9, 10, 12, 13, 14. Харольд Тюннеманн: Главы 1, 3, 4, 5, 6, 11



страница1/20
Дата09.05.2018
Размер3.12 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20







Юрген Хартманн: Главы 2, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14. Харольд Тюннеманн: Главы 1, 3, 4, 5, 6, 11.

Содержание

  1. Цели и задачи силовой тренировки 9

  2. Теоретические основы силовой тренировки 10




  1. Понятие силы и формы ее проявления 10

  2. Основы биологии 12

2.2.1. Строение мышцы 12

  1. Виды мышц 12

  2. Строение скелетной мышцы 13

  3. Типы волокон скелетной мышцы 21

2.2.2. Нервно-мышечные процессы 25

  1. Двигательная единица 25

  2. Внутримышечная координация и частота импульсов 27

  3. Межмышечная координация 34

2.2.3. Энергетическое обеспечение мышечной деятельности 37

  1. Энергоносители 37

  2. Анаэробное энергообразование 38

  3. Аэробное энергообразование 42

  4. Восстановительные процессы 44

  5. Увеличение энергетических запасов 45

  6. Кровоснабжение мышцы 46

2.2.4. Факторы, влияющие на работоспособность
мышцы 49

- 2.3. Режим работы,• форма сокращения и характер

работы мышцы 50


  1. Зависимость между массой тела и силой 60

  2. Взаимоотношения форм проявления силы 63




  1. Зависимость между максимальной и скоростной силой 63

  2. Зависимость между максимальной силой и силовой выносливостью 67




  1. Сила и выносливость 69

  2. Развитие гибкости средствами силовой тренировки 71

  3. Силовая тренировка и равновесие 99

3. Тренировочная нагрузка 101

3.1. Планирование тренировочной нагрузки 101



  1. Взаимосвязь между нагрузкой, адаптацией и по-
    вышением физических качеств101

  2. Компоненты нагрузки 102

  3. Принципы тренировочной нагрузки 106




  1. Принцип повышения нагрузки 106

  2. Принцип непрерывного увеличения нагрузки 108

  3. Принцип цикличности нагрузки 109

3.1.4. Закономерности регулирования нагрузки 112

  1. Нагрузка и отдых 112

  2. Нагрузка и утомление 115

3.2. Ускорение восстановления после высоких нагрузок116

  1. Взаимосвязь между нагрузкой и восстановлением116

  2. Средства, ускоряющие восстановление 117

3.3. Десять правил эффективной организации тренировки122

4. Силовая тренировка и питание 123



  1. Энергетический баланс 123

  2. Баланс питательных веществ124

  3. Баланс витаминов и минеральных веществ126

  4. Десять правил питания для занимающихся атлетической гимнастикой128


5. Повреждения и травмы 129

  1. Рекомендации по предотвращению повреждений и травм129

  2. Предупреждение и устранение непропорционального развития отдельных мышц130

  3. Силовая тренировка и боль в мышцах136

  4. Десять правил предупреждения травм и повреждений137

6. Особенности силовой тренировки для женщин, подростков, юношей и девушек138

6.1. Особенности силовой тренировки для женщин138



  1. Особенности силовой тренировки для подрост­ков, юношей и девушек 139

  2. Десять правил силовой тренировки для жен­щин, подростков, юношей и девушек 141




  1. Средства силовой тренировки 142

  2. Организационные формы силовой тренировки 148

  3. Методы и программы силовой тренировки 150




  1. Методы и программы комплексного развития силы 155

  2. Методы и программы дифференцированного развития силы 174

9.2.1. Развитие максимальной силы 174

  1. Метод многократных субмаксимальных на­пряжений (тренировка мышечного попереч­ника) 177

  2. Особенности метода многократных субмакси­мальных напряжений при тренировке мышеч­ного поперечника у занимающихся атлетизмом 184

  3. Метод кратковременных максимальных на­пряжений (тренировка внутримышечной ко­ординации) 193

  4. Комбинированный метод 204

9.2.2. Развитие скоростной силы 209

  1. Метод многократных легких и средних напряжений 216

  2. Ударный метод (реактивная силовая тренировка) 216

  3. Метод контраста 226

9.2.3. Развитие силовой выносливости 231

  1. Экстенсивный интервальный метод 231

  2. Интенсивный интервальный метод 234




  1. Общеразвивающая и специальная силовая тренировка 236

  2. Рекомендации по организации силовых трени­ровок для подготовки к участию в заочных со­ревнованиях- „Самый сильный- ученик" и „Самая спортивная девушка" 241

  3. Отбор упражнений 248

  1. Форма мышцы и мышечная деятельность248

  2. Положение тела и мышечная деятельность 250

  3. Значение правильной и точной техники выполнения упражнений 254

  4. Мышцы и их функциональные возможности 258




  1. Упражнения 265

  2. Материально-техническая база 330




  1. Зал для силовой тренировки 330

  2. Оборудование зала для тренировок 331

  3. Одежда 332

Список литературы 334

1, Цели и задачи силовой тренировки

Правильно организованная силовая тренировка способствует всестороннему и гармоничному развитию человека. Она осо­бенно важна при формировании и совершествовании спе­циальных физических и спортивных качеств. Силовая тренировка может выполнять различные задачи. Она способствует укреплению здоровья и достижению высоких спортивных результатов, так как повышает функциональное состояние нервно-мышечной системы и, при соответствующей организации, может оказывать положительное влияние на другие системы организма, например, дыхательную, сердечно­сосудистую, обменную.

