儿童少年的身体特点
(一)运动系统
1.骨骼与关节的特点
(1)骨骼。儿童少年时期,骨骼正处于生长发育阶段,软骨成分较多,骨组织中有机物与无机物之比为5∶5,而成人为3∶7,所以,其骨骼弹性大而硬度小,不易完全骨折,但易弯曲变形。骨的成分随着年龄的增长逐渐发生变化,无机盐增多,坚固性增强,韧性减小。
在生长过程中,骺软骨迅速地生长,使骨伸长,并逐渐完全骨化。男子的四肢骨在17～18岁完成骨化,女子在16～17岁完成骨化,脊柱的椎体一般要到20～22岁,筋骨一般要到19岁后完成骨化。在骨完全骨化前,这些部位的任何过大负荷都会影响骨骺的正常生长。
(2)关节。儿童少年在关节结构上与成人基本相同,但关节面软骨较厚,关节囊较薄;关节内外的韧带较薄而松弛,关节周围的肌肉较细长,所以其伸展性与活动范围都大于成人,关节的灵活性与柔韧性都易发展,但牢固性较差,在外力的作用下较易脱位。
2.肌肉的特点
儿童少年肌肉中含水量较多,蛋白质、脂肪以及无机盐类较少,肌肉细嫩。与成人相比,收缩能力较弱,耐力差,易疲劳,但恢复比成人快,如表9-1所示。
表9-1 不同年龄人的肌肉重量比例和肌力
儿童少年身体各部分肌肉发育,躯干肌先于四肢肌,屈肌先于伸肌,上肢肌先于下肢肌,大块肌肉先于小块肌肉的发育。肌力的逐年增长也是不均匀的,在生长加速期,肌肉纵向发展较快,但仍然落后于骨骼的增长,其肌力和耐力均较差。生长加速期后,肌肉横向发展较快,肌纤维明显增粗,肌力显著增加。女孩在15～17岁、男孩在18～19岁肌力增长最为明显。
(二)氧运输系统
1.血液
儿童少年的血液总量比成人少,但按体重百分比来看,则比成人多。成人的血量占体重的7%～8%,新生儿血液总量占体重的15%,以后随年龄的增长血液总量占体重的百分比逐渐下降,15岁左右达成人水平。
血液中有形成分与成人也有差别,如新生儿血液中红细胞为(550～750)×104个/mm3,血红蛋白为15%～23%,以后迅速下降,7岁左右红细胞为(400～450)×104个/mm3,血红蛋白为10.5～11.68%,15岁左右接近成年人水平。新生儿血液中白细胞是成年人的2倍,数天后很快减少,到7岁时约为8000个/mm3,15岁时接近成年人水平。其他成分与成人也有差别,但不明显,约15岁时可达成人水平,如表9-2所示。
表9-2 儿童少年安静时的血细胞量
2.心血管系统
(1)心脏的重量和容积。儿童少年心脏的重量和容积均小于成人,但与体重的比值则和成人相近。心脏的重量随年龄而逐渐增长,到青春期,心脏已达成人水平。心脏容积的增长也有类似的规律。
(2)心率、心输出量。儿童少年的心脏发育及神经调节还不够完善,而新陈代谢又比较旺盛,交感神经兴奋占优势,因而心率较快,随着年龄的增长心率逐渐减慢,一般到19岁以后基本趋于稳定。
儿童少年的心肌纤维交织较松,弹性纤维少,心缩力弱,心脏泵血力小,每搏输出量和每分输出量比成人小,但相对值每千克体重的心输出量大。儿童少年的心脏发育与其整体的发育水平是相适应的,但由于心脏的发育尚差,在运动训练时运动量不宜过大,憋气和静力练习不宜过多,以免心脏负担过重,如表9-3所示。
表9-3 心脏若干指标的年龄变化
(3)血压。儿童少年心脏收缩力较弱,动脉血管和毛细血管的口径相对比成人宽,外周阻力比较小,所以儿童少年血压低。随着年龄的增长,心率变慢,心缩力加强,血管外周阻力加大,血压逐渐升高。青春发育期后,心脏发育速度增快,血管发育相对处于落后状态,加之内分泌功能的影响,血压明显升高,一些人甚至出现暂时偏高现象,这称为“青春性高血压”,一般多见于身体发育良好、身体增长迅速的青少年。其特点是收缩压较高,一般不超过20 kPa(150 mm Hg),具有起伏现象,舒张压则在正常范围内。出现青春性高血压的人,进行体育活动时,运动量不宜过大,应减少憋气、用力练习。
3.呼吸系统
(1)呼吸频率与肺活量。儿童少年的胸廓狭小,气道较狭窄,呼吸时的弹性阻力和气道阻力都大,而呼吸肌力量又弱,所以每次呼吸的深度不及成人,肺活量较小。但儿童少年代谢旺盛,对氧的需要相对较多,因而呼吸频率较快。随着年龄的增长,呼吸深度增大,频率逐渐减慢而肺活量增大。通过运动训练,也能促进儿童少年呼吸系统的发育,提高其呼吸功能。(https://www.daowen.com)
(2)肺通气量与摄氧量。在进行剧烈运动时,由于儿童少年氧运输系统的功能不如成人,他们的最大通气量和最大摄氧量的绝对值比成人低,但其相对值却并不低于成人,甚至还略高于成人水平,如表9-4所示。
表9-4 儿童少年的最大肺通气量与最大吸氧量
续表
(三)物质代谢和能量代谢
