Механизмы регуляции роста и развития

Потенциал роста и развития каждого конкретного человека определяется наследственностью. Основная роль в реализации генетической программы развития принадлежит гормонам. Гормоном, регулирующим рост и соматическое развитие организма, является соматотропин, или гормон роста, синтезируемый гипофизом. Физиологическое деиствие соматотропина выражается в стимуляции роста в длину трубчатых костей и в анаболическом эффекте на мышечную ткань и на другие ткани, содержащие белок (то есть в усилении белкового синтеза). В экспериментальных условиях установлена связь между уровнем концентрации соматотропина и интенсивностью роста ребенка. Во время пубертата у детей обоего пола наблюдается наиболее высокое содержание в крови этого гормона. Важным физиологическим эффектом соматотропина является жиромобилизующий эффект, то есть использование жира в энергетическом обмене, что выражается в уменьшении подкожно жировой клетчатки у детей в препубертатной фазе развития.Уровень концентрации в крови гормона роста чрезвычайно чувствителен к воздействиям внешних факторов. Физические нагрузки малой и средней интенсивности, состояние тревожности, сон вызывают повышение секреции соматотропина. Если тренировочные нагрузки обеспечивают определенную степень трудности, но не превышают адаптационные возможности юных спортсменов, то они способствуют формированию специфических пропорций телосложения и увеличению тотальных размеров тела. Однако чрезмерные по силе и продолжительности нагрузки приводят к снижению секреции соматотропина и могут привести к снижению дефинитивных (" взрослых") размеров тела. В собственно пубертатной фазе развития стимулирующее влияние соматотропина на процессы роста и развития организма изменяется вмешательством половых гормонов. Важную роль в изменении характера роста играют мужские половые гормоны — андрогены, которые в ограниченном количестве синтезируются и в женском организме в надпочечниках. Андрогены обладают мощным анаболическим эффектом, то есть они стимулируют рост мышечной и костной тканей, но в отличии от соматотропина вызывают повышение плотности и утолщение костей. Женские половые гормоны — эстрогены — обладают очень слабым анаболическим эффектом на рост мышечной ткани, зато они более активны, чем андрогены, в плане стимуляции окостенения хрящевой ткани и закрытия зон роста в трубчатых костях. Специфическое действие половых гормонов на мышечную и костную ткани обусловливают различия в длительности и интенсивности протекания процессов роста и развития у девочек и мальчиков во время собственно пубертатного периода. Так, у девочек пубертатный скачок роста начинается на 2-2, 5 года раньше, чем у мальчиков, но выражен слабее. Короткое по времени ускорение роста, вызванное действием соматотропина, сменяется резким торможением роста в результате повышения секреции эстрогенов. Ко времени появления первой менструации (менархе) ростовые зоны трубчатых костей " закрываются", и темпы прироста скелетных размеров и мышечной массы приближаются к нулю. Зато эстрогены стимулируют интенсивное увеличение жирового компонента массы тела. У мальчиков скачок роста выражен сильнее, чем у девочек, и связан со взаимоусиливающимся действием соматотропина и андрогенов. Разный физиологический механизм действия мужских и женских половых гормонов на костную и мышечную системы обусловливает различия между взрослыми мужчинами и женщинами по таким показателям, как длина тела, общий вес тела и вес мышечной массы, максимальная сила и др. В пубертатном периоде, кроме межполовых различий, проявляются зачительные индивидуальные различия по времени начала пубертатного скачка роста и по интенсивности роста у лиц одного пола и возраста. Подростки с ранними сроками полового развития раньше демонстрируют пубертатный скачок роста и имеют более высокие уровни развития физических качеств и функциональных возможностей, чем их одногодки с нормальным или замедленным половым созреванием. Это преймущество в физическом развитии (и в спортивных достижениях) носит временный характер и может исчезать ко времени завершения периода полового развития. Однако во время пубертата существует высокая вероятность ошибочного принятия более зрелых подростков за более двигательно одаренных. Поэтому при планировании многолетней спортивной подготовки и при проведении отбора юных спортсменов нужно обязательно учитывать биологический возраст и индивидуальные темпы полового созревания. Пубертатный период индивидуального развития является очень важным временем для направленного формирования физического потенциала юных спортсменов. На разных фазах пубертата процессы роста и развития контролируются разными гормонами, которые оказывают специфическое влияние на физическое развитие, темпы прироста двигательных способностей, мышечной массы, размеров внутренних органов. Отдельные двигательные способности развиваются гетерохронно — они отличаются друг от друга возрастными периодами ускоренного развития и с возрастом " пиковых", максимальных приростов. Именно гетерохронность развития двигательных способностей и функциональных систем организма создает предпосылки для целенаправленного воздействия с помощью физических нагрузок на процессы роста и развития юных спортсменов. Появляется возможность выделить возрастные периоды, оптимальные с точки зрения избирательного развития аэробной производительности, анаэробной производительности, подвижности в суставах, быстроты, максимальной силы, силовой выносливости, скоростно-силовых способностей и т.д. Согласно теории " сенситивных (чувствительных) периодов " (З.Н.Кузнецова, 1973; А.А.Гужаловский, 1975, 1986; Н.Ж.Булгакова, А.Р.Воронцов, 1984 и др.), наибольшего эффекта от целенаправленной тренировки на прирост отдельных двигательных способностей следует ожидать в периоды их наиболее интенсивного естественного прироста. Вступление в сенситивный период развития какой-либо способности или функциональной системы, по всей видимости, определяется достижением определенного уровни биологической зрелости организма. Поэтому нужно планировать направленность и величину тренировочных воздействий с учетом биологической зрелости детей и подростков.