С помощью силовой тренировки можно повысить упругость мускулатуры, увеличить активную мышечную массу, сокра­тить избыток жировой массы, укрепить и усилить соедини­тельные и опорные ткани, улучшить осанку, фигуру, а также поднять уровень таких физических качеств, как сила, быстрота, выносливость и гибкость.

Целенаправленная силовая тренировка служит также для пол­ного раскрытия свойств психологического характера. Напри­мер, различные упражнения с собственным весом, с отяго­щениями, с партнером способствуют воспитанию таких ка­честв, как готовность к преодолению трудностей, настойчи­вость, решительность, смелость и сознательная дисциплина. Удовольствие, получаемое от разучивания новых упражнений, от коллективных тренировок, рост результатов создают устой­чивое эмоциональное отношение к занятиям и усиливают по­требность в них.

Силовая тренировка - составная часть различных видов физи­ческой культуры и спорта. В рамках массовой физической культуры ее цель - достижение высокого общего физического развития, а также хорошей осанки, и фигуры. В большом спорте с помощью общей силовой подготовки соз­дается прочная основа для успешного развития специальной силы. Специальная сила во многих видах спорта - главный фактор для достижения высоких результатов.


2. Теоретические основы силовой трени­ровки
2.1. Понятие силы и формы ее проявления

Каждое движение, выполняемое человеком, требует прило­жения силы. Дышит ли он, ест, переваривает пищу, циркули­рует ли его кровь, смеется он или плачет, ходит ли по ком­нате, - ему нужна сила. Если изменяется величина и направ­ление силы, то изменяется и характер движения. Под термином сила понимается способность человека посред­ством мышечной деятельности противодействовать внешним силам или преодолевать их.



Внутренней силой называется сила, возникающая за счет со­кращения мускулатуры (сила мышечной тяги) и про­являющаяся в действиях костно-мышечной системы. Внешняя сила вызывается, в частности, силами сопротив­ления (например, партнера или соперника), силами трения (на­пример, спортивных снарядов, упр. 16).

Сила человека характеризуется максимальной силой, ско­ростной силой и силовой выносливостью. Качественным признаком максимальной силы является вели­чина внутренней силы, позволяющая при помощи максималь­ного произвольного сокращения полностью развернуть нерв­но-мышечную систему для противодействия внешним си­лам.

Качество максимальной силы спортсмена проявляется, напри­мер, в величине внешних сопротивлений, которые должны быть преодолены или нейтрализованы.

Максимальная сила нужна в различных видах борьбы (осо­бенно в партерной схватке), в спортивной гимнастике (крест на кольцах, горизонтальное равновесие в висе и упоре), в тяжелой атлетике и в легкоатлетических метаниях (здесь также и как основа для скоростной силы, противоде­йствующей большим сопротивлениям).

Цель занимающегося атлетической гимнастикой - повы­шение максимальной силы путем увеличения мышечной массы. Человек, занимающийся спортом на досуге, повышает максимальную силу для улучшения осанки и фигуры. Тем самым он предупреждает различные нарушения осанки. Абсолютная сила не равнозначна максимальной силе. Чело­век даже при высочайшем усилии воли может активизировать 60, максимум 85 % своего потенциала силы (максимальная сила).

При помощи не зависящих от проявлений воли внешних воз­действий, например, искусственного высокочастотного элек­трического раздражения мышцы, гипноза, а также за счет принудительного растягивания сокращенной мускулатуры можно одновременно включать в работу значительно больше 90% мышечной массы. Наибольшая величина силы, вызыва­емая той или иной не зависящей от волевых проявлений при­чиной (стимуляция мышцы), называется абсолютной силой. В соответствии с этим абсолютная сила всегда больше макси­мальной силы.

Качественные признаки скоростной силы представляют собой величину внутренней силы, способной за счет произвольного сокращения мышцы мобилизовать за определенную единицу времени нервно-мышечную систему (быстрота и высота раз­вития силы), а также время, на протяжении которого это про­явление силы может сохраняться. Качество скоростной силы внешне проявляется в виде ускорения или скорости, придава­емой в имеющийся промежуток времени собственному телу, части собственного тела или передаваемой на другое тело (спортивный снаряд, соперника и т. п.).

