Младший школьный возраст или период второго детства включает детей от 6 - 7 лет до 11 лет у девочек и 12 - у мальчиков. Показатели функциональных возможностей детского организма являются ведущими критериями при выборе физических нагрузок, структуры двигательных действий, методов воздействия на организм.
Для детей младшего школьного возраста естественной является потребность в высокой двигательной активности. Под двигательной активностью понимают суммарное количество двигательных действий, выполняемых человеком в процессе повседневной жизни. При свободном режиме в летнее время за сутки дети 7 - 10 лет совершают от 12 до 16 тысяч движений. Естественная суточная активность девочек на 16 - 30 % ниже, чем мальчиков. Девочки в меньшей мере проявляют двигательную активность самостоятельно и нуждаются в большей доле организованных форм физического воспитания [8].
По сравнению с весенним и осенним периодами года зимой двигательная активность детей падает на 30 - 45 %. С переходом от дошкольного воспитания к систематическому обучению в школе у детей 6-7 лет объем двигательной активности сокращается на 50 % [27]. В период учебных занятий двигательная активность школьников не только не увеличивается при переходе из класса в класс, а наоборот, все более уменьшается. Поэтому крайне важно обеспечить детям в соответствии с их возрастом и состоянием здоровья достаточный объем суточной двигательной деятельности
Такая характеристика как гибкость связана, прежде всего, с опорно-двигательным аппаратом и двигательными центрами. Семилетний возраст является переломным этапом в развитии ребенка. Увеличение роста и веса происходит более пропорционально. Интенсивно протекают морфологические изменения в тканях, органах, происходит их функциональное совершенствование.
К началу младшего школьного возраста двигательная функция организма проходит значительный путь развития. Существенные изменения наблюдаются в строении мышц. Мышцы детей младшего школьного возраста имеют тонкие волокна, содержат в своем составе лишь небольшое количество белка и жира. При этом крупные мышцы конечностей развиты больше, чем мелки [10]. Если раньше мышца росла в основном в длину, то теперь она начинает расти и в толщину. Особенно интенсивно развиваются мышцы туловища и конечностей. По мере роста увеличивается процентное содержание массы мышцы. У 9-летнего ребенка мышцы составляют 27,2% всей массы тела. При этом у детей рост отдельных групп мышц происходит неравномерно. С возрастом значительно изменяется и микроструктура мышц. Мышечная масса у детей растет в результате увеличения размеров мышечных волокон, при практически не меняющемся их количестве [7].
В процессе занятий физическими упражнениями увеличиваются объем и масса мышц. При этом в них расширяется сеть капилляров и улучшается кровоснабжение. Одновременно с этим улучшается их функциональное состояние: увеличивается способность к напряжению и расслаблению, повышается амплитуда сокращения, растет сила, улучшается координационная способность.
При дыхании в покое объем вдоха и выдоха равен в среднем 0,5 л (дыхательный объем). Количество воздуха, которое можно вдохнуть сверх дыхательного объема, составляет дополнительный объем вдоха. Сумма трех объемов - дыхательного, дополнительного и резервного - составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ). ЖЕЛ в значительной степени зависит от возраста, пола, роста, окружности грудной клетки, физического развития. Так у детей 8 лет она находится в пределах 1100-1700 мл, 9 лет - 1130-2200 мл, 10 лет-1360-2300 мл.
У детей частота дыхания несколько больше, чем у взрослых, чем меньше возраст ребенка, тем чаще у него дыхание. При напряженной физической деятельности аппарат внешнего дыхания может повышать свою производительность в 1-15 раз. При этом увеличивается легочная вентиляция, которая повышается как за счет частоты дыхания (до 60 раз в минуту), так и за счет ее глубины (35-40% ЖЕЛ).
