Физиологическая характеристика детей младшего школьного возраста (с 7 до 11-12 лет)

Этот период характеризуется ускоренными процессами психического развития и формированием целенаправленного поведения на фоне продолжающихся морфофункциональных перестроек организма. При этом темп и характер этих перестроек определяют индивидуальную динамику психического развития.

Скорость роста. После завершения полуростового скачка и до начала пубертатного скачка отмечаются самые низкие темпы роста длины и массы тела. Увеличение длины и массы тела происходит таким образом, что ребенок «вытягивается», продолжает снижаться относительное содержание подкожного жира. Отчетливо начинают проявляться индивидуально-типологические кон­ституциональные особенности телосложения. По пропорциям тела ребенок уже очень похож на взрослого, хотя по сравнению с полностью сформированными юношами и девушками его ноги еще относительно короче, у мальчиков более узкие плечи, а у девочек — бедра.

Зубы. Продолжается смена молочных зубов на постоянные. Первыми — в возрасте 6—7 лет — выпадают и меняются резцы, а [также прорезывается 1-й большой моляр. Далее сменяются клыки (9—11 лет), затем малые коренные (10—11 лет), и к началу поло­вого созревания не прорезавшимися обычно остаются только 2-й малый коренной и 2-й большой моляр. Индивидуальные вариан­ты сроков и даже последовательности прорезывания зубов быва­ют очень разнообразны.

Скелетно-мышечная система. Абсолютные размеры черепа практически уже не отличаются от размеров черепа взрослых, причем черепные кости полностью сращены, и дальнейшее раз­витие мозга может идти только путем качественных преобразо­ваний и усложнения его структуры. Позвоночник продолжает расти, завершается формирование его изгибов, поэтому в этом возрасте столь важно обращать внимание на осанку: в случае ее нарушения исправить положение дел в дальнейшем будет значи­тельно сложнее. В этом плане очень важно удержание гигиениче­ски правильной позы во время уроков, при чтении, просмотре ^телевизионных передач и т.п. Объем статической нагрузки, вы­рванной социальными условиями современной жизни, в этот период резко возрастает, и это требует принятия специальных мер со стороны родителей, учителей и врачей для профилактики ско­лиозов и других нарушений опорно-двигательного аппарата. Раз­вивающееся плоскостопие в этот период еще можно преодолеть с помощью специальных упражнений и массажа. Биологически этот возраст как бы предназначен для повышенной игровой дви­гательной активности, поэтому негативное влияние социально обусловленной гипокинезии в младшем школьном возрасте осо­бенно значимо. Соблюдение рекомендованного гигиенически­ми нормами двигательного режима — необходимое условие со­хранения и укрепления здоровья детей.

Скелетные мышцы ребенка вновь существенно меняются, обес­печивая очень высокую подвижность и неутомляемость (при усло­вии смены режимов мышечной деятельности). У детей в возрасте 8—10 лет наиболее интенсивна игровая активность, сочетающая­ся с повышенной двигательной активностью. Во всех органах и системах происходят морфофункциональные преобразования, создающие благоприятные условия для осуществления больших объемов мышечной работы за счет функционирования аэробного источника энергии. Важно подчеркнуть, что только к этому воз­расту морфофункциональное развитие ребенка достигает такого уровня, который способствует длительному поддержанию рабо­тоспособности.

Работоспособность. Динамика работоспособности в младшем школьном возрасте отражает возрастающую надежность функцио­нирования организма ребенка. При циклической работе ногами, в зоне большой мощности (при пульсе 160—170 уд/мин) объем выполняемой работы у детей в период от 7 до 10 лет возрастает в 4 раза и составляет в 10—11-летнем возрасте примерно 40 кДж. Однако это еще далеко не соответствует возможностям взрослых. К 17—18-летнему возрасту работоспособность в этой зоне мощ­ности возрастает до 400 кДж. За время обучения в школе при надлежащем физическом воспитании надежность физиологиче­ских функций, определяющих работоспособность, увеличивает­ся в 40 раз.

Дети в возрасте 7—10 лет уже в состоянии длительно, устойчиво (стационарно) поддерживать функциональную активность. У 6-лет­них детей такая способность возникает только в результате соот­ветствующих тренировок, т.е. постоянного упражнения тех или иных физиологических систем в разумных для данного возраста пределах. Естественный механизм, помогающий развитию этих воз­можностей, — спонтанная игровая деятельность. В ней создаются определенные условия для формирования мотивов целенаправ­ленного поведения. Младший школьный возраст сенситивен для формирования способности к длительной целенаправленной дея­тельности — как умственной, так и физической. Так, на возраст 8—9 лет приходится максимум игровой двигательной активности детей. На перемене они стремятся компенсировать вынужденную неподвижность на уроке, что обусловлено их физиологическими потребностями. Оптимальное удовлетворение двигательных потреб­ностей как на уроках физической культуры, так и во внеурочное время содействует развитию основных двигательных качеств. Это доказывается, в частности, результатами исследования возраст­ной динамики общей выносливости и педагогическими экспери­ментами, в которых выносливость детей 7—9 лет удавалось повысить в 2 раза за счет специальной организации занятий на уроках физической культуры. При этом сами дети предпочитают игры, развивающие ловкость и скоростно-силовые качества.