Высокий уровень результатов в легкоатлетических метаниях и толканиях, спринтерском беге, прыжках, в спортивных едино­борствах (броски в борьбе, передвижения в боксе и фехтова­нии, в велоспорте на треке [спринт] и в конькобежном спринте) предполагает наличие хорошей скоростной силы. Особыми формами проявления скоростной силы являются взрывная и стартовая сила.

Способность очень быстро развивать максимально большую силу называется взрывной силой. Она является опре­деляющей для скоростной силы, достигаемой в пределах 150 мс при противодействии средним и больший сопротивлениям. Для проведения скоростных бросков в стойке борцу требуется хорошая взрывная сила (см. рис. 51а).

Способность уже в начальной фазе нагрузки (до 50 мс после начала сокращения мышцы) достигать значительного увели­чения силы - проявление стартовой силы. Стартовая сила является частью взрывной силы. Она играет основную роль в тех случаях, когда необходимо с высокой начальной ско­ростью противодействовать относительно небольшим сопро­тивлениям. Для выполнения быстрых и жестких ударов в бо­ксе, молниеносных уколов в фехтовании требуется высокий уровень развития стартовой силы (см. рис. 51 а). Качественным признаком силовой выносливости является ве­



личина сопротивляемости организма утомляемости при отно­сительно длительных и высоких силовых нагрузках (свыше 30% индивидуальной максимальной силы). Качество силовой выносливости проявляется в достигнутом количестве повто­рений движений или в максимально возможном времени при­ложения силы (работа на удержание), противодействуя вне­шним сопротивлениям.

В таких видах спорта, как легкая атлетика (бег на 800 м), пла­вание (200 и 400 м комплексное плавание), бег на коньках, лыжные гонки, гребля, борьба, а также во многих других одним из основных факторов, определяющих достижение высоких спортивных результатов является силовая выносли­вость. Занимаясь спортом на досуге, тренировать силовую выносливость нужно для того, чтобы наряду с развитием му­скулатуры улучшить деятельность сердечно-сосудистой си­стемы, дыхание и обмен веществ.

В различных видах спорта максимальная и скоростная сила, а также силовая выносливость редко встречаются в абсолютно „чистом" виде. Они чаще проявляются вместе, а их пропорцио­нальные соотношения зависят в большей или меньшей сте­пени от требований вида спорта.
2.2. Основы биологии
2.2.1. Строение мышцы

Функциональные возможности мускулатуры не могут не инте­ресовать и представителей большого спорта, и тех, кто занима­ется спортом на досуге; и это понятно - в итоге любая спор­тивная деятельность совершается при помощи мышц. Значение мускулатуры уже в том, что на ее долю приходится значительная часть сухой массы тела. Так, у женщин мышцы составляют 30-35 % от общей массы тела, у мужчин - 42-47 %. Силовой тренировкой можно увеличить процентное соотно­шение мышц и общей массы тела, а физическое бездействие приводит к уменьшению мышечной массы и увеличению, как правило, жировой ткани.


2.2.1.1. Виды мышц

Различают гладкие мышцы, скелетные мышцы и сердечную мышцу.

Гладкие мышцы входят в состав внутренних органов, напри­мер, в состав стенок кровеносных сосудов, желудочно-ки­


щечного тракта, мочевыносящих путей (мочеточник, мочевой пузырь), бронхов. Гладкие мышцы работают медленно и почти непрерывно, осуществляют относительно медленные и однооб­разные движения. Ими нельзя управлять силой воли. Скелетные мышцы (поперечнополосатые мышцы) удержи­вают тело в равновесии и осуществляют движения. Мышцы соединены с костями при помощи сухожилий. Если мышцы сокращаются, т. е. укорачиваются, то части скелета через су­ставы приближаются или удаляются друг от друга. Работой скелетных мышц можно управлять произвольно. Они спо­собны очень быстро сокращаться и очень быстро рас­слабляться. При интенсивной деятельности они довольно скоро утомляются.

Сердечная мышца по своим финкциональным свойствам за­нимает как бы промежуточное положение между гладкими и скелетными мышцами. Так же, как и гладкие мышцы, она практически не поддается воздействию нашей воли и имеет чрезвычайно высокую сопротивляемость утомлению. Так же, как и скелетные мышцы, она может быстро сокращаться и ин­тенсивно работать.

