Возрастная физиология: (Физиология развития ребенка)
Шрифт:
Специфика этого этапа развития, в частности подросткового возраста, в значительной мере определяется важнейшим биологическим фактором — половым созреванием. Процесс полового созревания, в особенности его начальный период, сопровождается существенными изменениями в деятельности всех физиологических систем, включая центральную нервную систему.
Нейрогуморальные механизмы полового созревания. Чем определяется столь значительное влияние полового созревания на организм подростка? Запускающим звеном этого процесса является гипоталамус. Как уже отмечалось, гипоталамус, образующий с гипофизом единую гипоталамо-гипофизарную систему, является не только важнейшей структурой регуляторной системы мозга, с которой связаны высшие нервные функции и психические процессы, но и центром нейроэндокринной регуляции физиологических систем, обеспечивающих гомеостаз. Естественно, что резкое повышение активности гипоталамуса на начальном этапе полового созревания обусловливает резкие изменения в функционировании организма.
Чем определяется чрезмерная активность гипоталамуса на начальных
Начало полового созревания — II стадия — приходится у девочек и мальчиков на разный календарный возраст: у девочек это 11–12 лет, у большинства мальчиков 12–13 лет. Представленность стадий полового созревания у мальчиков и девочек различного возраста отражена в табл. 16.
Ростовые процессы. Начало пубертатного периода можно заметить по изменению темпов роста и пропорций тела. Если в предпубертатном периоде темпы роста были сравнительно низки, а удлинение тела происходило в основном за счет туловища, то с началом этого периода ускоряется рост конечностей в длину. В первую очередь увеличивается длина рук, затем ног. В результате на смену детскому телосложению с пропорциональным развитием туловища и конечностей приходит подростковый, голенастый тип, для которого характерна некоторая длиннорукость и длинноногость. Отставание в темпах роста туловища, наблюдающееся в начале подросткового периода, имеет глубокие физиологические последствия и сказывается на динамике развития всех внутренних органов. Так, в этот период замедляется рост сердца, и соответственно его функциональные возможности могут временно отставать от потребностей растущего тела. Тормозится прирост легочных объемов, и соответственно снижаются функциональные возможности дыхательной системы. В первую очередь это сказывается на кислородном снабжении работающих мышц.
Таблица 16
Представленность стадий полового созревания у мальчиков и девочек 7-17 лет (в %)
| Возраст, годы | Мальчики | Девочки | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I | II | III | IV–V | I | II | III | IV–V | |
| 7 | 100 | – | – | – | – | – | – | – |
| 8 | 100 | – | – | – | 99 | 1 | – | – |
| 9 | 100 | – | – | – | 90 | 10 | – | – |
| 10 | 98 | 2 | – | – | 67 | 32 | 1 | |
| 11 | 44 | 6 | – | – | 39 | 51 | 8 | 2 |
| 12 | 71 | 25 | 4 | – | 10 | 42 | 28 | 20 |
| 13 | 33 | 35 | 26 | 6 | 1 | 12 | 38 | 49 |
| 14 | 9 | 27 | 44 | 20 | – | 4 | 17 | 79 |
| 15 | 2 | 7 | 36 | 55 | 1 | 11 | 88 | |
| 16 | – | 1 | 14 | 85 | – | – | – | 100 |
| 17 | – | – | 4 | 96 | – | – | – | 100 |
Примечание.
Скелетные мышцы конечностей интенсивно растут, однако больших изменений в строении мышечных волокон не происходит, т. е. качественные характеристики мышц остаются теми же, что и в предпубертате. В то же время биохимическая ситуация в мышечных клетках (волокнах) из-за усиления процессов синтеза, необходимых для роста, существенно меняется: энергетический обмен в клетках становится более напряженным и менее устойчивым. Особенно напряженно вынуждены работать митохондрии, обеспечивающие клетку необходимым резервом АТФ за счет окисления углеводов и жиров. В этой ситуации любые дополнительные затраты энергии (например, связанные с повышением двигательной активности выше определенного уровня) приводят к использованию менее экономичных, но зато безотказных анаэробных источников энергетического обеспечения. В результате происходит активация процессов анаэробного (бескислородного) гликолиза, в мышцах и крови накапливается молочная кислота, это приводит к нарушению внутренней среды организма (гомеостаза), что отрицательно сказывается на мышечной работоспособности подростков. Другое следствие описанных биохимических сдвигов — снижение возможности длительно поддерживать постоянный уровень функциональной активности, так как для этого необходимо, чтобы митохондрии работали в наиболее благоприятном режиме, а этого нет. Отсюда временное уменьшение выносливости и работоспособности.
Следует подчеркнуть, что у подростков, регулярно занимающихся спортом, такого ослабления работоспособности не наблюдается, так как адаптация к мышечной деятельности позволяет им с минимальными потерями преодолевать этот сложный возрастной этап. Однако и существенных приростов в циклических видах мышечной деятельности не происходит. На состоянии работоспособности сказываются поведенческие стереотипы. Появление первых признаков пубертата связано с резким снижением двигательной игровой активности, которая до этого была естественным тренингом, поддерживающим необходимый уровень физической работоспособности. С этого возраста двигательная активность школьника в основном определяется развитием нового комплекса мотиваций, обусловливающих необходимость систематических занятий физической культурой (например, желанием достичь известных спортивных результатов).
При планировании занятий физической культурой с подростками на II стадии полового созревания необходимо учитывать, что их аэробные возможности ограничены даже по сравнению с более младшими детьми. Поэтому развитие общей выносливости затруднено, и основное внимание при организации занятий должно быть уделено развитию скоростно-силовых качеств, а также ловкости.
Кровообращение. Возникающие в этом возрасте ограничения в кровоснабжении затрагивают не только мышцы, но и другие органы, включая головной мозг. Так, объемная скорость кровотока в сосудах мозга временно снижается.
Скачок роста. Наступление этой стадии сопряжено с изменением ростовых процессов. Темпы роста конечностей несколько замедляются, тогда как рост туловища ускоряется. Именно на это время приходятся наиболее высокие скорости роста массы и длины тела, т. е. все то, что обычно называют пубертатным скачком роста. Рост костей в длину становится преобладающим, отставание в росте мышц и жирового компонента создает впечатление, что подросток худеет.
Жироотложение. Увеличение темпов роста продольных размеров тела обусловлено тем, что главная железа внутренней секреции — гипофиз наряду с гонадотропинами начинает в большом количестве секретировать гормон роста — соматотропин. Этот гормон активирует ростовые процессы и энергетическое обеспечение организма. Под его действием увеличивается использование жировых депо для энергетических нужд: подросток худеет, толщина подкожного жирового слоя у мальчиков заметно уменьшается. Это проявляется даже у подростков, имеющих избыточное жироотложение. В этот период наиболее эффективны разнообразные коррегирующие воздействия, направленные на нормализацию жирового обмена и снижение избыточного веса. Однако количество жировых клеток при этом не изменяется, они только теряют часть накопленного жира и уменьшаются в объеме. Поэтому не следует обольщаться успехом тех мер, которые принимаются для нормализации массы тела в этом возрасте: они могут быть временными. Если внимание к этому в дальнейшем будет ослаблено, то жировые депо по завершении полового созревания вновь быстро будут заполняться жиром, и проблема избыточного веса встанет с новой силой. Чтобы этого не допустить, необходимо раннее и обязательно систематическое проведение мероприятий, не допускающих избыточного жироотложения (рациональная диета, регулярные физические нагрузки, закаливание).