Показники функціональної зрілості нервово-м'язового апарату — збудливість і лабільність — вже до 8-10 років наближається до рівня дорослих людей. Час збудження окремих м'язових груп у дітей 8-10 років може бути навіть менше, ніж у дорослих. Швидкість і частота рухів, а також здатність підтримувати їх максимальний темп до 14-15 років досягає близьких до граничних значень.
Розвиток просторового орієнтування зв'язаний, в першу чергу, з підвищенням м'язової чутливості. Вона досягає вже в молодшому шкільному віці такого рівня розвитку, при якому можна розучувати технічно складні рухи. Діти добре диференціюють м'язові відчуття, а окремі вправи для них виявляються доступнішими, ніж для дорослих.
Високі здібності дітей до оволодіння новим рухом поступово втрачаються з настанням зрілості і закінченням структурного диференціювання нервової системи, оволодіння новими рухами вимагає більше часу, розумових і фізичних витрат. Дитина володіє не тільки великою пластичністю мозку, але і високою податливістю (чутливістю) до специфічних для людини способів стимулювання його розвитку. Це відноситься, зокрема, до використання навіювання і самонавіяння як найважливішого інструменту спортивно-технічного зростання і розвитку тренованості [12, 15, 33, 38].
Оптимальні терміни початку спортивної спеціалізації визначаються темпами вікового морфофункционального вдосконалення організму [22, 24]. Зниження вікових меж, початок спеціалізованих занять спортом значною мірою обумовлено тенденцією розвитку світового спорту. Дуже ранній початок спеціалізації, монотонне, одноманітне навантаження можуть стати серйозним гальмом на шляху до спортивного успіху. Тому фізичне навантаження повинне як би маскуватися емоційним забарвленням — іграми, естафетами, елементами змагань.
Від заняття до заняття чітко є видимими поточні адаптаційні перебудови, складові основу довготривалої адаптації. Поточні адаптивні зрушення, а це не що інше, як реакція організму на порушення гомеостазу. Фізіологічні межі цих зрушень зумовлені індивідуальними і видовими особливостями. Досягши високого рівня тренованості правило “чим більше навантаження, тим вище спортивний результат” виявляється неспроможним, оскільки резерви адаптації вже практично вичерпані [17, 26, 34].
Резерви адаптації залежать від віку, початкового рівня тренованості, успадкованих особливостей. У міру наближення до “стелі” спортивних досягнень потенційні можливості зростання стають все більш обмеженими. Інакше кажучи, чим нижче початковий рівень функціональної підготовленості, тим більше резерв адаптації.
Функціональні і структурні зміни, що відбуваються в організмі в процесі тренування, є оборотними. Якщо заняття припиняються або проводяться нерегулярно, прогресивні зрушення, що набувають, поступово втрачаються. Необхідно постійно підтримувати їх, використовуючи разом з тими, що розвивають навантаження, що підтримують високих рівень функціональної підготовленості. Абсолютно очевидно, що тільки систематичне тренування забезпечує збереження і накопичення функціональних і структурних змін, створює умови для довготривалої адаптації [7, 14, 28].
Розвиток тренованості характеризується специфічними змінами в м'язовій і нервовій тканині. Це вдосконалення процесів регуляцій і біохімічних, забезпечує скоротливу функцію скелетних м'язів, підвищення активності ферментних систем.
Відновлення потенційної енергії м'язового скорочення зв'язане з біохімічними реакціями, вирішальна роль в яких належить окислювальним процесам. Збільшення потреби в кисні супроводжується відповідними змінами в кровообігу і диханні, які дозволяють кисню з більшою швидкістю транспортуватися від легенів до тканин.
Функціональний стан апарату кровообігу значною мірою зумовлює спортивну працездатність. Розбіжність між оцінкою тренованості за показниками функцій серцево-судинної системи і зовнішнім проявом працездатності — що здаються, бо по рівню продуктивності серця можна судити, якою ціною досягається ця працездатність. Одним з показників серцевої діяльності є частота серцевих скорочень (ЧСС). Під час тренування у спортсменів необхідно вимірювати ЧСС для визначення їх функціонального стану. Роботі помірної потужності відповідає ЧСС 130 – 140 уд/хв, ЧСС 150 – 160 уд/мин відповідає роботі більшою, а ЧСС 180 – 200 уд/хв — біля граничної і граничної потужності. Фізіологічні межі серцевого ритму при напруженій м'язовій роботі індивідуально різні. Вони можуть значно перевищувати 200 уд/хв, проте в більшості випадків знаходяться в межах 160 – 200 уд/хв.