1.物质代谢
(1)蛋白质代谢。蛋白质是构成人体细胞、组织必不可少的物质,对机体的生长发育起着十分重要的作用。儿童少年蛋白质代谢的特点是合成过程大于分解过程,即处于“正氮平衡”,所以每天蛋白质的需要量比成年人高。生长发育越迅速,蛋白质的需要量越高。如6个月的婴儿每千克体重每天需蛋白质2.0～4.0 g;4～7岁需4～6 g,8～12岁需3 g,12～15岁需2.25 g;成人需1.0～1.5 g,若蛋白质的摄入量不足,就会导致生长发育迟缓。在进行体育运动时,蛋白质的摄入量应适当增加。
(2)脂肪代谢。脂类是人体的组成成分,类脂为婴幼儿生长所必需的,它存在于细胞膜、脑及神经组织中,对神经系统形态和功能的成熟更为重要。人体对脂肪的需要随着年龄不同而有所改变,5～6岁儿童一昼夜的需要量为2.5 g/kg体重,10～11岁为1.5 g/kg体重,16～18岁为1 g/kg体重。儿童少年膳食中缺乏脂肪会影响生长发育,但脂肪过多可致肥胖,对机体生长发育产生不良的影响。
(3)糖代谢。糖是构成机体组织的重要成分,也是热能的主要来源,在维持大脑活动和肌肉活动中具有重要的作用。儿童少年一昼夜应从食物中摄取的糖量4～7岁为280～300 g,8～13岁为350～370 g,14～17岁为450～470 g。糖代谢的调节儿童少年不如成人完善。
(4)水盐代谢。水是人体的主要成分之一,婴儿体内的水约占体重的80%,随着机体的生长发育,体内的含水量逐渐下降,到成人时只占体重的65%左右。每天的需水量随着年龄的增长而增加。如6～10岁为1 600～2 000 m L,成人为2 200～2 500 m L。但相对需水量却随年龄的增长而下降。
钙和磷的摄入对于骨组织的构成具有重要的意义,尤其是在生长加速期和性成熟期,其需要量明显增加。如6～7岁儿童每日需钙0.3～0.5 g,而16～18岁大约为1.0 g。机体的生长也需钠、钾、氯等元素。此外,在儿童少年生长发育过程中,机体所需的微量元素也是必不可少的。如铁供应不足,血红蛋白的生成就会受到影响而发生缺铁性贫血。
2.能量代谢
儿童少年新陈代谢旺盛,除了维持各器官正常的生理活动外,还必须保证生长发育的需要。由于儿童少年在代谢方面的这一特殊需要,使他们在运动中一方面对氧的需要量比成人多,另一方面在运动中能量的动用受到一定的限制。据研究,由于儿童少年糖的酵解能力不及成人,所以他们对长时间的、大强度的肌肉工作能力比成人差。例如,在完成最大强度的工作时,儿童少年血液中的乳酸含量要比成人少,且年龄越小,血乳酸水平越低。因此,在儿童少年的运动训练中,开始时宜采用短时间大强度的练习,随之逐步在不降低强度的基础上逐渐延长时间或距离,以提高他们的糖酵解供能能力。
儿童少年肝糖原的储量比成人少,肌肉占体重的百分比和肌糖原也较成人少,加上最大吸氧量水平低,糖的有氧氧化能力也不及成年人,在长时间肌肉工作中易发生血糖水平的下降,耐久力差。
3.体育教学与训练中应注意的问题
(1)合理安排膳食,加强营养,重视铁、钙等元素的摄取。
(2)应逐步安排一些耐力练习,以提高体内糖原的储备量,增强心脏功能,增加最大吸氧量。但练习的时间和距离应比成人短。
(四)神经系统
1.神经过程兴奋和抑制的发展
在儿童少年时期,神经过程兴奋与抑制的发展是不均衡的。6～13岁儿童少年的神经系统的兴奋过程占明显优势,表现为活泼好动,注意力不易集中,学习和掌握动作较快,但兴奋容易扩散,多余的动作较多,动作不协调、不准确。由于神经元的工作能力较低,工作持续时间短,易疲劳。但神经过程的灵活性高,神经元的物质代谢旺盛,合成速度快,所以疲劳后恢复也较快。8岁以前精确分化能力差,错误动作多,8岁以后皮质细胞的分化能力逐渐完善,并接近成人。13～14岁时皮质抑制调节功能达到一定强度,分析综合能力明显提高,能较快地建立各种条件反射,但掌握复杂精细的动作较困难。14～16岁时反应潜伏期缩短,分化抑制能力显著提高。
2.两个信号系统的特点
在儿童时期,神经活动中第一信号系统占主导地位,对形象具体的信号容易建立条件反射,而第二信号系统相对较弱,抽象的语言、思维能力差,分析综合能力正在发展但还不完善。9～16岁时第二信号系统的功能进一步发展,联想、推理、抽象、概括的思维活动逐渐提高。16～18岁时第二信号系统的功能已显著提高。
3.青春发育期神经系统的稳定性
在青春期开始的一段时间,由于内分泌腺活动的变化,可能使神经系统的稳定性暂时下降,表现为兴奋过程占优势,抑制过程明显降低,出现动作不协调现象,少女更为明显。随着青春发育的进行,动作的协调性又逐渐得到发展。