Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Силовая подготовка в спортивных единоборствах.docx
Скачиваний:
13
Добавлен:
07.09.2019
Размер:
659.12 Кб
Скачать

Глава 2. Биологические основы силовой подготовки

Как уже говорилось ранее, в спортивных единоборствах ведущими физическими качествами являются силовые. Для построения эффективной методики силовой подготовки борцов необходимо получить достаточно полное представление о специфике строения, особенностях функционирования биологических систем организма и закономерностях адаптационных изменений происходящих в организме человека как при выполнении работы, так и при протекании восстановительных процессов. Без учёта биологической составляющей силовых способностей человека невозможно построить эффективную тренировочную схему.

Человек выполняет физические упражнения и тратит энергию с помощью нервно мышечного аппарата, который в упрошённом виде представляет из себя совокупность двигательных единиц. Каждая двигательная единица включает в себя мотонейрон, аксон и совокупность мышечных волокон. В динамике данная система работает следующим образом. Перед началом выполнения целенаправленного движения, человек посылает из двигательной зоны коры головного мозга импульсы по аксонам (наиболее длинным веточкам нейронов головного мозга) в спинной мозг. В спинном мозге есть скопления других двигательных нейронов (мотонейронный пул). Каждое такое скопление нейронов связано своими аксонами, объединёнными в нерв, с определёнными мышцами. Каждый нейрон связан аксоном с группой мышечных волокон. Нейроны малого размера связаны с небольшим количеством мышечных волокон данной мышцы (десятки или сотни), а самые крупные нейроны с тысячами мышечных волокон в той же мышце.

Таким образом, при выполнении движения, из коры головного мозга по аксону импульсы идут в мотонейронный пул. От количества поступающих в единицу времени импульсов становится активным определённая часть мотонейронов. При низкой частоте импульсации становятся активными мотонейроны малого размера, а при увеличении частоты импульсации становятся активными всё более крупные мотонейроны. При психическом напряжении около 80% от максимума становятся активными все мотонейроны мышцы.

В процессе активации любого мотонейрона, происходит напряжение мышечного волокна, которое может сопровождаться увеличением или укорочением его длины по сравнению с состоянием покоя. Данный процесс сопровождается протеканием в мышечном волокне различных биохимических процессов.

Мышечное волокно представляет из себя клетку имеющую множество различных по строению и функциональной значимости структурных элементов, наибольший интерес представляют сократительные компоненты мышечного волокна - миофибриллы.

Миофибрилла является специализированной органеллой мышечного волокна клетки. Она имеет примерно равное поперечное сечение. Состоит из последовательно соединенных саркомеров, каждый из которых включает нити актина и миозина. Между нитями актина и миозина в процессе мышечной работы могут образовываться мостики и при затрате энергии, заключенной в АТФ, может происходить поворот мостиков, т.е. сокращение миофибриллы, сокращение мышечного волокна, сокращение мышцы. Мостики образуются в присутствии в саркоплазме ионов кальция и молекул АТФ. Увеличение количества миофибрилл в мышечном волокне приводит к увеличению его силы, скорости сокращения и размера. Вместе с ростом миофибрилл происходит разрастание и других обслуживающих миофибриллы органелл

Мышечные волокна человека неоднородны по своему строению и особенностям работы. В настоящее время, мышечные волокна классифицируются по двум признакам: скорости сокращения и ферментам биохимических процессов.

По скорости сокращения мышечные волокна делятся на высокопороговые или быстрые и низкопороговые или медленные мышечные волокна. По ферментам биохимических процессов мышечные волокна подразделяются на гликолитические и окислительные мышечные волокна. Как правило, быстрые мышечные волокна по своим ферментативным возможностям являются гликолитическими, а медленные мышечные волокна - окислительными.

