Фізіологічна характеристика м'язової сили і швидкісно-силових здібностей

Загальновідомо, що без напруження м'язів, без сили, яку вони розвивають при даному напруженні, без скорочення одних груп м'язів і розслаблення інших виконання людиною фізичних вправ не можливе. Фізична сила людини взагалі за межами конкретного руху не існує (зміна форми тіла при статичному напруженні також ознака руху). Таким чином, при характеристиці рухової дії силова здібність є визначальною серед інших здібностей.

Заняття в секції з атлетичної гімнастики не тільки розвиває силові здібності, а й робить людину фізично гармонійною. Атлетизм сприяє вихованню волі, наполегливості і цілеспрямованості. Систематичні заняття атлетичною гімнастикою навчають людину творчо мислити, підказують шлях, як стати особистістю, як повніше розкрити свою індивідуальність.

Наявність залежності м'язової сили від швидкості руху лежить в основі поділу спортивних вправ на власне силові, швидкісно-силові і витривалісні. До швидкісно-силових належать вправи з зовнішнім навантаженням рівним 40-70% від максимальної ізометричної сили. Рухові дії, зовнішнє навантаження яких менше 40% від максимальної ізометричної сили, від­носяться до швидкісних, а більше 70% - до власне силових.

Фізіологічні механізми розвитку швидкісно-силових здібностей. Ефективність виконання більшості ациклічних вправ визначається розвитком максимальної швидкості і сили скорочення м'язів. При аналізі швидкісно-силових вправ з позицій другого закону Ньютона (сила є добуток маси на прискорення) розвиток максимальної потужності визначається переважним зростанням прискорення (метання молота, диска, списа, біг на короткі дистанції, стрибки, єдиноборства). Наявність високої швидкості розбігу і висока максимальна швидкість на дистанції дає спортсмену істотну перевагу в спринтерських дистанціях.

Швидкість руху (прискорення) спринтера визначається швидкістю нарощування імпульсації з вищих центрів локомоцій до нижче розташованих мозкових структур, які (внаслідок динамічності гальмівних процесів) забезпечують високу координацію рухів. Різні форми прояву швидкості звичайно залежать від динамічності, рухливості і врівноваженості нервових процесів, психічної стійкості. Врахування сили і рухливості нервової системи сьогодні є необхідною умовою індивідуалізації тренувальних режимів спортсменів, що розвивають швидкість.

М'язова сила, що проявляється в умовах концентричного або ексцентричного скорочення м'язів, називається динамічною силою (силовий компонент потужності).

Різновидністю м'язової сили є вибухова сила – здатність до швидкого прояву м'язової сили. Вона визначає результативність таких вправ, як стрибок у довжину з місця, стрибок у висоту, максимальна швидкість на коротких відрізках бігу.

Прикладом швидкісно-силового ізометричного скорочення може бути стан у єдиноборствах, коли спортсмен старається провести силовий прийом, але не може перебороти опору, що чиниться суперником. Елементи вибухового ізометричного зусилля проявляються у початковій фазі динамічних швидкісно-силових рухів. Так, в час стрибка, до того моменту, поки м'язи-розгиначі ноги розвинуть зусилля рівне масі тіла спортсмена, їх робота проходить в ізометричних умовах. Аналогіча ситуація спостерігається у початковій фазі відштовхування в час спринтерського бігу.

Показником вибухової сили є швидкість її настання, тобто градієнт сили - відношення показнику максимальної сили до часу його досягнення. Градієнт сили більш високий у тренованих осіб, які спеціалізуються у швидкісно-силових видах спорту.

У швидкісно-силових вправах виділяють стадії перехідного процесу і стаціонарну стадію. Для перехідного процесу швидкі силових вправ характерним є зростання зусилля від нуля (або невеликої величини) до максимуму. В стаціонарній стадії зусилля підтримуються деякий час на постійному рівні, а тоді наступає ізотонічне (концентричне) або ексцентричне скорочення. Тривалість стаціонарної фази визначає швидкісно-силову витривалість (інколи вона може бути близькою до нуля), тривалість перехідного періоду обумовлює початкову швидкість будь-якого рухового акту. Особливо важлива її роль в ігрових видах спорту. Спортсмен з коротким перехідним процесом звичайно матиме перевагу над спортсменом з більш тривалою першою фазою ізометричного скорочення і навіть більшою симальною силою.

Швидкість скорочення м'язів в значній мірі визначається співвідношенням у них швидких і повільних м'язових волокон (композиція м'язів). Швидких волокон більше у м'язах спортсменів, які на тренуваннях розвивають швидкісно-силові здібності, повільних - у м'язах стайєрів. Так, площа, яку займають повільні волокна в зовнішній головці чотирьохголо-вого м'язу стегна у спринтерів менше 25%, а стайєрів більше 80% (Д.Костіл, 1976).

В цілому зростання швидкості у швидкісно-силових видах спорту пов'язано з:

1) переважною гіпертрофією швидких м'язових волокон,

2) вдосконаленням механізмів м'язової та міжм'язової координації діяльності рухового апарату,

3) мобілізацією максимально можливої кількості рухових одиниць.

4) адекватним включенням в діяльність «потрібних м'язів-синергістів,

5) досконалістю моторно-вісцеральних взаємовідносин.

Енергозабезпечення швидкісно-силових вправ переважно анаеробне. Це.зумовлено їх високою потужністю і малою тривалістю (менше двох хвилин). Для енергетичної оцінки швидкісно-силових вправ часто використовують показники максимальної анаеробної потужності (МАП) і максимальної анаеробної ємності.

Для визначення МАП використовують ергометричний тест Р.Маргарія. В тесті визначається потужність бігу вверх по сходинках. Довжина маршу підбирається так, щоб час бігу становив приблизно 5-6 с. (при більшій тривалості бігу швидкість буде знижуватись). Загальна висота підйому є добуток показника висоти однієї сходинки на кількість сходинок. Для більшої точності вимірювання часу пробігання дистанції на першій сходинці встановлюють вмикач секундоміра, а на останній - вимикач. Знаючи масу тіла досліджуваного МТ (кг), загальну висоту підйому ВП (м) і час пробігання дистанції ЧП (с) розраховують МАП - потужність виконаної роботи (в кгм) за формулою:

МАП = (МТ«ВП):ЧП

Одержану величину МАП можна виразити в ватах (1 кгм/с дорівнює 9,81 Вт), в калоріях (1 Вт дорівнює 0,14 ккал/хв). Показник МАП характеризує абсолютну потужність зовнішньої механічної роботи. Розрахунок загальних енерговитрат (ЗЕ) при ККД 25% проводять за формулою:

ЗЕ=МАП*0,563 кал/хв.

де, 0,563- коефіцієнт енерговартості одиниці роботи).

Для оцінки показників МАП обстежуваних користуються даними таблиці 1.

Таблиця 42