У дошкільному віці рухові якості і особливо витривалість м'язової системи відносно низькі і діти не здатні довго виконувати динамічну та статичну роботу. Здатність витримувати фізичні навантаження в деякій мірі починає формуватись у дітей у віці 6-9 років. В 11-12 років найбільш інтенсивно розвивається м'язова працездатність. Так, як що у 10 років діти здатні виконувати динамічної роботи на 50 % більше, ніж у 7 років, то у віці 14—15 років вже на 300-400 %. Потужність можливої роботи за період з 7 до 11 років зростає всього на 30 %, а в період з 11 до 16 років — більш ніж на 200 %. У цей же період у дітей стрімко наростає працездатність до статичних навантажень, хоча загальний її рівень і в 16 років не перебільшує 70 % такої у дорослих людей.

За даними А. Г. Хрипкової із співавт. (1990) вікові особливості м'язової працездатності невід'ємно пов'язані з особливостями вищої нервової діяльності, що відбувається на процесах тренування. Так, тренування по однаковому виду роботи потребує у 14-річних підлітків в 2 рази більше часу, ніж у дорослих. Потужність роботи підлітків не перебільшує 70 % тієї, що можуть виконувати дорослі, тоді як час на відпочинок і відновлення функцій після цієї роботи підліткам погрібний у 4 рази більший, ніж дорослим.

При динамічній роботі стомлюваність як хлопців, так і дівчат однієї вікової групи розвивається майже з однаковою швидкістю. В той же час сила та витривалість м'язів у дівчат в середньому нижча, ніж у хлопців. Дівчата здатні також виконувати значно меншу за об'ємом роботу, ніж їх однолітки — хлопці, до того ж функціональні порушення в організмі дівчат в наслідок роботи в переважній кількості випадків більш суттєві, що потребує більшого часу на відпочинок. У дівчаток повільніше відбувається адаптація до фізичних навантажень (тренувань), швидше падає працездатність у процесі фізичних навантажень. Не достатній термін відпочинку дітей як після тривалого розумового, так і фізичного (під час тренувань у спортивних секціях) навантажень приводить до накопичення стомлення і навіть до хронічного перевтомлення, ознаками якого є зниження працездатності, активності, зниження захисних сил (імунітету), функціональні розлади в організмі і т. п. Основні можливі ознаки появи різних ступенів перевтомлення наведені у табл. 23.

Оптимальним віком для початку систематичних фізичних тренувань (занять спортом) вважається вік 9-10 та 13-14 років, що обумовлено віковими періодами найбільш інтенсивного формування рухової системи та рухових якостей. Високі спортивні досягнення (особливо у гімнастиці, танцях, катанні на ковзанах і т. д.) діти можуть проявити вже у підлітковому віці, але слід пам'ятати, що цей період пов'язаний із статевим дозріванням і глибокими функціональними перебудовами в організмі дітей, тому мало тренованих дітей слід обмежено навантажувати роботою, яка потребує максимальної сили та витривалості.

Фізичні вправи є найефективнішим засобом вдосконалення рухового апарату людини, бо саме вони найкраще сприяють формуванню рухових умінь та навичок. Фізіологічний сенс тренувальних вправ полягає в утворенні динамічного стереотипу. На початку виконання тих чи інших невідомих вправ збудження в корі мозку та в рухових центрах дуже поширене, тому рухи можуть мати не скоординований характер, виглядати не врівноваженими та не адекватними, що обумовлене скороченням багатьох м'язів, які навіть не мають ні якого відношення до певного рухового акту. В наслідок цього розвивається загальне гальмування, що швидко приводить до загального втоми.

Згодом, за рахунок подальших тренувань, збудження у корі локалізуються і активізують лише обмежену кількість м'язів, безпосередньо пов'язаних з тим чи іншим руховим актом. Поступово рухи стають більш чіткими, вільними, координованими та економними, що досягається утворенням стереотипів (автоматизму) тих чи інших рухових

Таблиця 23

Основні симптоми стану організму при різних ступенях перевтоми (за В. І. Бобрицькою, 2000)

Симптоми стану дитини | Ступінь перевтоми

Не значний | легкий | середній | сильний

Зниження працездатності | Не значне | Помітне | Підвищене | Суттєве

Поява ознак втоми | При посиленому навантаженні | При звичайному навантаженні | При полегшеному навантаженні | Без навантаження

Компенсація вольовими зусиллями зниженої працездатності | Не потрібна | Повна | Часткова | Не значна

Емоційні зрушення | Часом зниження інтересу до роботи | Часом нестійкість настрою | Роздратованість | Пригнічений стан, сильна роздратованість

Розлади сну | Важко прокидатися | Важко висипатися | Сонливість | Безсоння

Зниження розумової працездатності | Не має | Важко зосереджуватися | Погіршення пам'яті | Помітне послаблення уваги та пам'яті