Процессы мышечного сокращения идут с затратами энергии. В клетках энергия используется только в виде АТФ. Освобождение энергии, заключённой в АТФ осуществляется благодаря ферменту АТФ-азе, который имеется во всех местах клетки, где требуется энергия. Необходимая энергия получается при расщеплении молекул АТФ и освобождении их фосфатных групп. Запасов АТФ, содержащихся в организме, хватает только на непродолжительное время (1-3 секунды непрерывной работы), по исчерпании которых, для продолжения работы, необходим ресинтез АТФ, который осуществляется несколькими путями. В состоянии покоя и при умеренной физической нагрузке, ресинтез АТФ осуществляется в основном за счёт окисления липидов (жиров). В качестве <топлива>, используемого для восстановления АТФ при выполнении значительной физической нагрузки тренировочного характера, используется КРФ (креатинфосфат), запасов которого хватает на 10-15 секунд работы, для ресинтеза КРФ используется гликоген, запасы которого содержатся в основном в мышцах и печени человека, данный механизм ресинтеза КРФ называется гликолизом. Специфика его протекания в окислительных и гликолитических мышечных волокнах различна по своему содержанию, что обусловлено спецификой строения и функционирования данных волокон. При невысокой мощности тренировочной нагрузки, энергообеспечение в окислительных мышечных волокнах может осуществляться также за счёт окисления липидов (жиров).

Различают два пути образования АТФ с помощью гликолиза: анаэробный (протекающий в гликолитических мышечных волокнах) и аэробный (протекающий в окислительных мышечных волокнах).

Гликолиз связан с запуском цепи химических реакций, в ходе которых гликоген распадается до пирувата с образованием молекул АТФ. Пируват имеет две возможности для дальнейшего преобразования. В гликолитических мышечных волокнах пируват превращается в лактат и сопровождается образованием и накоплением ионов водорода (анаэробный гликолиз), в окислительных мышечных волокнах, в ходе работы, идёт быстрое устранение лактата и ионов водорода, что обусловлено более высоким содержанием в них митохондрий. В окислительных мышечных волокнах, образовавшийся в ходе работы, пируват с помощью митохондрий (в гликолитических мышечных волокнах они практически отсутствуют) превращается в Ацетил коэнзим А и подвергается окислительному фосфорилированию до образования углекислого газа, воды и молекул АТФ (аэробный гликолиз).

Биохимия и физиология мышечной активности при выполнении физической работы может быть описана следующим образом. Выполнение физической работы требует вовлечения мышечных волокон, число которых пропорционально величине внешнего сопротивления. Первыми в работу вовлекаются низкопороговые или окислительные мышечные волокна, при дальнейшем увеличении интенсивности нагрузки в работу включаются высокопороговые или гликолитические мышечные волокна. Увеличение внешней нагрузки сопровождается пропорциональным изменением некоторых физиологических и биохимических показателей: растёт частота сердечных сокращений, потребление кислорода, лёгочная вентиляция, концентрация в крови лактата, ионов водорода и постепенно достигает максимальных величин. При достижении определённой мощности работы, происходит нарушение динамического равновесие между образованием продуктов обмена и их устранением, что приводит к сильным биохимическим сдвигам в организме человека и вынуждает его прекратить работу.

После выполнения работы, в процессе восстановления, происходит ликвидация биохимических сдвигов в организме и протекание адаптационных процессов выражающихся в морфофункциональных перестройках.

Таким образом, продолжительность выполнения физической работы, в зависимости от её мощности, лимитируется запасом энергетических субстратов, необходимых для образования АТФ и способностью буферных систем организма противостоять биохимическим сдвигам происходящих при выполнении физической работы. Необходимо также отметить такой фактор поддержания работоспособности как функциональные возможности кардио-респираторной системы, возможности которой по обеспечению работающих мышц кислородом также определяют продолжительность работы.

Таким образом, суммируя всё вышесказанное, можно определить основные факторы, лимитирующие проявление силовых способностей в спортивных единоборствах.

Применительно к борьбе, силу сокращения скелетных мышц можно связать с тремя группами факторов - центрально-нервными, организующими возбуждающие влияния на мотонейроны и регулирующие взаимодействие мышц; мышечными, определяющими сократительные свойства и текущее состояние мышц; энергетическими, обеспечивающими механический эффект сокращения мышц.

Роль центрально-нервных факторов в проявлении силового напряжения выражается в регулировании частоты импульсации, степени синхронизации возбуждающих влияний на мотонейроны, количества рекрутируемых двигательных единиц (внутримышечная координация), а также в согласовании активности вовлекаемых в сокращение мышечных групп (межмышечная координация). К периферическим факторам, влияющим на силовые способности, относится, прежде всего, соотношение быстрых и медленных волокон в мышцах, численности и соотношения в них различных органелл и специфики протекания процессов энергообеспечения в ходе выполнения физической работы, а также количественное содержание энергетических субстратов и их доступность для вовлечения в метаболические процессы в тех мышечных группах, которые привлекаются к работе.