Потребление кислорода - это сложный процесс, в котором участвуют различные системы организма. Помимо дыхательного аппарата в процессе участвует, кровеносная система, по которой кислород приносится от легких к тканям. Сердечно - сосудистая система, обеспечивающая движение крови, тканевые реакции, от которых во многом зависит степень использования кислорода. Во время физической нагрузки, сопровождающейся максимальным потреблением кислорода, легочная вентиляция у детей 9-10 лет возрастает до 50-60 л/мин [1].
В этот период увеличение силы на 1 кг веса тела по сравнению с другими возрастными периодами, достигает наибольшего прогресса. Ребенок становится более стройным, с заметными контурами мускулатуры. Корковые отделы двигательного анализатора приближаются по степени зрелости к мозгу взрослых людей.
Дети 7-10 лет могут успешно овладевать координационно-сложными движениями, если они умеренны по амплитуде и не требуют большой силы. В этом возрасте они относительно быстро осваивают основы современной техники спортивных способов плавания, чему способствует высокая подвижность в суставах и естественность движений. Также детям этого возраста свойственна высокая возбудимость нервных центров и слабость процессов внутреннего торможения. Отсюда у них менее устойчиво внимание и большая утомляемость.
Быстрыми темпами совершенствуется нервная регуляция произвольной мышечной деятельности, повышается функциональная активность каждой мышечной единицы. Происходит освоение центральной нервной системой развивающихся возможностей мышечной массы.
Сердечно - сосудистая система ребенка 7-10 лет отличается большой жизнеспособностью: сосуды достаточно широкие, а стенки сосудов эластичные, что создает благоприятные условия для работы сердечной мышцы. Однако, ритм сердечной деятельности еще не стабилен. Улучшение снабжения мышц, других органов и тканей кислородом и питательными веществами по-прежнему достигается за счет повышения частоты сердцебиения, а не за счет прироста объема крови, выбрасываемой сердцем во время сокращения. Например, при одной и той же работе умеренной мощности частота сердечных сокращений в минуту, равна у детей - 134 ± 6, у подростков - 127 ± 7[8].
В некоторых странах проводились исследования по воспитанию функциональных основ общей выносливости среди детей возрастной группы от 7 до 10 лет. Оказалось, что при соблюдении постепенности для них посильны продолжительные тренировочные упражнения "мягкого" характера: кроссовый бег и бег на лыжах в умеренном темпе, плавание с умеренной интенсивностью. Относительно продолжительные упражнения в плавании посильны для детей потому, что в работе принимают участие почти все основные мышечные группы, выполняющие своеобразную роль "мышечного насоса", помогающего сердцу.
С 7 лет происходит заметное увеличение жизненной емкости легких. На развитие дыхательного аппарата ребенка большое влияние оказывают занятия плаванием. Показатели функции дыхания у 9-10 летних пловцов со стажем 1-2 года соответствуют показателям 12-13 летних подростков, не занимающихся плаванием.
Костная система детей младшего школьного возраста находится в стадии формирования - окостенение позвоночника, грудной клетки, таза, конечностей еще не завершено потому, что в костной системе много хрящевой ткани. Процесс окостенения кисти и пальцев также еще не закончен, поэтому точные движения пальцев и кисти руки затруднительны и утомительны, особенно для первоклассников[1].
Для черепа детей характерно преобладание мозгового отдела над лицевым. В целом, костная система детей характеризуется более высокой эластичностью, подвижностью и ростом, что предполагает более высокую податливость при воздействии внешних факторов, в том числе - физических нагрузок.
Происходит функциональное совершенствование мозга - развивается аналитико-синтетическая функция коры. Постепенно изменяется соотношение процессов возбуждения и торможения: процесс торможения становится все более сильным, хотя по-прежнему преобладает процесс возбуждения, и младшие школьники в высокой степени возбудимы и импульсивны, и испытывают большую потребность в движении [7].
