций, происходящих в мышце, улучшением нервной регуляции [26].
Развитие силы происходит неравномерно. В возрасте 8-11 лет сила нарастает интенсивно, в 11-13 лет происходит замедление темпов прироста силы, в связи с периодом полового созревания. С 14-15 лет опять наблюдается значительный прирост силы, и к 18-20 летнему возрасту сила достигает максимальных значений. Это периоды высокой чувствительности к динамическим силовым упражнениям. Статические усилия сопровождаются у школьников 7-10 лет быстрым развитием утомления. Как абсолютная, так и относительная сила у юных спортсменов увеличивается под воздействием двух факторов: естественно-возрастных изменений организма и повышения спортивной квалификации [25, 14].
В связи с возрастными особенностями школьников использование силовых упражнений на уроках физического воспитания ограничено. В младшем и среднем школьном возрасте не следует форсировать развитие собственно силовых способностей. Упражнения должны иметь скоростно-силовую направленность, с ограничением статических компонентов. Однако полностью исключать последние не следует, так как, например, упражнения, связанные с сохранением статических поз, полезны для выработки правильной осанки. С возрастом использование этих упражнений расширяется. При этом необходим обязательный контроль за дыханием, ибо длительная задержка дыхания (натуживание) оказывает вредное влияние (особенно на девочек) и иногда приводит к потере сознания.
Типичными средствами развития силы являются: в 7-9 лет - общеразвивающие упражнения с предметами, лазанье по наклонной скамейке, по гимнастической стенке, прыжки, метания; в 10-11 лет - общеразвивающие упражнения с большими отягощениями (набивными мячами, гимнастическими палками и пр.), лазанье по вертикальному канату в три приема, метание легких предметов на дальность и т. д.; в 14-15 лет - упражнения с набивными мячами, гантелями небольшого веса, силовые игры типа «перетягивание каната», подтягивания, стойки и т. п. Правда, вес внешних отягощений у подростков ограничен (примерно 60-70% от максимального), кроме того, не рекомендуется выполнять упражнения до отказа [26, 14].
Позже других физических качеств развивается выносливость, характеризующаяся тем временем, в течение которого сохраняется достаточный уровень работоспособности организма.
С возрастом выносливость, как при статических усилиях, так и при динамической работе заметно повышается.
Увеличение продолжительности усилия различных групп мышц неодинаково и по годам неравномерно. В возрасте от 8-11 лет небольшой выносливостью характеризуются разгибатели туловища, а высокой - сгибатели и разгибатели предплечья. В возрасте 11-14 лет значительно повышается выносливость икроножных мышц. В 13-14 лет у подростков обоего пола наблюдается некоторое снижение статической выносливости сгибателей и разгибателей предплечья и разгибателей туловища [6].
Школьники до 15-16-летнего возраста могут преодолевать наступившее утомление лишь короткое время вследствие малой устойчивости нервной системы к сильным раздражителям. В последующем фаза компенсированного утомления увеличивается за счет повышения способности к волевым усилиям.
У младших школьников целесообразно развивать выносливость прежде всего к работе умеренной и переменной интенсивности, не предъявляющей больших требований к анаэробно-гликолитическим возможностям организма. Средством развития выносливости являются подвижные игры с повышенной моторной плотностью, однако игры не позволяют достаточно точно дозировать нагрузку. На уроках физического воспитания применяют упражнения, которые дают возможность оказывать точно дозированное воздействие: для 12-13-летних - темповый бег на 200-400 м в чередовании с ходьбой; медленный бег продолжительностью до 2 мин для мальчиков и до 1,5 мин для девочек; ходьба на лыжах на 3-3,5 км для мальчиков и на 2-3 км для девочек; для 14-15-летних - темповый бег на 400-500 м для мальчиков и на 200-300 м для девочек; лыжные гонки на скорость до 203 км; для 16-17-летних - кроссовый бег; гонки на лыжах на 3-4 км; переменный и повторный бег.
С возрастом удлиняется также возможная продолжительность работы при напряженных упражнениях с отягощением (подъем груза равен половине максимального). У детей 11-12 лет величина работы составляет 66,5 кг/м, что в 3,5 раза меньше данных взрослых [23, с. 67].
Наиболее эффективной при развитии двигательных качеств является комплексная тренировка, т. е. когда в отдельных занятиях используются упражнения на быстроту, силу и выносливость из средств общефизической подготовки (ОФП).
