Возрастные особенности работоспособности (лекция)
Очень важным условием успешной подготовки юных спортсменов является знание тренером биохимических и физиологических особенностей растущего организма;
Только с учетом возрастных особенностей можно, с одной стороны, достичь высоких спортивных результатов, а с другой стороны, не нанести вреда еще несформировавшемуся детскому организму.
Основной биологической особенностью организма детей и подростков является высокая интенсивность обмена веществ;
На биохимическом уровне это проявляется высокими скоростями протекания метаболических реакций;
Как известно, метаболизм - это совокупность химических реакций, протекающих во внутренней среде организма, т.е. в его клетках;
В настоящее время известны десятки тысяч химических реакций, составляющих метаболизм. В свою очередь, метаболизм делится на катаболизм и анаболизм;
Под катаболизмом понимаются химические реакции, за счет которых крупные молекулы подвергаются расщеплению и превращаются в молекулы меньшего размера. Конечными продуктами катаболизма являются такие простейшие вещества как CO2, H2O и NH3;
Анаболизм включает разнообразные реакции синтеза.
У взрослого человека оба эти процесса протекают одновременно, примерно с одинаковой скоростью, что обеспечивает обновление химического состава организма;
У детей и подростков катаболизм и анаболизм протекают с более высокими скоростями, чем у взрослых.
О высокой интенсивности катаболизма в растущем организме свидетельствуют такие показатели как большее потребление кислорода и выделение углекислого газа по сравнению с взрослым (в расчете на кг массы тела), большая частота пульса и дыхания, большие теплопотери.
У растущего организма анаболизм по своей скорости значительно превышает катаболизм.
В случае преобладания анаболизма над катаболизмом происходит накопление химических веществ в организме и, в первую очередь, белков;
Накопление белков в организме - обязательное условие его роста и развития.
Основным показателем, характеризующим обмен белков, является азотистый баланс;
Азотистый баланс - это соотношение между азотом, поступающим в организм с пищей, и азотом, выводимом из организма в составе мочи, кала, пота, слюны;
Взрослый человек при обычном питании находится в состоянии азотистого равновесия (азота выводится столько, сколько поступает с пищей);
Это свидетельствует об одинаковой скорости распада и синтеза белков.
При отрицательном азотистом балансе (азота выводится больше, чем поступает) белков в организме распадается больше, чем образуется;
Отрицательный азотистый баланс может быть при длительном белковом голодании.
При положительном азотистом балансе с пищей азота поступает больше, чем выводится;
В этом случае синтез белков протекает с более высокой скоростью, чем их распад;
Положительный азотистый баланс наблюдается у растущего организма, а также у спортсменов, наращивающих мышечную массу;
В результате такой направленности метаболизма в процессе роста в мышцах быстро увеличивается содержание белков, в том числе и сократительных- миозина и актина.
В связи с этим увеличивается процентное отношение веса мышечной ткани к весу тела:
у новорожденного на долю мышечной ткани приходится около 23% веса тела,
у ребенка 8 лет- около 27%,
у подростка 15 лет- около 33%,
у юношей 17-18 лет - около 44%.
У взрослого человека все белки обновляются за 100-120 дней , а в детском возрасте гораздо быстрее;
В связи этим суточная потребность пищевых белках у растущего организма значительно выше, чем у людей в зрелом возрасте.
Суточная потребность в белках
у 2-5-летнего ребенка - 3,5 г/кг массы тела
у 12-13-летнего -2,5 г/кг массы тела
у 15-летнего подростка -2 г/кг массы тела
у человека в зрелом возрасте составляет 1- 1,5 г белка на 1 кг массы тела.
Интенсивный синтез белков и нуклеиновых кислот в растущем организме связан со значительным расходом энергии;
Большие энерготраты у ребенка связаны также со значительной двигательной активностью и повышенными тепло потерями в связи с несовершенством терморегуляции и большей поверхностью кожи, чем у взрослого человека ( в расчете на кг массы).
Такие значительные затраты энергии у ребенка обеспечиваются аэробным окислением, протекающим с высокой скоростью в дыхательной цепи митохондрий всех клеток организма;
Причем, чем меньше возраст, тем интенсивнее тканевое дыхание;
Об этом свидетельствует поглощение кислорода, рассчитанное на 1 м2 поверхности тела;
у 3-х летнего ребенка поглощение кислорода на 1м2 поверхности тела больше, чем у взрослого человека на 95% ,
у 6-летнего на 66% ,
у 9-летнего на 36% ,
у 12-летнего на 25 %.
Однако резервы аэробного энергообразования у детей и подростков не велики;
Это связано с тем, что системы организма, отвечающие за энергообеспечение (дыхательная, сердечно-сосудистая, эндокринная и др.) функционирует почти на уровне своих физиологических возможностей;
По мере роста и увеличения массы тела работоспособность возрастает;
Однако развитие отдельных компонентов работоспособности происходит неодинаково;
Аэробная работоспособность у детей невысокая, хотя тканевое дыхание протекает в покое с более высокой скоростью, чем у взрослых;
Это обусловлено тем, что значительные затраты энергии уходят на обеспечение роста и развития ребенка;
С 9-10-летнего возраста наблюдается интенсивное развитие аэробного пути ресинтеза АТФ и его возможности увеличиваются пропорционально нарастанию веса тела;
Наибольшее развитие аэробной работоспособности отмечается только к 20-25 годам – к периоду физиологической зрелости организма.