В 7 лет у детей в основном сформированы все борозды и извилины коры больших полушарий. Деятельность нервной системы основана на двух взаимодействующих физиологических процессах: возбуждение и торможение. При достаточном повторении работы (движений) в нервных клетках вырабатывается определенная система чередования очагов возбуждения и торможения, между которыми образуются временные связи. Это явление получило в физиологии название "динамического стереотипа" и является основой формирования любого двигательного навыка. Вследствие этого двигательные навыки у детей образуются быстро и сохраняются долгое время. Это позволяет детям достигать высоких результатов в физических упражнениях, требующих высокой координации движений [19].
Таким образом, можно сделать вывод: правильное использование средств и форм физического воспитания возможно лишь при условии учета анатомо-физиологических особенностей детей.
Формирование двигательных качеств, как и других органов и систем, в онтогенезе происходит неравномерно и гетерохронно. Например, установление выносливости в значительной мере определяется слаженной работой дыхательной, сердечно - сосудистой, двигательной и нервной систем, а развитие силы мышц наиболее тесно связано с ростом костной и мышечной систем, а также с двигательными центрами. Каждому возрасту свойственен определенный уровень развития двигательных качеств. Наивысшие достижения в силе, быстроте и выносливости достигаются в разные сроки [].
Сила. С 8 до 10 лет прирост силы наблюдается относительно равномерно, к 11 годам темпы роста мышц увеличиваются. В последующие годы темпы роста силы мышц замедляются, причем у более крупных мышц сила увеличивается в более поздние сроки. Наряду с ростом абсолютной максимальной произвольной силой мышц происходит увеличение и относительной силы мышц. Наиболее высокий темп развития относительной силы наблюдается от 6 до 11 лет [].
Быстрота. Впервые время реакции удается определить у детей 2 -3 лет. Этот показатель наиболее быстро снижается до 9 - 11 лет, и после 12 - 14 лет скорость снижения замедляется. Наибольшая эффективность развития скорости одиночных движений установлена в 9 - 13 лет.
Выносливость. Это двигательное качество развивается позднее остальных и развитие выносливости в разные возрастные периоды неравномерно. В упражнениях анаэробной мощности значительное увеличение продолжительности работы характерно для возраста от 10 до 14 лет.
Ловкость. Способность к пространственной дифференцировке движений заметно возрастает у детей 5 - 6 лет. Наибольший рост этого двигательного качества наблюдается в 7 - 10 лет, в 10 - 12 лет она стабилизируется.
Под влиянием тренировки все показатели двигательных качеств значительно улучшаются, развиваются раньше и превышают соответствующие показатели в своих возрастных группах. В ходе физической активности у детей физиологические сдвиги, как правило, более выражены. В частности, значительно более выраженным может быть предстартовое состояние.
Период врабатывания у детей несколько короче, чем у взрослых. Например, в беге на короткие дистанции у детей 7 - 14 лет максимальная скорость достигается на 5 секунде. В упражнениях на выносливость у детей несколько раньше стабилизируются некоторые показатели работоспособности, показатели дыхательной и сердечно - сосудистой систем. Способность удерживать устойчивое состояние также зависит от возраста, дети в меньшей степени способны сохранять его по сравнению с взрослыми. Дети быстрее достигают максимального уровня потребления кислорода, но сохраняют его недолго. Более короткое устойчивое состояние у детей сопровождается более стремительным развитием гипоксии, что в свою очередь приводит к рассогласованию регуляторных, двигательных и вегетативных функций.
От возраста также зависит утомление. В период утомления двигательные качества у детей угнетаются в большей степени, чем у взрослых. Дети вынуждены прекращать физическую работу при меньших сдвигах гомеостаза. При умеренной аэробной работе в период развивающегося утомления у детей и подростков более выражена дискоординация вегетативных функций. Возраст влияет и на характер восстановительных процессов после физической нагрузки. После непродолжительных, преимущественно анаэробных нагрузок восстановление работоспособности и вегетативных функций у детей происходит в более короткие сроки. Но при продолжительных, утомительных и продолжающихся нагрузках восстановительные процессы у детей протекают медленнее