Тема 13. Сила. Быстрые и медленные волокна

Сила – это степень напряжения, развиваемого мышцами. Как физическое качество, сила представляет собой способность в процессе двигательных действий преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных усилий. При оценке силовых качеств различают абсолютную и относительную силу.

Абсолютная сила это суммарная сила всех мышечных групп участвующих в данном движении.

Относительная сила это величина абсолютной силы, приходящая на 1 кг массы тела человека.

Сила зависит от:

· количества мышечных волокон;

· толщины мышечных волокон;

· расположения мышечных волокон;

· состояния кровеносных сосудов и т.п.

Величина максимального силового напряжения связана с нервной регуляцией (т.е. оптимальной частотой и синхронностью нервных импульсов) и от количества одновременно сокращающихся мышечных волокон. Факторы определяющие резервы развития мышечной силы:

· включение дополнительных двигательных единиц в мышце;

· синхронизация возбуждения двигательных единиц в мышце;

· повышение энергетических ресурсов мышечных волокон;

· адаптивная перестройка структуры и биохимии мышечных волокон (рабочая гипертрофия, изменение соотношения медленных и быстрых волокон);

· переход от одиночных сокращений к тетаническим.

Режимы работы мышц

Общеизвестно, что развитие силы мышц происходит при преодолевание сопротивления, возникающее при подъеме тяжести, или при уступающей работе, или при статических напряжениях.

Спортивной деятельности присущи четыре специфических режима работы:

· ациклический, характерный однократным проявлением концентрированного взрывного усилия с относительно продолжительными паузами для отдыха;

· стартовый разгон, выражающийся в быстром наращивании скорости с места с задачей достичь как можно более высоких ее значений за кратчайшее время;

· дистанционный, связанный с поддержанием высокой (оптимальной) скорости передвижения по дистанции;

· переменный, включающий в себя все три указанных режима. Один из наиболее существенных моментов, определяющих мышечную силу, – режим работы мышцы.

Это обусловливает различные типы силовых способностей. Для развития силы в тренировке можно использовать три режима работы:

· преодолевающий,

· удерживающий

· уступающий.

Если, преодолевая какое-либо сопротивление, мышцы сокращаются и укорачиваются, то такая работа называется преодолевающей. Мышцы, противодействующие какому-либо сопротивлению, могут при напряжении удлиняться, например, удерживая очень тяжелый груз. В таком случае их работа называется уступающей. Преодолевающий и уступающий режимы работы мышц объединяются названием «динамический».

Различают три вида режима мышечной деятельности:

· динамический, называемый также миометрическим, характерный для динамической работы, при которой происходят изменения длины мышц без изменения их тонуса;

· изометрический, или статический, при котором изменяется тонус мышц, но не меняется их длина;

· плиометрический, характерный для уступающей работы.

Большинство двигательных действий человека относится к смешанному режиму работы мышц. Каждый из названных видов режима мышечной деятельности применяют для развития силы мышц.

Изометрический и плиометрический методы развития силы стали специально использоваться в спорте только в последние 40 лет. Миометрическому методу принадлежит приоритет. Еще в начале нашего столетия появились руководства по применению упражнений с отягощением для развития силы.

Сила может быть проявлена спортсменом в динамическом или статическом (изометрическом) режимах. При этом динамическая работа мышц происходит либо в преодолевающем режиме, либо в уступающем. В первом случае работающие мышцы сокращаются и укорачиваются (например, при выжимании штанги), во втором – находясь в напряженном состоянии, они растягиваются и удлиняются (например, при амортизационном сгибании ног в момент приземления после прыжка). Кроме того, динамическую работу проходящую с разной скоростью, с различными ускорениями и замедлениями, а также с равномерным проявлением силы, называют изотоническим режимом, а при постоянной скорости движения – изокинетическим. В статическом режиме напряженные мышцы не изменяют своей длины (например, при удержании гимнастом «креста» на кольцах). Надо еще учесть баллистический характер работы мышц, с чем постоянно связаны движения спортсмена. К тому же в большинстве случаев действия спортсмена обусловлены работой многих мышц, могущих одновременно находиться в различных, мгновенно меняющихся режимах, и показывать различные величины напряжения, скорости сокращения и расслабления. Все это вы должны иметь в виду, выбирая наиболее эффективные упражнения для развития силы у своих учеников.

Первый режим характеризуется изменением длины мышц и присущ преимущественно скоростно-силовым способностям, а второй – постоянством длины мышц при напряжении и является прерогативой собственно силовых способностей.

Следовательно, для развития силы различные упражнения могут выполняться в трех режимах работы: преодолевающем, уступающем и удерживающем.

Преодолевающий режим работы обычно принято называть динамическим или изотоническим. При использовании таких динамических упражнений мышечные окончания в результате сгибаний или разгибаний частей тела сближаются, а мышцы в это время утолщаются. Динамические упражнения можно выполнять с различной скоростью: медленно, с умеренной скоростью, быстро, с максимальной быстротой. Рекомендуется выполнять упражнения с максимальной быстротой, позволяющей в некоторых фазах подъема снаряда уменьшать или увеличивать скорость. Упражнения, выполняемые с оптимальной быстротой, воспитывают рациональную координацию усилий, необходимую для подъема предельных весов. Преодолевающий режим характеризуется сокращением мышц, выполняющих работу по перемещению тела и звеньев, а также по перемещению внешних объектов. В условиях, когда величина отягощения на мышцу меньше ее напряжения (биометрический режим напряжения), движение происходит с ускорением (например, выполнение метания гранаты), а когда величина отягощения соответствует напряжению мышцы (изокинетический режим), движение имеет относительно постоянную скорость (например, выполнения жима штанги с предельным весом). В обоих режимах мышца выполняет положительную работу. Преодолевающий режим является основным в тренировке представителей всех видов спорта.

