На втором году обучения максимальное артериальное давление понижается, а частота сердечных сокращений достоверно не изменяется. У учащихся 3-4 классов максимальное артериальное давление снижалось, частота сердцебиений уменьшалась, происходило снижение сердечного выброса. Адаптационные изменения показателей центральной гемодинамики заключаются у младших школьников в замедлении частоты сердечных сокращений, снижении максимального артериального давления, увеличении сердечного выброса. Если проследить возрастные сдвиги показателей центральной гемодинамики по результатам, полученным в начале каждого учебного года, то можно увидеть, что адаптационные сдвиги не сопровождаются нарушением общей возрастной тенденции увеличения с возрастом артериального давления и сердечного выброса при замедлении частоты сердечных сокращений.

На изменение функционального состояния сердечно-сосудистой системы у детей и подростков в процессе их адаптации к умственным и физическим нагрузкам влияет в отдельные годы обучения половые особенности. Согласно работе П.К.Прусова (1987г.), зависимость состояния сердечно-сосудистой системы от степени полового созревания подростков, тренирующихся на выносливость, совершенствование функционирования кардиореспираторной системы происходит не всегда параллельно с нарастанием степени полового созревания. Так, в момент появления вторичных признаков полового созревания симпатический тонус вегетативной нервной системы увеличивается и наиболее выражен в период полового созревания. Напряженность функционирования кардиореспираторной системы увеличивается при нарастании степени полового созревания, а в последующий период начинает снижаться, появляется тенденция к более экономичному функционированию. Изучение регионарного кровообращения показало уменьшение объемной скорости кровотока с возрастом в покое, что также свидетельствует об экономизации функций кровообращения, наступающей по мере развития ребенка. Изучение мозгового кровотока подтвердило его качественные изменения, происходящие в процессе роста ребенка, так же, как характерную для детей межполушарную асимметрию кровоснабжения мозга.

Важная роль, которую выполняет сердце в организме, диктует необходимость применения профилактических мер, способствующих его нормальной функции, укрепляющих его, предохраняющих от заболеваний, которые вызывают органические изменения клапанного аппарата и самой сердечной мышцы. Занятия физической культурой и трудом в пределах возрастных границ допустимых физических нагрузок – наиважнейшая мера укрепления сердца.

1.2. Возрастные особенности дыхательной системы

Дыхание – необходимый для жизни процесс постоянного обмена газами между организмом и окружающей средой. Дыхание обеспечивает постоянное поступление в организм кислорода, необходимого для осуществления окислительных процессов, являющихся источником энергии. Без доступа кислорода жизнь продолжается лишь несколько минут. При окислительных процессах образуется углекислый газ, который должен быть удален из организма. В понятие дыхания включают следующие процессы:

1. внешнее дыхание – обмен газов между внешней средой и легкими – легочная вентиляция;

2. обмен газов в легких между альвеолярным воздухом и кровью капилляров – легочное дыхание;

3. транспорт газов кровью, перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа в легкие;

4. обмен газов в тканях;

5. внутреннее или тканевое дыхание – биологические процессы, происходящие в митохондриях клеток.

Нарушение любого из этих процессов создает опасность для жизни человека.

Дыхательная система человека состоит из:

1) воздухоносных путей, к которым относятся полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи;

2) легких - состоящих из бронхиол, альвеолярных мешочков и богато снабженных сосудистыми разветвлениями;

3) костно-мышечной системы, обеспечивающей дыхательные движения: к ней относятся ребра, межреберные и другие вспомогательные мышцы, диафрагма (А.Г.Хрипкова, М.В.Антропова, Д.А.Фарбер, 1990г.).

При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 мл (от 300 до 800) воздуха - это дыхательный объем. Сверх него при глубоком вдохе человек может вдохнуть еще приблизительно 2500-3000 мл воздуха - это резервный объем выдоха. Сумма указанных объемов составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ). Это наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха (Г.И.Косицкий, 1984г.).

Жизненная емкость воздуха легких меняется с возрастом, зависит от длины тела, степени развития грудной клетки и дыхательных мышц, пола. Обычно она больше у мужчин, чем у женщин. У спортсменов жизненная емкость легких больше, чем у нетренированных людей. В 10-12 лет ее объем у мальчиков равен 1630-1975 мл, а у девочек 1460-1905 мл (А.Г.Хрипкова, М.В.Антропова, Д.А.Фарбер, 1990г.).

С ростом и развитием организма увеличивается объем легких. Легкие у детей растут главным образом за счет увеличения объема, альвеол (у новорожденных диаметр альвеолы 0,07 мм, у взрослого он достигает 0,2 мм. До 3 лет происходит усиленный рост легких и дифференцировка их отдельных элементов. Число альвеол к 8 годам достигает числа их у взрослого человека. 8 возрасте от 3 до 7 лет темпы роста легких снижаются. Особенно интенсивный рост легких отмечается между 12 и 16 годами. Вес обоих легких в 9-10 лет равен 395г, а у взрослых почти 1000г. Объем легких к 12 годам увеличивается в 10 раз по сравнению с объемом легких новорожденного, а к концу периода полового созревания - в 20 раз (в основном за счет увеличения объема альвеол). Соответственно изменяется газообмен в легких, увеличение суммарной поверхности альвеол приводит к возрастанию диффузных возможностей легких.

В возрасте 8-12 лет происходит плавное созревание морфологических структур легких и физическое развитие организма. Однако между 8 и 9 годами жизни удлинение бронхиального дерева преобладает над его расширением. В результате этого снижение динамического сопротивления дыхательных путей замедляется, а в ряде случаев динамики трахеобронхиального сопротивления нет. Плавно, с тенденцией к возрастному увеличению, изменяются и объемные скорости дыхания. Качественные изменения на грани 8-12 лет претерпевают эластические свойства легких и тканей грудной клетки. Возрастает их растяжимость. Работа дыхания, отражающая функциональное развитие мышц, осуществляющих движение грудной клетки при дыхании, складывается из динамического и эластического компонентов. При динамической работе энергия мышц расходуется на преодоление сопротивления дыхательных путей и перемещение в акте дыхания органов средостения и брюшной полости, эластическая доля работы - на преодоление эластического сопротивления легких и грудной клетки. В общей работе дыхания динамический компонент составляет 25-30%, а эластический - 70-75%. Вопреки ожидаемому снижению доли эластического компонента работы с возрастным увеличением растяжимости легких происходит обратная тенденция. Она связана с тем, что наряду со снижением эластичности легких отмечается нарастание дыхательных объемов, а снижение эластического компонента работы с понижением эластичности возможно только при постоянном объеме дыхания. Тенденция к увеличению эластического компонента работы может быть объяснена более быстрым возрастным нарастанием объемов по сравнению с изменением эластичности и растяжимости тканей (Т.Д. Кузнецова, 1983г.)