На развитие физических качеств оптимальное влияние оказывает высокий уровень двигательной активности, являясь двигательным базисом человека. При высоком его уровне повышается резистентность организма к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды перегреванию, охлаждению, действию ускорений и перегрузок. При этом, физическое развитие носит гармоничный характер и, как правило, соответствует средним возрастным нормам учащихся.

При планировании физических нагрузок следует исходить, прежде всего, из оптимальных индивидуальных норм, которые обеспечивали бы разностороннее, гармоническое развитие ребенка, а не из потребного форсированного роста спортивных результатов. В то же время очевидно и другое, что нормы двигательной активности, способствующие сохранению высокой физической и умственной работоспособности уча­щихся, недостаточны для прогрессивного роста спортивного результата учащихся детских и юношеских школ.

Физиологический эффект от школьного урока физической культу­ры на организм занимающегося, зависит от его задач и характера учебной работы. При этом величина физической нагрузки для учащихся может быть значительно ниже величин оптимально допустимых. Степень таких уроков на организм занимающихся в целом и на вегетатив­ные функции невелика. Однако, на уроках общей физической подготовки и на занятиях спортивных секций школьного коллектива физической культуры нагрузка может значительно увеличиваться и достигать должных научно-обоснованных норм двигательной активности.

Как уже отмечалось ранее, разные возрастные периоды для школьников также различны и задачи физического воспитания, неодинаковы средства и методы их решения. В младшем школьном возрасте начинается приобщение детей к систематическим занятиям физическими упражнениями, поэтому физиологическим особенностям растущего организма ребенка должно уделяться особое внимание.

Замечено, например, что увеличение размеров тела у детей и под­ростков происходит неравномерно (гетерохронно). Рост и развитие происходят тем интенсивней, чем моложе ребенок.

Наибольшее увеличение массы тела у школьников отмечается в те же возрастные периоды, что и повышение роста. При этом увеличение массы тела обуславливает развитие мышечной массы и внутренних ор­ганов. Опорно-двигательный аппарат формируется постепенно. Например, окостенение фаланг пальцев завершается к 9-11 годам, костей запястья - к 10-13 годам, а формирование трубчатых костей - лишь к 15-25 годам.

Оптимальный объем физических упражнений благоприятно воздействует на развитие костного аппарата. Но если подросток выполняет неадекватную его возрасту физическую нагрузку, то может происходить преждевременное окостенение и прекращение роста трубчатых костей организма. Мышечно-связочный аппарат у детей и подростков обладает хорошей эластичностью. У них наибольшая гибкость в сравнении со взрослыми и более старшими учащимися. В этих возрастных группах скелетные мышцы развиваются пропорционально увеличению размеров тела, а мышечная масса опережает развитие силы. Отставание в развитии силы, при этом, обусловлено не физиологическим ее поперечником, а способностью включения мень­шего числа функциональных двигательных единиц в работу. Поэтому школьники младшего и среднего возраста не могут выполнять значительную мышечную силовую нагрузку. Развитие силовых возможностей человека заканчивается лишь к 20-25 годам. Однако, максимальная сила кистей рук у школьников-спортсменов может быть достаточно высокой и по своим показателям приближаться к уровню взрослых.

У младших школьников достаточно высокая возбудимость мышц. Это может являться основой для развития качества быстроты, которое без специальной тренировки заканчивается уже к 13-14 годам.

Базовое физическое качество выносливость развивается несколько позднее нежели скоростные качества. Вместе с тем, при соответствующей тренировке, показатели скоростной выносливости могут быть достаточно высокими и в подростковом возрасте.

В центральной нервной системе процессы возбуждения и торможе­ния у детей обладают небольшой силой, но достаточной уравновешен­ностью. Сила нервных процессов и работоспособность нервных клеток с возрастом повышаются. У младших школьников процессы возбуждения обычно, как правило, преобладают над процессами торможения, поэтому в начале обучения их, например, элемента техники, происхо­дит достаточно широкая иррадиация возбуждения. Способность к раз­витию торможения в центральной нервной системе с возрастом повышается. Преобладание возбудительных процессов у детей и подростков четче выражается в предстартовом состоянии. Школьники способны быстро усваивать новые движения, чему в известной мере способствует высокая пластичность центральной нервной системы, созданием пред­посылок к формированию условно-рефлекторных связей. Следовательно, обучение спортивной технике следует начинать уже в младшем школьном возрасте.

Органы кровообращения школьников также имеют свои отличи­тельные особенности. Так, например, размеры и вес сердца увеличиваются параллельно с размерами и массой тела. Физические упражнения способствуют развитию сердечной мышцы. Однако объем и интенсивность тренировочных нагрузок при этом должны быть адекватными возможностям организма занимающихся. Применение же больших на­грузок может сопровождаться чрезмерной гипертрофией сердечной мышцы. Частота сердечных сокращений в состоянии покоя, по мере развития организма ребенка уменьшается, а систолический и минутный объемы крови возрастают. Уже к 15-16 годам жизни эти показатели становятся такими же, как и у взрослых. У детей, занимающихся спортом и систематически физическими упражнениями минутный объем крови уве­личивается медленнее, чем у не занимающихся. Это объясняется экономизацией окислительных процессов в тканях организма ребенка при заняти­ях физическими упражнениями.

Артериальное давление у школьников с возрастом повышается, причем у занимающихся спортом, активно и систематически физическими упражнениями быстрее, чем у не занимающихся ими.

При выполнении одинаковой (стандартной) мышечной работы частота сердечных сокращений в большей степени увеличивается у младших школьников, в сравнении с более старшими, а восстановление это­го показателя у них происходит медленнее. Ухудшение сосудистых ре­акций у подростков отмечается лишь тогда, когда они систематически не занимаются физическими упражнениями. У школьников-спортсменов и занимающихся физическими упражнениями систематически, эффективность сосудистых реакций с возрастом, а, следовательно, и с улучшением адап­тивных способностей организма к мышечной деятельности увеличивается. Это играет существенную роль в повышении работоспособности, так как сосудистые реакции обеспечивают рабочую гиперемию мышц.

У старших школьников увеличение грудной полости и развитие дыхательных мышц способствует повышению общей и жизненной емкости легких. Потребление кислорода, легочная вентиляция в состоянии покоя увеличиваются с возрастом, параллельно с ростом общей массы тела и развитием скелетной мускулатуры школьников. Частота дыхания с возрастом уменьшается, легочная же вентиляция увеличивается, обеспечивая при этом более углубленное дыхание. При выполнении упражнений предельной мощности, когда показатель потребления кислорода становится равным максимальной величине (МПК), у 17-ти летних потребление кислорода повышается до 5 л/мин и более. У 13-ти летних школьников этот показатель не превышает в среднем - 2,5-л/мин. При больших физических нагрузках (особенно при динамической циклической работе субмаксимальной и умеренной мощности) решающим является не только аэробная, но и анаэробная производительность, т.е. способность выполнять работу при недостаточном снабжении орга­низма занимающегося кислородом. Оценивать эту способность можно по произвольной задержке дыхания. При этом нужно иметь в виду то, что чем дольше человек способен задержать дыхание, тем лучше адапти­рованы ткани его организма к недостатку кислорода. При этом, показатель задержки дыхания у детей ниже в сравнении со взрослыми, а, следовательно, ткани их организма меньше приспособлены к деятельности его при понижении кислорода в крови.