Повышенная сократительная способность сердца сочетается с совершенствованием восстановительных процессов во время диастолы. Достигаемая при этом экономичность работы сердца хорошо прослеживается при фазовом анализе сократительной деятельности. Фаза изометрического сокращения удлиняется, а фаза изгнания относительно укорачивается. Наблюдается фазовый синдром регулируемой гиподинамии (Ф.М. Меерсон, М.Г. Пшенникова, 1988).

Тренированное, умеренно гипертрофированное сердце в условиях относительного физиологического покоя имеет пониженный обмен, умеренную брадикардию, сниженный минутный объем. Оно работает на 15-20% экономичнее, чем нетренированное (В.И. Дубровский, 1998).

Мышечная работа вызывает многократное увеличение объема легочной вентиляции. У нетренированных подростков повышенный объем вентиляции является результатом учащения дыхания, а у спортсменов при высокой частоте дыхания растет и глубина дыхания. Важным физиологическим механизмом повышения эффективности дыхания является закрепление условнорефлекторных связей, обеспечивающих согласованное дыхание с длительностью выполнения отдельных частей целостного акта. В этом отчетливо проявляется системный характер управления физиологическими функциями. В сформировавшейся и закрепленной условнорефлекторным путем системе управления специализированной двигательной функции оказываются запрограммированными наиболее эффективные способы кислородного обеспечения мышечной деятельности В.И. Медведев, 1998).

Систематическая мышечная деятельность сопровождается увеличением силы дыхательной мускулатуры. Отчетливо растет мощность дыхательных движений. Формируется рациональный, физиологически совершенный тип дыхания. Глубокий вдох, форсированный выдох при интенсивной мышечной работе повышает легочную и альвеолярную вентиляцию. Величина ЖЕЛ у спортсменов значительно выше, чем у нетренированных подростков. Под влиянием постоянных физических нагрузок возрастает способность организма переносить гипоксическое состояние, связанное с мышечной работой или с недостатком кислорода во вдыхаемом воздухе. (А.П. Исаев и соавт., 2003).

Важнейшим показателем газообмена является максимальное потребление кислорода, которое становится выше у тренированных детей, по сравнению с нетренированными. Расчет максимального потребления кислорода на единицу мышечной массы показывает, что у подростков-спортсменов имеются некоторые преимущества перед взрослыми (В.Н. Платонов,1988).

При выполнении предельной мышечной работы возможности у спортсменов к увеличению обмена значительно больше, чем у нетренированных. Тренируемость аэробных механизмов энергообеспечения доказана экспериментально на бегунах длинных дистанций. Предельные показатели энергообмена в условиях мышечной деятельности являются важнейшими характеристиками функциональной готовности. Доказано, что чем выше аэробная производительность, тем реальнее длительное время выполнять интенсивную работу. Достижение максимальной аэробной производительности и способности выполнять работу при высоком кислородном долге обеспечивается напряженными тренировочными занятиями (в.М. Смирнов, 1993).

1.2 Влияние физических упражнений на процессы роста и развития детей

Возможность естественной стимуляции процесса роста и развития с помощью физических упражнений имеет важное значение, как для теории физического воспитания, так и для медицины. Данные многочисленных исследований свидетельствуют о наследственной обусловленности ряда функциональных проявлений, в том числе имеющих прямое отношение к развитию физических способностей (В.И. Харитонов. 2000). Установлено, что тип высшей нервной деятельности, сила и подвижность нервных импульсов и другие признаки детерминированы генетическими факторами. Развитие моторики, деятельность вегетативной нервной системы, реакция на физическую нагрузку подвержены влиянию факторов среды и поэтому в большей степени поддаются регуляции в ходе целенаправленного воздействия на организм ребенка. Известно, что отдельные факторы окружающей среды оказывают значительное влияние на реализацию наследственной программы. При рациональном двигательном режиме индивидуальное развитие ребенка смещается на более высокий уровень в рамках своей генетической программы. Таким образом, происходит естественная стимуляция процесса роста и развития. Индивидуальный анализ развития юных спортсменов свидетельствует о благоприятных изменениях в состоянии их здоровья: усиливается развития энергообеспечивающих систем организма. совершенствуется регуляция вегетативных функций, повышается уровень физической работоспособности. Спортсмены имеют большую массу и длину тела, высокое содержание активной ткани (мышечной), оптимальные показатели функционального состояния (Г.П. Сальников. 1968).

Особое значение имеют сенситивные периоды индивидуального развития, когда отмечается повышенная чувствительность к воздействию тех или иных физических упражнений. В сенситивные периоды развития физических качеств и психомоторных функций необходимо отдавать предпочтение целенаправленным физическим упражнениям. Такая избирательность, основанная на гетерохронности функций, способствует лучшему развитию ребенка. Физические упражнения выполняют роль регулятора процесса полового созревания. Занятия мужскими и женскими видами спорта накладывают отпечаток на выбор движений и на общую двигательную активность. Мальчики прежде всего интересуются силовыми упражнениями и игровыми видами спорта, а девочки отдают предпочтение аэробике и упражнениям на гибкость. Активное развитие физических качеств и психомоторных функций в пубертатный период оказывают благоприятное влияние на половое созревание и репродуктивную функцию организм (А.А. Гужаловский, 1980).

1.3 Тренированность, как специфическая форма адаптации к мышечной деятельности

В основе развития тренированности лежат механизмы срочной, долговременной адаптации. Типичным примером срочной адаптации является стартовая реакция организма спортсмена. Повышается сила нервных процессов, концентрация мышечных усилий, что является приспособлением к предстоящей спортивной борьбе. На проявление срочной адаптации сказываются типологические особенности нервной системы, функциональное состояние и другие признаки (Н.А. Фомин, 1995).

Максимальная мобилизация физиологических функций осуществляется за счет избыточного выделения катехоламинов и кортикостероидов. Они вызывают синтез новых белковых структур и формируется структурный след для долговременной адаптации. Компенсаторные перестройки при долговременной адаптации направлены на увеличение емкости капиллярного русла, увеличивается количество митохондрий. Формируются механизмы по выполнению максимальной мышечной работы (В.М. Смирнов, 1993).

Физические нагрузки в современном спорте столь высоки, что врожденные адаптивные механизмы нередко оказываются недостаточными для обеспечения нормального функционирования организма в этих условиях. Только специальная тренировка, увеличивающая физиологическую мощность функциональных систем, ответственных за адаптацию, дает возможность спортсмену справляться с высокоинтенсивными и большими по объему физическими нагрузками. Адаптивные изменения специфичны и определяются характером тренирующих воздействий. Способность к прогрессивному изменению функциональных свойств систем и органов в процессе тренировки имеет врожденные, генетические предпосылки. К ним следует отнести соотношение быстрых и медленных волокон в скелетных мышцах, уровень МПК, сердечный ритм, устойчивость к гипоксии и другие факторы. Генетические задатки предопределяют темпы адаптации к физически нагрузкам (В.А. Булкин, 1990).