Анаэробные способы образования АТФ у детей и подростков также развиты недостаточно;
Так, у детей содержание креатинфосфата в мышцах более низкое, чем у взрослого, что в значительной степени ограничивает анаэробную алактатную работоспособность ребенка;
С возрастом, с увеличением мышечной массы, возможности этого пути ресинтеза АТФ увеличиваются, особенно усиленно развиваются возможности креатинфосфатного пути ресинтеза АТФ в возрасте 15-17 лет и
достигают наибольшего развития к 19-20 годам;
Сохраняется высокая алактатная работоспособность обычно до 30-летнего возраста, после чего наблюдается ее снижение.
Анаэробная лактатная работоспособность у детей и подростков находится на более низком уровне, чем у взрослого человека, что обусловлено меньшими запасами гликогена в мышцах и высокой чувствительность организма детей и подростков к повышению кислотности вследствие накопления молочной кислоты.
Величина лактатного кислородного долга и концентрации молочной кислоты в крови у детей и подростков после выполнения максимальных нагрузок на уровне индивидуального рекорда значительно меньше, чем у людей в зрелом возрасте;
Так, у 9-летнего ребенка мощность работы, при которой наблюдается наибольшая скорость гликолиза, на 60 % меньше чем у человека в зрелом возрасте, а максимальное накопление при этом молочной кислоты в крови в 2 раза меньше;
Начиная с 15-16 лет возможности лактатного пути ресинтеза АТФ увеличиваются пропорционально нарастанию веса тела, и наибольшая лактатная работоспособность отмечается в возрасте 20-22 лет, а затем быстро снижается.
Перечисленные особенности биоэнергетики детей и подростков обуславливают сравнительно невысокую выносливость, особенно при выполнении скоростных нагрузок лактатной направленности.
Исходя из приведенных особенностей биоэнергетики растущего организма можно понять, почему дети и подростки сравнительно легко выполняют кратковременные интенсивные упражнения, а интенсивные физические нагрузки продолжительностью несколько минут с большим трудом.
Вследствие несовершенства нервно-гормональной регуляции у детей и подростков наблюдается невысокая выносливость, особенно при выполнении скоростных нагрузок лактатной направленности;
Игровой характер занятий, включение элементов соревнований в занятия позволяют существенно повысить выносливость, особенно аэробную.
Восстановительные процессы после мышечных нагрузок у детей и подростков протекают в более короткие сроки;
Эта особенность восстановления обусловлена тем, что, с одной стороны, вследствие недостаточного развития энергообеспечения у детей и подростков после работы возникают относительно незначительные биохимические и физиологические сдвиги;
Высокие физические и эмоциональные нагрузки, свойственные детям-спортсменам, предъявляют особые требования к их питанию;
Только в условиях правильно организованного полноценного питания возможно повышение эффективности тренировочного процесса и рост спортивной работоспособности детей и подростков;
Однако питание детей и подростков и, особенно занимающихся спортом, имеет ряд особенностей;
Так, энергозатраты у юных спортсменов значительно выше, чем у их сверстников, не занимающихся спортом;
При этом большие затраты энергии у юных спортсменов вызваны не только высокой двигательной активностью, но и нервно-психическими перегрузками;
По данным В.А. Рогозкина и сотр. у юных хоккеистов 11-13 лет суточные затраты энергии около 3600 ккал, а в возрасте 14-17 лет - 3900 ккал;
По данным этих же авторов, в среднем у юных спортсменов энергетические затраты, направленные на двигательную деятельность, составляют 34-38 % от общего расхода энергии за сутки;
Другой особенностью питания юных спортсменов является необходимость получения с пищей повышенного количества белков – 2-2,5 г на кг массы тела, в то время как у зрелого организма потребность в белках - 1-1,5 г/кг массы тела;
Считается, что доля белков животного происхождения должна быть не менее 60 % от всех пищевых белков;
Высокая интенсивность обмена веществ обуславливает повышенную потребность организма юных спортсменов в витаминах;
Однако за счет естественного питания не всегда удается удовлетворить ее (особенно зимой и весной, а также в периоды интенсивных тренировок и соревнований);
В этих случаях хороший эффект дает прием поливитаминных препаратов (например, «Компливит», «Аэровит». «Глутамевит» и др.);
У юных спортсменов также отмечается повышенная потребность в минеральных веществах, которые необходимы для нормального роста и развития растущего организма;
В частности, потребление железа, необходимого для обеспечения процесса кроветворения, в подростковом возрасте примерно в 1, 5 раза выше, чем у взрослого человека;
Для юных спортсменов обычно рекомендуется повышенная кратность приема пищи – 5-6 раз в сутки;
Еще одной особенностью питания юных спортсменов является применение биологически активных пищевых добавок;
Необходимость использования таких продуктов вызвана тем, что высокую потребность спортсменов в белках, углеводах, витаминах и солях очень сложно удовлетворить за счет традиционного питания;