Силовая тренировка эффективно влияет не только на работу скелетных мышц; благодаря ей изменяется и улучшается функ­ция и состояние гладкой мускулатуры и сердечной мышцы. Так, например, тренировкой на силовую выносливость можно увеличить и укрепить сердечную мышцу и тем самым по­высить эффективность ее работы, что в свою очередь окажет положительное влияние на деятельность скелетных мышц. Хо­рошо развитый „мышечный корсет", крепко обхватывающий брюшную полость, держит внутренние органы, способствует деятельности пищеварительной системы. Улучшенные функц­иональные свойства пищеварительной системы, особенно же­лудочно-кишечного тракта, а также печени, желчного пузыря поджелудочной железы, опять же положительно воздействуют на строение мышц, на энергетическое обеспечение мышечной деятельности и общее состояние здоровья. Безусловно, силовая тренировка воздействует на все виды мышечной ткани и на все системы органов человеческого тела, однако, более подробно мы остановимся на скелетной мускулатуре.


2.2.1.2. Строение скелетной мьшщьг

Основным элементом скелетной мышцы является мышечная клетка. В связи с тем, что мышечная' клетка по отношению к своему поперечному сечению (0,05-0,1 мм) относительно



длинна (волокна бицепса, непример, имеют длину до 15 см), ее называют также мышечным волокном. Скелетная мышца со­стоит из большого количества этих структурных элементов, составляющих 85-90% от ее общей массы. Так, например, в состав бицепса (см. рис. 60 а) входит более одного миллиона волокон.

Между мышечными волокнами расположена тонкая сеть мел­ких кровеносных сосудов (капилляров) и нервов (приблизи­тельно 10% от общей массы мышцы). От 10 до 50 мышечных волокон соединяются в пучок. Пучки мышечных волокон и об­разуют скелетную мышцу. Мышечные волокна, пучки мыше­чных волокон и мышцы окутаны соединительной тканью (рис. 1).

Мышечные волокна на своих концах переходят в сухожилия. Через сухожилия, прикрепленные к костям, мышечная сила воздействует на кости скелета. ■ Сухожилия и другие эластичные элементы мышцы обладают, кроме того, и упругими свойствами. При высокой и резкой внутренней нагрузке (сила мышечной тяги) или при сильном и внезапном внешнем силовом воздействии эластичные эле­менты мышцы растягиваются и тем самым смягчают силовые воздействия, распределяя их в течение более продолжитель­ного промежутка времени. Поэтому после хорошей разминки в мускулатуре редко происходят разрывы мышечных волокн и отрывы от костей. Сухожилия обладают значительно большим














к ь н ь__н^.__|




пределом прочности на растяжение (около 7 ООО N/см2), чем мышечная ткань (около 60 N/см2), поэтому они гораздо тонь­ше, чем брюшко мышцы.

В мышечном волокне содержится основное вещество, называ­емое саркоплазмой. В саркоплазме находятся митохондрии (30-35% от массы волокна), в которых протекают процессы обмена веществ и накапливаются вещества, богатые энергией, напр.-ччер: фосфаты, гликоген и жиры. В саркоплазму погру­жены тонкие мышечные нити (миофибриллы), лежащие па­раллельно длинной оси мышечного волокна. Миофибриллы составляют в совокупности приблизительно 50% массы волокна, их длина равна длине мышечных волокон, и они являются, собственно говоря, сократительными элемен­тами мышцы. Они состоят из небольших, последовательно включаемых элементарных блоков, именуемых также сарко-мерами (рис. 2). 1Чк как длина саркомера в состоянии покоя равна приблизительно лишь 0,0002 мм, то для того, чтобы, к примеру, образовать цепочки из звеньев миофибрилл бицепса длиной 10-15 см, необходимо „соединить" огромное количе­ство саркомеров. Толщина мышечных волокон зависит главным образом от количества и поперечного сечения мио­фибрилл.

Особенность строения саркомеров позволяет им укорачиваться при соответствующем нервном импульсе. Процесс сократи­тельного акта в саркомере можно упрощенно сравнить с дви­жениями гребцов в академической лодке. Саркомеры состоят из двух видов белковых филаментов: более тонких - акти-новых и более толстых - миозиновых. Из филаментов мио­зина с обеих сторон, подобно веслам в лодке, выступают от­ростки (миозиновые мостики, см, рис. 2а). Реагируя на нервный сигнал и последующую химическую реакцию, от­ростки миозина временно пристыковываются к филаментам актина (в виде мостиков соединения, а затем отводятся в „по­зицию под углом 45°" (см. рис. 2b).v

За счет этих движений, которые можно сравнить с опусканием выводу весел (захват воды) и последущим гребком, филаменты актина перемещаются между филаментами миозина. После выполнения „гребка" отростки миозина примерно так же, как весла, поднимаются из воды, отрываются от актина и возвра­щаются в исходное положение.

За один такой „гребок" саркомер укорачивается всего лишь примерно на 1 % своей длины. Следовательно, для достижения телескопическогоJ соединения филаментов, вызывающего эффективное напряжение, требуется большое число „гребков". Нервная система, выступая в роли „рулевого", может в зависи­


мости от структуры мышечного волокна и требуемой вели­чины напряжения, подавать сигналы с частотой от 7 до более чем 50 „гребков" в секунду. В связи с тем, что огромное коли­чество саркомеров, расположенных по ходу миофибриллы, включается последовательно, их единичные минимальные со­кращения суммируются, и миофибрилла сокращается на 25-30%. Так как большое количество миофибрилл располо­жено рядом, их относительно небольшие сократительные силы складываются в суммарную силу мышечного волокна и в итоге в мышцы.