Обменные процессы в этом возрасте достаточно стабильны. Ин­тенсивность окислительного метаболизма (обмен веществ) по срав­нению с предыдущим возрастом снижается и составляет 1,4 Вт на 1 кг массы тела в покое. В повседневной деятельности обменные процессы протекают примерно в 2 раза быстрее, чем в покое. Та­ким образом, за сутки организм ребенка расходует 8 МДж энер­гии (1800 ккал). Однако это средняя цифра. Детальное изучение индивидуальных особенностей метаболизма и потребности в пище показывает, что у разных детей в этом возрасте потребности в энер­гии могут составлять от 4 до 12 МДж/сут, т.е. 1000—3000 ккал/сут. Столь большие индивидуальные различия появляются после за­вершения полуростового скачка. Они связаны с индивидуальны­ми различиями во внутренней организации обменных процессов и совершенно нормальны. Именно на этих различиях базируется необходимость выявления рациональных норм питания. Практи­ка показывает, что далеко не всегда количество необходимой пищи совпадает с количеством потребляемой пищи. Чаще всего такое несоответствие возникает как результат неадекватных пи­щевых привычек, возникших под влиянием взрослых. Именно в этом возрасте начинает отчетливо проявляться избыточный вес, связанный с тем, что излишек потребляемой с пищей энергии не используется в обменных процессах, а откладывается в виде жира.

На возраст 8—9 лет приходятся важные преобразования функ­ций пищеварительной системы, в первую очередь механизмов регуляции желудка и печени. Нарушения в режиме питания, не­соблюдение основных правил при выборе пищевых продуктов и их приготовлении — все это может привести к хроническим забо­леваниям желудочно-кишечного тракта.

Вегетативные системы. Быстрое развитие выносливости и спо­собности поддерживать стационарные состояния вообще связано в первую очередь с расширением резервных возможностей боль­шинства функций. Возрастное снижение интенсивности обмен­ных процессов и параллельное уменьшение активности транспорт­ных систем (частоты сокращений сердца и дыхания и т.п.) в по­кое определяет снижение нижней границы (базального уровня) функционального диапазона. С другой стороны, это отражает экономизацию функций, а с третьей — обеспечивает расширение функционального диапазона, так как максимальный уровень со­храняется весьма высоким. Так, максимальная частота сокраще­ний сердца у детей этой возрастной группы по-прежнему дости­гает 200—210 уд/мин. В то же время в покое у мальчиков 7 лет она составляет 91,2 уд/мин, а к 10 годам снижается до 78,7 уд/мин. Немалую роль в этом возрасте играет увеличение ударного объема сердца и дыхательных объемов, что значительно расширяет ре­зервные возможности организма в условиях напряженной деятель­ности и адаптации.

Согласованность функционирования систем энергообеспечения. Высокая потребность в кислороде характерна не только для мы­шечной ткани, но и для тканей внутренних органов и мозга. Так, мозг ребенка в этом возрасте примерно в 2 раза интенсивнее по­требляет кислород, чем мозг взрослого, и это обеспечивается со­ответствующим кровоснабжением. У детей выше интенсивность окислитель-ных процессов также в печени, желудочно-кишечном тракте, почках и других органах. Повышенная потребность орга­нов и тканей детского организма в кислороде обусловливает свое­образную организацию функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Хотя экономичность работы кровообраще­ния и дыхания в младшем возрасте еще не так велика, как у взрос­лых, их согласованность очень высока.

В младшем школьном возрасте совершенствуется и терморе­гуляция. Формируются механизмы физической терморегуляции, т.е. способность организма поддерживать постоянство температу­ры тела не за счет производства добавочного тепла, а за счет огра­ничения теплоотдачи через поверхность кожи. К 10 годам у ребен­ка этот механизм настолько сформирован, что по своей эффек­тивности мало отличается от подобного механизма у взрослого.

Таким образом, все элементы, составляющие сложнейшую функциональную систему аэробного энергообеспечения функций организма, «пригнаны» друг к другу и взаимодействуют оптималь­ным образом. Ясно, что такая тонкая регуляция взаимодействия физиологических процессов не может быть реализована без соот­ветствующего уровня зрелости и тренированности центрального аппарата управления.