В частности, установлено, что под влиянием тренировки с использованием легкоатлетических упражнений наибольшие сдвиги в развитии быстроты достигаются школьниками в возрасте 10-12 лет. В ряде работ отмечается, что в процессе начальных занятий спортом значительное место должны занимать упражнения скоростно-силового характера. Применение указанных упражнений с целью развития быстроты и силы (до 50% общего времени занятий) оказывает положительное воздействие на физическую подготовленность и рост спортивных результатов [4] .
В занятиях с детьми 9-11 лет предлагается осуществлять разностороннюю физическую подготовку детей, используя средства легкой атлетики, акробатики, подвижных и спортивных игр. Причем, большое значение придается использованию подвижных игр в силу их большой эмоциональности, интереса и присущей детям увлеченности играми [13].
1.3 Морфофункциональные особенности детей и подростков
Развитие детей в возрасте 9-13 лет большинством авторов определяется как наиболее сложное и противоречивое. Период младшего школьного возраста (8-11 лет) характеризуется повышенным темпом роста и массы тела, поскольку происходит интенсивный процесс замены хрящевой ткани на костную при одновременном увеличении костей в длину и ширину, а также укреплением суставного и связочного аппаратов. Формируется осанка. Активно развиваются и совершенствуются функциональные показатели: система транспорта крови, дыхательная и сердечнососудистая системы. Совершенствуются процессы нервной деятельности, развиваются проводящие пути головного мозга, нейромоторные компоненты обеспечения движений [1].
При сравнении данных возрастного развития систем организма детей наблюдаются определенные закономерности: в том случае, когда элементы одной из систем имеют тенденцию к увеличению, элементы другой - тенденцию к уменьшению, при относительной стабилизации других систем [12].
Развитие детей в возрасте 11-13 лет характеризуется началом периода полового созревания. В это время организм ребенка претерпевает особенно значительные морфологические и функциональные перестройки. Отмечается, что в период полового созревания возможны резкие скачки в проявлении работоспособности и в совершенствовании координационных функций.
В то же время известно, что глубокая морфологическая и нейро-гуморальная перестройка на этапе полового созревания может явиться фактором временного ограничения роста работоспособности и совершенствования координации.
Сопоставляя сдвиги в показателях физического развития в период активного роста с показателями физической работоспособности, исследователи установили, что величины этих сдвигов адекватны. Сдвиги в размерах тела выражены наиболее явно и превосходят по величине динамику роста показателей физической подготовленности, т. е. увеличение тотальных размеров тела не всегда сопровождается адекватным приростом индекса физической работоспособности. Возможно, что такое несовпадение тенденций развития в определённой мере является следствием несоответствия педагогической программы развития двигательной функции, ориентированной на паспортный возраст, а не на биологический [13].
Мышцы и кости принадлежат к тем системам организма, которые наиболее четко характеризуют общие тенденции возрастного развития. Рост тела в длину сопровождается увеличением веса. Увеличение веса происходит не только за счет роста костного скелета и увеличения органов тела, но и за счет увеличения мышечной массы.
Под влиянием физической нагрузки в мышцах происходят определенные морфологические изменения, касающиеся строения волокон, распределения в них миофибрилл, ядер, формы двигательных нервных окончаний. Значительно увеличивается при занятиях физическими упражнениями сеть капилляров, а вместе с этим и кровоснабжение мышц, что не может не способствовать более активному снабжению мышц кислородом и другими источниками энергии [11].
Мышечные изменения касаются и сердца. Тканевая система сердца и само сердце как орган к наступлению предпубертатного периода заканчивает свое развитие. Анатомическое развитие сердца как органа почти полностью завершается к 12 годам.
Мнение о недостаточности сердечнососудистой системы, а также дыхательной системы у детей этого возраста, значительно преувеличено.
Окружность грудной клетки у мальчиков до 12 лет оказывается стабильной.
По данным средний относительный прирост длины тела в % от средней абсолютной величины прироста за период 7-15 лет колеблется в пределах от 10,7% до 11,2%, прирост веса - от 8,2% до 10,9%, увеличение окружности грудной клетки в этот период составляет 8-10,5%. С 13 до 15 лет у мальчиков средний относительный прирост тела в длину составил 15,2-17,6%, среднее увеличение веса - 18,8-21,1%, а увеличение окружности грудной клетки- 16,3-18,1% [Сальникова Г. П., 1968].
У девочек до 13 лет относительная скорость роста этих же тотальных размеров тела постоянно увеличивается. Средний относительный прирост длины тела составляет 12-14,7%, веса 7,6-17,3%, окружности грудной клетки 16,3-21,2% [18, с. 73].