Наиболее благоприятная для образования мостиков длина саркомера 0,0019-0,0022 мм. При этой длине в состоянии покоя филаменты актина и миозина контактируют настолько удачно, что за единицу времени может образоваться особенно много мостиковых соединений и тем самым создаются предпосылки для значительных напряжений в мышце. При сильном и предельном удлинении мышцы (длина саркомера 0,0024—0,0035 мм) количество контактирующих мости­ков уменьшается все больше, пока отростки миозина переста­нут контактировать с филаментами актина. В результате на­пряжение в мышце постоянно уменьшается (рис. 2 с). При сильном и предельном укорачивании мышцы (длина саркомера 0,0016-0,0013 мм) концы филаментов актина все глубже проникают между филаментами миозина и их тяга по­стоянно уменьшается, образовывать новые мостики стано­вится все сложней. Напряжение мышцы постоянно спадает (рис. 2 а).

Это явление наблюдается в различных случаях максимального приложения сил независимо от длины мышцы: и при боль­шой, и при малой длине. К филаментам актина можно „привя­зать" лишь относительно небольшое количество филаментов миозина, поэтому и в начальной, и в конечной фазе движения большую силу развить нельзя. В средних фазах, в которых можно навести значительно большее количество мостиков, си­ловые возможности увеличиваются (см. рис. 15 и 17). При не­значительной скорости движения мышца имеет возможность создать гораздо большее количество мостиковых соединений, чем при высокой скорости движения. При высокой скорости движения, т.е. при высокой скорости сокращения мышцы, просто-напросто не хватает времени для „стыковки" филамен­тов актина и миозина, для одновременного наведения и под­держивания большого количества мостиков. Поэтому при не­большой скорости мышца способна на более высокое на­пряжение и „высвобождает" больше силы (см. также рис. 9 и 17).

Изложенный процесс сокращения элементарного блока мио-фибриллы представляет собой энергетический процесс, в кото­ром химическая энергия превращается в механическую ра­боту.

Взаимодействие сократительных и эластичных компонентов мышцы наглядно изображено на механической модели мышцы (рис. 3). Сократительный компонент мышцы (СК) со­стоит из миофибрилл. Эластичный компонент подразделяется на последовательно включаемый эластичный компонент (Пос) и параллельно-эластичный компонент (Пар). В состав первого входят сухожилия и другие элементы соединительной ткани мышцы, второй образуется, в частности, из соединительно­тканных оболочек мышечных волокон и их пучков.



Если укорачивается сократительный компонент, то сначала растягивается Пос (см. рис. 3 Ь). Лишь после того, как развива­емая в Пос сила напряжения превысит величину внешней силы (например, сопротивление соперника или поднимаемого с земли отягощения), сократится вся мышца. Напряжение Пос. во время укорачивания мышцы остается постоянным (рис. 3 с). Пар. помогает сначала укоротить сократительный компонент, а затем вернуть его к длине покоя. Если мышца растягивается, то внешняя сила настолько сильно удлиняет Пос, что в конце концов за ним приходится следовать и сокра­тительному компоненту (СК) (см. рис. 3 а). При длине покоя мышца может развить очень высокое на­пряжение. Во-первых, потому что оптимальная степень кон­такта филаментов актина и миозина позволяет создать макси­мальное количество мостиковых соединений и тем самым ак­тивно и сильно развить напряжение сократительного компо­нента. Во-вторых, потому что эластичный компонент мышцы уже как пружина предварительно растянут, уже создано до­полнительное напряжение. Активно развитое напряжение со­кратительного компонента суммируется с упругим напряже­нием, накопленным в эластичном компоненте, и реализуется в одно высокое, результирующее напряжение мышцы (см. 2.7.). Последующее предварительное растяжение мышцы, которое значительно превосходит состояние при длине покоя, приво­дит к недостаточному контакту филаментов актина и миозина. При этом заметно ухудшаются условия для развития значи­тельного и активного напряжения саркомеров. Тем не менее при большом предварительном растягивании задействованных мышц, например, при широком замахе в метании копья, спорт­смены достигают более высоких результатов, чем без замаха. Этот феномен объясняется тем, что увеличение предваритель­ного напряжения эластичного компонента превосходит сниже­ние активного развития напряжения сократительного компо­нента.