Формирование произвольных движений. Возраст 7—10 лет можно считать оптимальным для формирования произвольных движений. На этом этапе возрастного развития существуют особенно благоприятные психофизиологические предпосылки для быстрого освоения и совершенствования сложных произвольных движений. К 7 годам заметно расширяются связи двигательной области головного мозга с одним из важных центров регуляции движений — мозжечком и подкорковыми образованиями, в частности, с красным ядром. К этому возрасту морфологические признаки коркового отдела двигательного анализатора ребенка близки к таковым взрослого человека.

Достигает значительной зрелости и рецепторный аппарат двигательной системы. Морфологическое доз­ревание двигательной коры мозга завершается в период от 7 до 12—14 лет. К этому же возрасту полностью развиваются чувстви­тельные и двигательные окончания мышечного аппарата.

Возраст 7—10 лет является новым этапом в формировании акта ходьбы. Показатели структуры шага и ходьбы близки к показате­лям взрослых. Темп ходьбы равномерный, длина шага стабильна, ускорение темпа связано с удлинением шага. Лишь к возрасту 9— 10 лет иннервационная структура двигательной координации ста­новится устойчивой к влиянию дополнительных нагрузок и раз­личных «шумов», мешающих реализации движения.

Качественная реализация моторной программы при выполне­нии движений (особенно на начальных этапах формирования на­выков) требует напряженного зрительного контроля, так как именно зрительный контроль выступает в качестве ведущего ме­ханизма обратной связи и в процессе онтогенетического разви­тия, и в процессе формирования произвольных движений. По мере совершенствования навыка более значимой в регуляции движе­ний становится проприоцептивная информация. При этом допус­кается, что зрительная и проприоцептивная системы при управ­лении движениями функционально не дублируют одна другую, а решают разные задачи.

Баланс взаимодействия этих систем складывается как в ходе развития, так и в процессе совершенствования конкретной дви­гательной деятельности. При этом роль различной афферентации при различных двигательных действиях неоднозначна. Точностные действия, качество которых можно оценить, требуют постоянно­го зрительного контроля. Воспроизведение движений, не требую­щих точности или оценки качественных показателей, может даже улучшаться при отключении зрительной афферентации.

С 7 лет проприоцепция уже играет определенную роль в теку­щей коррекции произвольных движений и выработке простран­ственной программы движения, однако зрительный контроль ос­тается ведущим звеном коррекции. Функция центрального програм­мирования является еще несовершенной, так как программа дви­жения не включает в себя предварительного учета фактора времени. В 9 лет отмечается перестройка механизма двигательной регуляции. В характере построения движений отчетливо проявляются признаки участия в этом построении механизма центральных ко­манд. Подавляющее большинство точностных реакций организо­вано как комбинация быстрого и медленного движения. В 10 лет происходит окончательное освоение растущим организмом более совершенного физиологического механизма программирования движений, обеспечивающего возможность предварительного уче­та не только пространственного, но и временного фактора — ме­ханизма центральных команд. Подавляющее большинство точно­стных реакций 10-летних детей организовано по типу быстрых дви­жений.

Формирование центральных механизмов управления движени­ями в 7—10 лет идет на фоне онтогенетического развития самих движений, которые становятся одновременно более дифферен­цированными и интегрированными (вспомним изменение струк­туры шага или двигательного акта письма и их объединение в единую интегрированную структуру двигательного действия), и в то же время более стабильными и менее зависимыми от влияния различных факторов.

Очень важный момент в онтогенетическом развитии централь­ного механизма управления движениями отмечен у 9-летних де­тей: появление первичных (предварительных) коррекций. Это не просто выработка пространственной программы движения, что наблюдалось уже у детей 7-летнего возраста, а программирование движения и в пространстве, и во времени. У детей в 9 лет отмеча­ется самый высокий по сравнению с таковым у детей всех изучен­ных возрастов показатель точности реакций.

Возраст 9 лет характеризуется тем, что механизм кольцевого регулирования достигает наибольшего совершенства и вместе с тем на смену ему уже приходит более сложный, но и более эко­номичный механизм центральных команд. В 10 лет этот механизм можно считать освоенным. Появляется возможность реализации нового класса движений, качественно иначе строящихся и ина­че управляемых, резко увеличивается скорость двигательных ре­акций. Например, продолжительность выполнения отдельных дви­жений при письме сокращается почти в 3 раза. Однако механизм центральных команд у детей этого возраста еще далек от совер­шенства. Можно считать, что часть движений (наиболее быст­рых) у 10-летних детей уже организуется по типу баллистиче­ских: за счет значительного начального ускорения достигается высокая скорость, движение на значительной части своей амп­литуды выполняется с большой, почти постоянной скоростью, остановка обеспечивается резким нарастанием отрицательного ускорения. Тем не менее различие между баллистическими дви­жениями взрослого человека и ребенка 10 лет очевидно: для ре­бенка характерны грубые ошибки в движениях, а движения взрос­лого более точны.