Шляхи корекції (покращення) стану організму

Раціоналізація режимів праці і відпочинку | Відпустка або відпочинок від напружених занять (10 днів) | Тривала відпустка або відпочинок від занять (до ЗО днів) | Лікування і тривалий відпочинок від занять

дій. Продовжуючи відповідні тренування можна досягати збільшення потужності та сили саме тих м'язів, які виконують певні вправи, що проявляє таку закономірність їх розвитку, як системогенез. Саме в цьому і полягає ефект тренування. Разом з розвитком конкретних функцій, фізичні тренування позитивно впливають на розвиток багатьох інших систем, що забезпечують життя: серцево-судинної, дихальної і так далі. В результаті одну і ту ж роботу тренована людина виконує з меншими функціональними втратами. При фізичному навантаженні у спортсменів звично зростає не тільки частота скорочень серця, а і потужність їх роботи; не тільки частота дихань, а і їх глибина — що в цілому краще забезпечує організм обмінними процесами при менших загальних витратах енергії і сили. В цьому реалізуються такі закономірності розвитку, як "системогенез" та "енергетичне правило м'язів".

Фізичні тренування дітей розвивають не тільки їх фізичну силу і витривалість, але й сприяють укріпленню загального здоров'я, позитивно впливають на загальний фізичний і розумовий розвиток та психічний стан.

Найбільш інтегральним показником фізичного розвитку дітей є оцінка їх фізичної працездатності, яку можна визначити, наприклад, за методикою степп-тесту. Ця методика не потребує складних пристосувань і може бути реалізована в будь-яких умовах.

Відомо, що найбільш адекватним показником важкості фізичного навантаження є частота серцевих скорочень (або частота пульсу), яка знаходиться майже у прямій залежності від потужності роботи. Лінійна ділянка такої залежності спостерігається у межах від початкового (до робочого) пульсу до рівня 170 ударів на хвилину. Якщо рівень навантаження буде продовжувати зростати, то більше 170 ударів на хвилину пульс вже буде збільшуватись по експоненті, тобто не лінійно.

У різних осіб (в залежності від віку, статі, тренованості) пульс досягає 170 ударів за хвилину при різній потужності роботи. На цій підставі розроблений тест визначення фізичної працездатності PWC170 (Physical Working Capasity -170).

Сенс тесту PWC170 полягає у тому, щоб визначити, якої потужності роботу (у кілограмометрах за хвилину — кГм/хв.) може розвинути індивідуально кожна людина при пульсі 170 ударів за хвилину, що і приймається, за рівень працездатності. На практиці прийнято приводити цей показник до одного критерію у всіх обстежених, наприклад, визначати у перерахунку на 1 кг маси тіла.

З іншого боку, якщо прийняти частоту пульсу за критерій рівня фізичного або розумового навантаження, то пульс 170 ударів за хвилину відповідає субмаксимальному рівню такого навантаження. Таким чином, за допомогою тесту PWC170 можна визначити, яка робота для будь якої людини буде субмаксимальною (табл. 24).

Таблиця 24

Критерії важкості та напруженості праці за частотою пульсу і енерговитратами (В. В. Розенблат, 1975)

Категорія важкості праці | Рівень важкості праці | Показники

пульсу, ударів за хв. | Приблизні витрати енергії, ккал/хв.

І* | дуже легка робота (стан спокою) | <85 | <2.5

ІІ* | легка фізична робота*

не напружена розумова робота | 86-100

< 100 | 2,6-5

ІІІ* | робота середньої важкості*

помірно напружена робота | 101-120 101-120 | 5,1-7,5

IV* | важка фізична робота*

оптимально напружена робота | 121-160 121-140 | 7,6-10

V* | дуже важка (субмаксимальна) фізична робота*

дуже напружена розумова робота | 161-175 141-160 | 10.1-12,5

VI* | максимальне навантаження | 176-160 | > 12,6

VII* | виснажливе навантаження | >196 | -

Існує два шляхи визначення фізичної працездатності за тестом PWC170 Перший з них полягає в тому, що людина повинна виконувати фізичну роботу, поступово збільшуючи рівень навантаження (наприклад, за допомогою велоергометра) поки пульс не досягне 170 ударів за хвилину. Зафіксований при цьому рівень навантаження і буде характеризувати фізичну працездатність. Однак цей шлях визначення працездатності відносно складний, потребує спеціального обладнання і тривалого часу досліджень.

Другий шлях — розрахунковий. Людина виконує два дозованих навантаження різної важкості, меншої за субмаксимальну. Далі, на підставі

фактичного рівня обох навантажень і відповідної для них динаміки частоти пульсу,- розраховують, яку роботу людина може виконати при пульсі 170 ударів за хвилину за формулою 13:

Методика досліджень полягає в наступному: людина повинна виконати два фізичних навантаження, кожне тривалістю 3 хвилини.