За счет целенаправленной силовой тренировки (метод много­кратной субмаксимальной нагрузки, см. 9.2.1.1.) увеличивается поперечное сечение и количество как сократительных элемен­тов, миофибрилл, так и других соединительно-тканных эле­ментов мышечного волокна (митохондрии, фосфатные и гли-когенные депо и т. д.). Правда, этот процесс приводит к прямому увеличению сократительной силы мышечных воло­кон, а не к немедленному увеличению их поперечного сечения. Лишь после того, как это развитие достигнет определенного уровня, продолжение тренировок по развитию силы может способствовать увеличению толщины мышечных волокон и тем самым увеличению поперечного сечения мышцы (гипер­трофия).



Таким образом, увеличение поперечного сечения мышцы

происходит за счет утолщения волокон (увеличение саркоме-ров в поперечном сечении мышцы), а не за счет увеличения числа мышечных волокон, как часто ошибочно предполагают. Количество волокон в каждой отдельно взятой мышце обу­словлено генетически и, как показывают научные исследо­вания, это количество нельзя изменить при помощи силовой тренировки. Интересно, что люди значительно отличаются по количеству мышечных волокон в мышце. Спортсмен, в би­цепсе которого содержится большое количество волокон (см. рис. 60 а), имеет лучшие предпосылки увеличить поперечное сечение этой мышцы тренировкой, направленной на утол­щение волокон, чем спортсмен, бицепс которого состоит из от­носительно небольшого количества волокон. У наиболее спо­собных представителей видов спорта, требующих макси­мальной и скоростной силы, при планомерной и настойчивой тренировке доля мышц к общей массе тела увеличивается до 60% и более процентов (рис. 4).

Сила скелетной мышцы, как уже отмечалось, зависит главным образом от ее поперечного сечения, т. е. от. количества и тол­щины миофибрилл, параллельно расположенных в волокнах, и складывающегося из этого количества возможных мости-ковых соединений между филаментами миозина и актина. Та­ким образом, если спортсмен увеличивает поперечник мышеч­ных волокон, то он увеличивает и свою силу. Однако сила и мышечная масса увеличиваются не в одинаковой мере. Если

мышечная масса увеличивается в два раза, то сила увеличива­ется, примерно, в три раза. У женщин сила составляет 60-100 N/см2 (6-10 кг/см2), а у мужчин - 70-120 N/cm2. Большой разброс .этих показателей (отдача силы на 1 см2 пло­щади поперечного сечения) объясняется разными факторами, как зависящими, так и не зависящими от тренировки, напри­мер, внутримышечной и межмышечной координацией, энер­гетическими запасами и строением волокна.
2.2.1.3. Типы волокон скелетной мышцы

Каждая мышца состоит из волокон, обозначаемых как ST-bo-локна (slow twitsch fibres) - медленно сокращающиеся и FT-волокна - быстро сокращающиеся (fast twitch fibres). ST-во-локна, обладающие высоким содержанием миоглобина (красный мышечный пигмент), называют также красными во­локнами. Они включаются при нагрузках в пределах 20-25% от максимальной силы и отличаются хорошей выносливостью. FT-волокна, обладающие по сравнению с красными волок­нами небольшим содержанием миоглобина, называют также белыми волокнами. Они характеризуются высокой сократи­тельной скоростью и возможностью развивать большую силу. По сравнению с медленными волокнами они могут вдвое быстрее сокращаться и развить в 10 раз большую силу (см табл. 1). FT-волокна, в свою очередь, подразделяются на FTO-и FTG-волокна; наименование их определяется способом по­лучения энергии. Получение энергии в FTO-волокнах происхо­дит так же, как и в ST-волокнах, преимущественно путем окис­ления, в результате чего глюкоза и жиры в присутствии кисло­рода разлагаются на двуокись углерода (С02) и воду (Н20). В связи с тем, что этот процесс разложения протекает относи­тельно экономично (на каждую молекулу глюкозы при разло­жении мышечного гликогена для получения энергии накапли­вается 39 энергетических фосфатных соединений), FTO-во-локна имеют также относительно высокую сопротивляемость утомляемости (см. 2.2.3.). Накопление энергии в FTG-волок-нах происходит преимущественно путем гликолиза, т. е. глюкоза в отсутствии кислорода распадается до еще относи­тельно богатого энергией лактата. В связи с тем, что этот про­цесс распада неэкономичен (на каждую молекулу глюкозы для получения энергии накапливается всего лишь 3 энергети­ческих фосфатных соединения), FTG-волокна относительно быстро утомляются, но тем не менее они способны развить большую силу и, как правило, включаются при субмакси­мальных и максимальных мышечных сокращениях (см. 9.2.).



Процесс взаимодействия различных типов волокон до насто­ящего времени выяснен не до конца. Схематично он может быть изложен так.

При нагрузках менее 25% от максимальной силы сначала на­чинают функционировать преимущественно медленные во­локна. Как только их запасы энергии иссякают, „под­ключаются" быстрые волокна. После того, как израсходуются энергетические запасы быстрых волокон, работу придется пре­кратить, наступает истощение.