1.3 Особливості тренувальної і змагальної діяльності
1.3.1 Адаптація і гомеостаз
В процесі тренування в кожному виді спорту формуються комплекси пристосовних реакцій, які забезпечують функціональну і морфологічну перебудову систем організму стосовно специфіки спортивної діяльності. Адаптація — це складний процес адекватного пристосування організму людини до умов, що змінюються (Ф.З. Мєєрсон, 1986; В.Н. Платонов, 1988; А.С. Солодков, 1990) [18, 26-28]. Основним призначенням цього процесу є повніше використання фізіологічних резервів організму. Ці резерви є можливістю організму багато разів збільшувати інтенсивність своєї діяльності під впливом зовнішніх дій в порівнянні із станом спокою. Пристосовні зміни, що формуються під впливом багатократної дії фізичних вправ направлені на розширення функціональних резервів і їх повніше вичерпання (Д.Н. Давіденко, А.С. Мозжухин, 1985) з урахуванням об'єму і інтенсивності тренувальних і змагань навантажень, дій специфічних зусиль в характерній для велосипедного спорту робочій позі, особливостей дії температури і інших чинників
Найважливішою ланкою механізму, що забезпечує індивідуальну адаптацію до фізичного навантаження, є взаємозв'язок між функцією і генетичним апаратом. Через цей зв'язок навантаження приводить до збільшення синтезу нуклеїнових кислот і білків і формування структурного сліду в системах, специфічно відповідальних за адаптацію організму (Ф.З. Мєєрсон, 1986) [18]. Терміновий етап адаптації до м'язової діяльності реалізується на основі відомих функціональних механізмів (посилення вентиляції, прискорення кровотоку, збільшення викиду крові і ін.). Довгостроковий ефект розвивається на основі багатократної реалізації термінової адаптації і поступово кількісні зміни переходять в якісні. Фізичні навантаження, використовувані в сучасному спортивному тренуванні, викликають специфічні для конкретного виду спорту адаптаційні реакції, обумовлені особливостями діяльності різних органів і систем (В.Н. Платонов, 1988) [26]. Специфічність реакції адаптації до заданих навантажень виражається в тому, що окремі органи, що відносяться до різних анатомічних структур, об'єднуються в єдиний функціональний механізм, діяльність якого і складає основу для формування термінових і довготривалих адаптаційних реакцій.
Специфічність реакцій адаптації, як термінових, так і довготривалих, достатньо яскраво виявляється при виконанні спортсменами роботи, що характеризується однією і тією ж переважною спрямованістю, інтенсивністю, тривалістю, що проте має різний характер вправ.
Спортсмени при виконанні специфічної роботи проявляють значно вищі функціональні можливості в порівнянні з виконанням неспецифічної роботи (W. Hollmann, T. Hettinger, 1980) [27], що найяскравіше демонструє приклад тестування працездатності велосипедистів на велоергометрі і тредбане. Аналогічні результати були отримані і на матеріалі плавання, де встановлена строга специфічність адаптації на тренувальні навантаження. Збільшення або зниження у спортсменів рівня максимального споживання кисню (МПК), пов'язаного із зміною рівня підготовленості, виявляється тільки при тестуванні на матеріалі плавальних навантажень, а при використанні тредбана результати тестування у плавців змінюються трохи.
Під впливом об'єму, що поступово підвищується, і інтенсивності навантажень відбувається перебудова функціональних систем, що забезпечують спортивну діяльність. Результатом такої перебудови стає посилення нервово-гуморальних і обмінних процесів. Основною умовою збереження гомеостазу при зростаючих навантаженнях є вимога відповідності виникаючих адаптаційних зрушень і меж резервних можливостей. Таким чином, процес адаптації направлений як на збереження гомеостазу спокою, так і на розширення меж використання резервних можливостей з перекладом механізмів регуляції на новий функціональний рівень (А.А. Семкин, 1992, М.М. Булатова, В.Н. Платонов, 1996) [4].
Спортивне тренування є важливим чинником, що віддаляє стан стомлення. В процесі спортивного тренування відбувається та, що економізує основних функцій організму, знижується киснева вартість роботи, підвищується коефіцієнт корисної дії, економніше функціонують дихальна і серцево-судинна системи, удосконалюються адаптаційні механізми. Тренований організм відрізняється від нетренованого не тільки величиной функціональних резервів, але і умінням достатньо швидко включати їх в дію, забезпечуючи належну координацію між ними (Н.А. Агаджанян, 1982; Н.В. Зімкин, 1982; Н.Н. Яковлєв, 1983).
Механізми дії тренувального процесу на організм і механізми процесу адаптації до напруженої м'язової діяльності різноманітні і виявляються на різних рівнях: молекулярному, клітинному, тканинному, системному, на рівні цілісного організму. А.З. Колчинськая (1983) надає велике значення тканинної гіпоксії як пусковому механізму процесу адаптації до напруженої м'язової діяльності, підкреслюючи, що гіпоксія при навантаженні і зміни, що викликаються нею, на молекулярному і іонному рівнях можуть бути найважливішими механізмами, що визначають роль фізичного тренування в розвитку системи дихання, підвищення її потужності і ефективності. Гіпоксія і супроводжуючі її зміни кислотно-основного стану крові приводять до порушення іонної рівноваги, внаслідок чого розкриваються додаткові капіляри, посилюється локальний кровотік, поліпшується місцева трофіка. Крім того, гіпоксія обумовлює включення специфічних механізмів адаптації, які направлені на поліпшення здатності тканини поглинати кисень [27, 28].