Значимость данных факторов с позиции целенаправленной тренировки различна. Относительно центрально-нервного фактора можно сказать, что в процессе целенаправленной тренировки можно добиться адаптационных изменений на уровне центрально-нервной системы, выражающихся в совершенствовании способности моторных центров мобилизовывать большее число мотонейронов и лучшей согласованности работы различных мышечных групп при выполнении физической работы, а также, в меньшей степени, увеличения частоты импульсации моторных центров. Данный фактор, в силу своей специфики, имеет сравнительно небольшие резервы для повышения силовых возможностей человека.

Относительно тренируемости периферических факторов можно сказать, что соотношение в мышцах быстрых и медленных волокон является генетически детерминированным и не поддаётся направленной тренировке, как и число волокон в мышце (проявление эффекта гиперплазии мышечных волокон при направленной силовой тренировке не превышает 5%), что не позволяет рассматривать данный фактор как лимитирующий в силовой подготовке. Однако известно, что в ходе целенаправленной тренировки возможно изменение мышечных волокон по специфике протекания механизмов энергообеспечения, речь идёт о возможности превращения гликолитических мышечных волокон в окислительные.

В ходе тренировочного процесса можно также добиться значительной гипертрофии мышц, достигаемой за счёт увеличения в быстрых и медленных волокнах числа миофибрилл (сократительного компонента волокна) и митохондрий, что позволяет не только повысить силовые возможности мышцы, но и добиться роста силовой выносливости. Необходимо заметить, что эффекта гипертрофии мышечного волокна, за счёт увеличения в нём числа миофибрилл, можно достичь только при наличии следующих биохимических факторов: наличие аминокислот (строительный материал мышцы), высокая концентрация свободного креатина и ионов водорода, повышенный синтез анаболических гормонов. Все перечисленные факторы, за исключением первого, напрямую зависят от параметров тренировочной нагрузки.

Запасы питательных веществ, учитывая сравнительно кратковременную продолжительность соревновательной схватки в спортивных единоборствах, не играют существенной роли в соревновательной результативности и поэтому не рассматриваются как лимитирующий фактор силовых способностей борца.

Если говорить о таком факторе спортивной работоспособности борца как функциональные возможности кардио-респираторной системы, то необходимо отметить высокий потенциал тренировки направленной на гипертрофию сердечной мышцы (по типу L-гипертрофии) и увеличения её ударного объёма.

Следует отметить также такой фактор проявления силовых способностей как уровень развития гибкости мышечных групп. Высокий уровень гибкости позволяет спортсмену совершать движения с меньшими усилиями. Поскольку в процессе адаптационных перестроек, происходящих в организме человека в результате тренировок направленных на увеличение гибкости, происходит привидение миофибрилл к одной длине, что увеличивает прочность мышц на растяжение. Увеличение гибкости должно происходить за счёт растяжения мышц, растяжения связок и суставных сумок нельзя считать положительным явлением. В ходе выполнения упражнений на гибкость в мышцах происходит разрыв более коротких миофибрилл и коллагеновых нитей, что предположительно может стимулировать синтез внутри мышечного волокна. Растяжение мышц увеличивает поры в мембранах, что позволяет интенсифицировать проход через них гормонов и других веществ, необходимых для образования органелл и увеличить процесс синтеза в мышечных волокнах. Таким образом, корректное использование физиологических механизмов развития гибкости позволяет повысить эффективность силовой подготовки.

Учитывая всё вышесказанное, можно сделать вывод о том, что методика силовой подготовки в спортивных единоборствах может включать в себя тренировочные воздействия, направленные на развитие вышеперечисленных компонентов силовых способностей, вызывающие изменения, выражающиеся в следующих адаптационных перестройках в организме спортсмена:

- повышение эффективности работы центрально-нервного компонента силовых способностей;

- увеличение в окислительных и гликолитических мышечных волокнах массы миофибрилл и митохондрий;

- повышение функциональных возможностей кардио-респираторной системы;

- целенаправленное развитие гибкости мышц.

Если обобщить всё это, то речь идёт о построении комплекса морфофункциональных возможностей спортсмена, адекватных специфике соревновательной деятельности и соответствующих индивидуальным возможностям спортсмена.