При уступающем режиме работы мышцы не преодолевают сопротивление веса, а лишь удерживают его от быстрого падения. При постоянном весе чем медленнее опускание веса, тем сильнее величина мышечного напряжения. Упражнения уступающего характера целесообразно преодолевать с весами выше предельных показателей в динамических упражнениях. Упражнения с уступающим режимом работы можно выполнять после подъема снаряда вверх на прямые руки или на грудь. Наиболее удобно проделывать подобные упражнения, снимая вес со стоек соответствующей высоты или прибегая к помощи партнеров для принятия нужного исходного положения с весом. Уступающий режим характеризуется напряжением мышц при противодействии внешнему сопротивлению, когда внешнее отягощение на мышцу больше, чем ее напряжение. Несмотря на развитие напряжения к сокращению мышца удлиняется. Движение в суставах происходит с замедлением, мышца выполняет отрицательную внешнюю работу.

Растягиванием мышцы обусловливается развитие в ней напряжения (плиометрическое напряжение). Чем больше ее растяжение, тем большее напряжение она развивает (например, замах, предшествующий сокращению мышц при метании). Если работа в момент растяжения равна нулю, то при сокращении мощность ее резко возрастает. Уступающий режим работы имеет место во время опускания штанги вниз. В таких случаях чем медленнее опускание, тем сильнее величина мышечного напряжения. Величина мышечного напряжения в уступающем режиме работы значительно больше, чем в преодолевающем (на 1,2–1,6 раза). Поэтому вес штанги при уступающем режиме работы может быть большим, чем при преодолевающем режиме. Этот метод развития силы не нашел пока распространения в тренировке, хотя в практике отдельные тренеры рекомендуют атлетам не бросать штангу на помост, а медленнее опускать ее не только с целью сохранения инвентаря, но и для развития силы. Нет никакого сомнения, что сочетание подъема штанги вверх с медленным опусканием ее в принципе положительно сказывается на развитии силы, но на практике сочетание не всегда является положительным.

В связи с этим на тренировках целесообразнее специально уделять время для упражнений уступающего режима работы. Такой метод развития силы лучше применять задолго до соревнований: в подготовительном периоде и в этапе общей подготовки соревновательного периода, т.е. в то время, когда нет острой необходимости уделять особое внимание развитию скоростно-силовых качеств. Для удобства штангу рекомендуется устанавливать на стойке, высота которой будет зависеть от содержания выполняемого упражнения. При использовании этого режима работы наиболее эффективны рывковая и толчковая тяги, приседания со штангой на плечах, опускание штанги на грудь из положения фиксации ее для жима.

Выполняя движения, человек очень часто проявляет силу и без изменения длины мышц, при этом мышцы показывают свою максимальную силу. Такой режим их работы называется изометрическим, или статическим. В целом для организма изометрический режим оказывается самым неблагоприятным в связи с тем, что возбуждение нервных центров, испытывающих очень высокую нагрузку, быстро сменяется тормозным охранительным процессом, а напряженные мышцы, сдавливая сосуды, препятствуют нормальному кровоснабжению, и работоспособность быстро падает. Удерживающий режим работы называют еще методом изометрических, или статических, напряжений. При использовании этого метода длина мышцы не меняется и объект, к которому приложены усилия, также остается неподвижным. Простейшими примерами этого метода являются различные упоры руками вверх, вниз, в стороны, вперед, вниз, как бы стремясь сдвинуть предмет. Удерживающий режим характеризуется полным соответствием величины отягощений мышечному напряжению (изометрический режим). В результате выполняемая работа равна нулю.

При выполнении изометрических упражнений рекомендуется постепенно повышать усилие так, чтобы довести его до максимального на четвертной секунде. Каждое упражнение надо выполнять в течение 6–8 с, чем больше усилие, тем меньше время его выполнения. В одно занятие можно использовать 3–4 упражнения по 2–3 попытки на каждое из них. Сама тренировка с помощью изометрического метода продолжается не более 30–40 с.

Сила в той или иной степени проявляется в любом двигательном акте. Стабильность кинематических и динамических характеристик техники достигается путем развития именно силовых качеств спортсмена.

Развиваются и совершенствуются силовые качества лишь при максимальных мышечных напряжениях. Путь энергообеспечения при такой работе алактатный, в котором выделение энергии происходит за счет ресинтеза фосфорсодержащих соединений находящихся в самом мышечном волокне, он связан в основном с использованием креатинфосфата (КрФ). Этот анаэробный(безкислородный) механизм ресинтеза АТФ может функционировать до тех пор, пока не будут исчерпаны запасы КрФ в работающих мышцах. А это значит, что время работы с максимальным напряжением исчисляется несколькими секундами, после чего необходимо восстановление. Это положение и определяет методику развития силы.

Интенсивность сокращения мышц в упражнении на развитие силы должна быть больше 80% от максимальной.

Продолжительность работы в подходе составляет время 8-20 секунд и длится до исчерпания запаса КрФ, создания стресса, вызывающего увеличение концентрации в крови анаболических гормонов.

Интервал активного отдыха должен составлять 5-10 минут, до полного восстановления функциональных возможностей.

Количество повторений зависит от подготовленности и может составлять 3-15 раз.

Количество тренировочных занятий в неделю не должно превышать двух.

Методы воспитания силы:

· метод максимальных усилий;

· метод непредельных усилий с нормированным количеством повторений;

· метод непредельных усилий с максимальным количеством повторений;

· метод динамических усилий.