Если же силовая нагрузка возрастает от низких до макси­мальных величин, то согласно Костиллу (1980 г.) возникает так называемый „эффект рампы", когда почти все волокна во­влекаются в движение (рис. 5).

Изображенный на рис. 5 принцип участия различных типов волокон в мышечной деятельности действителен, по всей ве­роятности, для всех движений. Сначала включаются мед­ленные волокна, а чуть позже, когда потребность в силе превы­сит 25% от максимальной, в активность вступают и быстрые волокна.

При взрывных движениях временной промежуток между нача­лом сокращения медленных и быстрых волокон минимален (всего несколько мс). Таким образом, начало сокращения у обоих типов волокон происходит почти одновременно, однако быстрые волокна укорачиваются значительно быстрее и рань­ше достигают своего силового максимума (приблизительно за 40-90 мс), чем медленные волокна (приблизительно за 90-140 мс), поэтому за взрывную силу, которая должна быть реализована в течение 50-120 мс, „отвечают" главным образом быстрые волокна (см. рис. 51 а).


Скорость сокращения быстрых и, хотя в значительно меньшей степени, медленных волокон можно повысить тренировкой по специальным методам развития максимальной и скоростной силы (см. 9.2.1.3. и 9.2.2.). Упражнения на многократное взрывное преодоление субмаксимальных сопротивлений могут помочь, например, уменьшить время сокращения (от начала сокращения до достижения силового максимума) быстрых во­локон приблизительно до 30 мс и медленных волокон при­мерно до 80 мс.

Наименование „быстрое волокно" или „медленное волокно" вовсе не означает, как иногда ошибочно истолковывают, что относительно быстрые движения реализуются исключительно быстрыми волокнами, а медленные движения лишь мед­ленными волокнами. Для включения волокон в работу ре­шающее значение имеет мобилизуемая сила, т. е. величина, требуемая для передвижения массы (веса), а также величина ускорения этой массы.

В соответствии с имеющейся на сегодняшний день информа­цией и большое ускорение незначительного веса (большая ско­рость движения), и незначительное ускорение большого веса (медленная скорость движения) осуществляется за счет интен­сивного участия быстрых мышечных волокон. Взрывные силы, направленные на преодоление неподвижных сопротив­лений (статический режим работы, скорость движения = 0 м/с), также вызываются прежде всего быстрыми волокнами. Каждый человек обладает индивидуальным набором ST-и FT-волокон, количество которых, как показывают научные иссле­дования, нельзя изменить при помощи специальной трени­ровки. В среднем человек имеет примерно 40% медленных и 60% быстрых волокон. Но это средняя величина (по всей ске­летной мускулатуре), мышцы же выполняют различные функ­ции и поэтому могут значительно отличаться друг от друга составом волокон. Так, например, мышцы, выполняющие боль­шую статическую работу (камбаловидная мышца), часто об­ладают большим количеством медленных ST-волокон, а мышцы, совершающие преимущественно динамические дви­жения (бицепс), имеют большое количество FT-волокон. Однако как показывают многочисленные исследования, встре­чаются и значительные индивидуальные отклонения. У бегу­нов на длинные дистанции в икроножной мышце и пловцов-стайеров в дельтовидной мышце было обнаружено 90% мед­ленных волокон, а у спринтеров в икроножной мышце до 90 % быстрых волокон. Эти индивидуальные поразительные вели­чины распределения волокон, вероятно, нельзя объяснить тре­нировкой, - они обусловлены генетически. Это подтверждается, в частности, тем, что, несмотря на гармоничное разви­тие скоростной силы рук и ног, боксер или фехтовальщик мо­жет, например, иметь чрезвычайно „быстрые ноги" и „мед­ленные руки". Прирожденное количество бысрых FT-волокон является, видимо, причиной этого несоответствия. Тот факт, что у хороших представителей видов спорта, где осо­бенно требуется выносливость (марафонцы, велосипедисты-шоссейники и т. п.), в основном преобладают медленные ST-волокна, а высококлассные атлеты, которые демонстрируют скоростную силу (спринтеры, копьеметатели, толкатели ядра), обладают высоким процентом быстрых FT-волокон, свидетель­ствует об особом предрасположении именно к этим видам спорта. На первый взгляд кажется, что это положение спорно, так
как у тяжелоатлетов - победителей различных соревно­ваний - обнаружено чрезвычайно уравновешенное соотно­шение FT-и ST-волокон. Однако следует учитывать специфи­ческую работу тяжелоатлетаюпору и удержание, которая в значительной степени выполняется посредством ST-волокон.


Соответствующей силовой тренировкой можно относительно быстро преобразовывать FT-волокна в FTO-волокна. Это дает возможность достигать хорошей выносливости даже тем спорт­сменам, которые, имея много быстрых FT-волокон, казалось бы более подходят для проявления максимальной и ско­ростной силы.

