身体主要器官系统机能发育的年龄特征与身体锻炼
(一)神经系统
神经系统控制和调节着人体的各种生命活动,它不仅支配着人体的肌肉活动,同时也调整着人体的内脏活动。大学生神经组织发育成熟,脑的重量达到成人水平(427克),神经过程兴奋与抑制相对均衡且转化迅速,神经过程的灵活性较好且稳定,能较好地建立各种条件反射。神经过程的机能逐渐趋于成熟。女生由于其发育比男生早,分化能力提高更为明显。神经细胞工作能力水平较高,神经过程的强度大。视、听、位觉、本体感受器对外界的刺激反应敏锐,精确性逐渐提高。神经活动中第二信号系统的活动占主导地位,能根据抽象的复杂形象建立条件反射。抽象思维能力较之中小学生主要依靠第一信号系统活动的直观思维能力有很大的提高。第一、二信号系统的相互关系更协调和完善,分析综合能力显著提高。
(二)运动系统
运动系统又称骨骼肌肉系统,由骨骼、关节和肌肉构成。骨骼的发育一般在20~25岁左右完成,肌肉的发育在30岁左右完成。
1.骨骼
大学阶段骨化过程基本完成(表2-3),骨的长度增长基本停滞。骨组织内的水分减少,无机盐增多。骨的机械强度较大,韧性适中,骨的造血功能逐渐与需要相适应。
表2-3 人体主要骨的骨化愈合年龄
骨骼的发育具有一定的性别差异,女生的骨骼发育较男生来说,其骨骼骨化的年龄早2~3年(表2-3)。骨骼细小,骨骼内水分及脂肪的含量相对较多,无机盐含量较少(如女生四肢骨的重量约为男生的2/3,抗压、抗弯的能力也约为男生的2/3)。
2.关节
关节主要由关节面、关节囊、关节腔通过韧带的连结所构成。在大学生年龄阶段,关节结构完备,关节囊、韧带较厚、较紧,因而关节的牢固性较好。关节的伸展性和活动范围,受日常活动和体育运动以及性别的影响有一定的差异。一般来说经常参加体育活动的人和女生关节、韧带的伸展性、柔韧性较好,活动范围较大,反之则较差。
3.肌肉
大学生年龄阶段,肌肉中蛋白质和无机盐增长迅速,肌肉的重量增加,力量和耐力加大,尤其是胸背肌肉和四肢主要肌群工作能力提高明显,在性激素的作用下,肌纤维增粗,加大了肌肉的生理横断面,从而促使肌肉发达壮实。肌肉的发育具有一定的性别差异,主要表现为女生的骨骼肌重量较之男生轻且细,其重量约占体重的35%左右,而男生则占40%左右。女生的肌肉力量比男生差,肩部肌肉力量的差异尤为明显。
(三)心血管系统
心血管系统是人体发育最晚完成的系统,生理学上常用脉搏、血压等生理指标来反映心血管系统机能发育状况。在大学阶段,心血管系统机能发育有如下一些特点:
(1)心脏的发育基本完成,心肌纤维增粗,心脏容积加大、重量增加,心缩力较强,心率缓慢(表2-4)。心脏的毛细血管丰富,血管的弹性较好,对心脏射血有较大缓冲作用。大学生的收缩圧极限可达到200毫米汞柱,且舒张压可大幅度下降。心脏的血量充沛,血液中各种物质相对平衡,植物神经对心脏调节完善。由于生长发育水平的增长,心脏的负担加大,血压达到最高峰,呈相对稳定状态(表2-4)。
表2-4 不同年龄的血压和心率(均值)
(2)大学生心脏的每搏输出量和每分输出量逐渐提高,表明心脏的工作能力提高,能承受较大的负荷,具有较好的心血管机能条件。
(3)部分学生可能会由于性成熟时,性腺、甲状腺分泌旺盛引起血压升高,但一般不超过150毫米汞柱,而且有起伏,舒张压正常。多见于身体发育良好,身高增长迅速的学生。随年龄的增长,内分泌腺机能的稳定,血压可逐渐恢复正常。
(四)呼吸系统
呼吸系统的机能实现是通过呼吸神经中枢的调节来完成的。生理学上常用肺活量、呼吸频率、吸氧量等生理指标来衡量呼吸系统的机能发育水平。在大学阶段,呼吸肌功能提高,呼吸深度加大,呼吸频率较慢(表2-5),呼吸的调节机能提高,肺活量明显增加,最大吸氧量增加,运动时负氧债的能力加大(表2-5),从而加大了机体的有氧代谢能力。
表2-5 不同年龄的呼吸频率和最大吸氧量
肺活量是指在不限时间的情况下,一次最大吸气后再尽最大力量所呼出的气体量。肺活量的个体差异比较大,一般成年男子为2500~4500毫升(1997年中国成年人体质监测公报的数据为3359毫升),女子为2500~3500毫升(1997年中国成年人体质监测公报的数据为2436毫升)。体育锻炼可改善呼吸器官的结构与功能,可以明显提高肺活量。如中长跑运动员和游泳运动员的肺活量可达6000毫升以上。呼吸系统的机能发育具有一定的性别差异,男生的肺活量大于女生的肺活量(表2-6),表明男生的肺通气功能和换气功能大于女生,男生肺功能的潜力大于女生。
表2-6 我国青少年肺活量(mL)
根据大学生主要器官系统发展的年龄特征,在体育锻炼中应注意以下一些问题:
(1)大学生年龄阶段主要器官系统机能发育基本完成,功能逐渐完善,因此在身体全面发展的基础上,应注意突出体能、运动技能、运动方法的学习和锻炼,可以多进行一些较大负荷的身体练习以提高体能水平,同时应掌握一种或多种的身体锻炼技能方法,为终身体育打下良好的基础。还应注意扬长补短,加强身体各器官系统薄弱环节的锻炼,促使身体各器官系统机能协调发展。
(2)由于大学生年龄阶段神经过程兴奋与抑制相对平衡,神经活动中第二信号系统的活动较强,条件反射较易建立而且稳固,有利于运动技能的掌握和自我身体锻炼,因此在体育锻炼中多加一些对技能技巧要求较高的内容,如球类运动,以提高锻炼的兴趣,从而提高锻炼的实际效果。
(3)可以采用多种不同负荷的练习手段,在发展大肌肉群力量的同时注意小肌肉群的协调发展。应抓住运动系统机能发育的有利时机,发展肌肉的体积,使肌肉匀称、发达,达到健美的效果。必须经常进行些伸展性、柔韧性的身体练习,保证肌肉、关节、韧带的协调性、灵活性同步发展。
(4)因脊椎骨和骨盆的发育年龄较晚(表2-3),应十分注意在锻炼和练习时养成正确的走、跑姿势。可以通过一些舞蹈、技巧、韵律体操等练习手段,培养正确、优美的身体姿势。在进行身体锻炼时,不宜在硬地上做大量的起跳练习,以免引起脊椎、骨盆的弯曲和变形,造成身体姿势的畸形。
(5)大学生年龄阶段是发展心肺功能的有利时机,在进行身体锻炼时,应多选择匀速的耐力跑、游泳、爬山等练习手段,保证心肺系统的功能得到改善和提高。