Несмотря на то, что тренировкой нельзя изменить унаследо­ванное соотношение между ST- и FT-волокнами, свойства во­локон, хоть и в определенных пределах, все же приспосабли­ваются к предъявляемым специфическим раздражениям (по­перечное сечение, время сокращения, оснащение энергоноси­телями и митохондриями и т. д.).

2.2.2. Нервно-мышечные процессы

2.2.2.1. Двигательная единица

Отросток двигательного нерва, находящегося в спинном мозге (двигательная клетка переднего рога), достигает мышечного волокна. Нервная клетка иннервирует своими отростками боль­шое количество мышечных волокон. Нервная клетка и связанные с ней мышечные волокна называются двигательной единицей (рис. 6)

.


Состав мышц может очень различаться по количеству двига­тельных единиц, а двигательные единицы в свою очередь мо­гут состоять из самого различного количества мышечных во­локон. Все мышечные волокна одной двигательной единицы относятся к одному и тому же типу волокон (FT- или ST-bo-локна). Мышцы, в функцию которых входит выполнение очень тонких и точных движений (например, мышцы глаз или пальцев руки, обладают обычно большим количеством двига­тельных единиц (от 1 500 до 3 ООО); в их состав входит неболь­шое количество мышечных волокон (от 8 до 50). Мышцы выполняющие относительно грубые движения (например, боль­шие мышцы кокнечностей), обладают, как правило, значи­тельно меньшим количеством двигательных единиц, но с боль­шим числом волокон на каждую (от 600 до 2 000). Так, напри­мер, бицепс (см. рис. 60 а) может содержать в своем составе более миллиона волокон. Эти мышечные волокна вместе со своими нервными окончаниями образуют более чем 600 двига­тельные единиц, так что одна двигательная клетка переднего рога спинного мозга иннервирует своими отростками около 1 500 мышечных волокон. В болыпеберцовой мышце (см рис. 67) около 1 600 и в мышцах спины до 2 000 мышечных во­локон иннервируются одной клеткой переднего рога, образуя таким способом в каждом случае двигательную единицу. Однако количество волокон в двигательных единицах какой-либо мышцы не одинаково.

Например, в бицепсе может быть 1 000, 1 200, 1 400 или 1 600 волокон.

Принадлежность мышечных волокон к определенной двига­тельной единице задается от природы и не может быть изме­нена тренировкой.

Двигательные единицы активизируются по закону „все или ничего". Таким образом, если от тела двигательной клетки пе­реднего рога спинного мозга посылается по нервным путям импульс, то на него реагируют или все мышечные волокна двигательной единицы, или ни одного. Для бицепса это озна­чает следующее: при нервном импульсе необходимой силы укорачиваются все сократительные элементы (миофибриллы) всех (примерно 1 500) мышечных волокон соответствующей двигательной единицы.

Сила двигательной единицы зависит, в частности, и от коли­чества ее мышечных волокон. Двигательные единицы с не-^ большим количеством волокон при единичном сокращении развивают силу тяги всего лишь в несколько миллиньютонов. Двигательные единицы с большим количеством волокон - не­сколько ньютонов. Силовой потенциал отдельной двига­


тельной единицы относительно небольшой, поэтому для выполнения движения одновременно „подключается" не­сколько двигательные единиц. Чем выше преодолеваемое со­противление, тем больше двигательных единиц должно выполнять движение.

Каждая двигательная единица имеет свой индивидуальный порог возбуждения, который может быть низким или высо­ким. Если импульсный залп (раздражение нерва, вызывающее сокращение мышцы) слаб, то тогда активизируются лишь дви­гательные единицы, обладающие низким порогом возбуж­дения. Если импульсный залп усиливается, начинают реагиро­вать дополнительные двигательные единицы с более высоким порогом возбуждения.

С увеличением сопротивления активизируется все больше дви­гательных единиц. Быстрота индивидуальных порогов возбуж­дения зависит главным образом от состояния двигательных единиц. Для продолжения деятельности двигательных единиц, которые утомляются от: а) накопления кислых продуктов об­мена веществ (лактат, СО2); б) истощения энергоносителей (энергетические фосфаты, гликоген и т. п.); в) нервного пере­возбуждения (в двигательной единице или в коре головного мозга), требуется все больше и больше волевых усилий.


Каталог: images
images -> В списке студентов (или магистрантов)
images -> Н. И. Сулейманов Комплект контрольно-оценочных средств для оценки результатов освоения профессионального модуля разработан на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального
images -> По направлению подготовки
images -> Добавить гаджеты. Добавление гаджетов
images -> Техническое задание № apnip/C. 2/CS/Ind/01 Международный консультант по улучшенной производительности орошаемого земледелия
images -> Комплект контрольно-оценочных средств по профессиональному модулю пм. 01 Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница