Определяющие развитие МС и МПС

Форма движения и его качественные характеристики тесно связаны ме-

жду собой. Образование любого двигательного навыка связано и с качест-

венными изменениями самого движения – его силы, быстроты и ловкости. В

процессе овладения тем или иным движением одновременно изменяются и

его качественные характеристики. Например, при разучивании броска одной

рукой в прыжке у баскетболиста совершенствуются и скоростно-силовые ка-

чества. Но такой путь развития физических качеств медленный и малоэффек-

тивный. В тренировочном процессе используются специальные упражнения,

направленные на совершенствование физических качеств.

Степень проявления физических качеств зависит от функционального

состояния мышц (их возбудимости, сократимости, лабильности), характера

нервной регуляции и уровня деятельности вегетативных функций.

Каждое из физических качеств развивается в тесной взаимосвязи с дру-

гими. Например, развитие быстроты происходит одновременно с развитием

силы.

Развитие физических качеств обеспечивает повышение результатов не

только в том упражнении, на выполнение которого направлена тренировка,

но и в других, хотя и менее значительное. Это называется переносом двига-

тельных навыков и качеств. Перенос может быть положительным или отри-

цательным. Каким он будет – положительным или отрицательным, зависит

от степени сходства стереотипов нервных процессов и морфологических и

функциональных изменений в организме, обеспечивающих развитие физиче-

ских качеств. Если сходство большое, то перенос будет положительным, и

наоборот. Положительный перенос более ярко выражен у спортсменов-

новичков.

Сила характеризуется степенью напряжения, которое способна развить

мышца. Мышечная сила с возрастом увеличивается. Это связано с увеличе-

нием поперечного сечения мышцы, которое начинает интенсивно расти с 7

лет. С возрастом увеличивается и количество работающих во время мышеч-

ного напряжения двигательных единиц. Для большинства групп мышц мак-

симальная сила отмечается в возрасте 20-30 лет.

Тренировка увеличивает мышечную силу. Это достигается за счет уве-

личения поперечного сечения мышц, содержания в них богатых энергией

химических соединений, а также совершенствования нервной регуляции

мышц, усиления адаптационно-трофических нервных влияний и повышения

уровня деятельности вегетативных функций, особенно сердечно-сосудистой

системы.

Максимальная произвольная сила (МПС) мышц человека зависит от

двух групп факторов: мышечных (периферических) и координационных

(центральных). Зависимость МПС от периферических факторов связана с механически-

ми условиями действия мышечной тяги, с исходной длиной мышцы, площа-

дью ее поперечного сечения, с соотношением быстрых и медленных волокон

в сокращающейся мышце, с внутренней ее температурой. При равенстве всех

перечисленных факторов максимально возможная сила мышцы в изометри-

ческом режиме достигается в случае активации всех двигательных единиц и

при сокращении всех волокон в режиме гладкого тетануса.

Координационные факторы, определяющие максимальную произволь-

ную силу, - это центральные механизмы управления деятельностью мышц.

Среди них выделяют механизмы внутримышечной координации (число воз-

буждаемых мотонейронов мышцы и синхронизацию их импульсации во вре-

мени) и межмышечные координационные механизмы (выбор необходимых

для выполнения поставленной задачи мышц-синергистов и сопряженное

торможение мышц-антагонистов). В естественных условиях МПС всегда

меньше, чем истинная максимальная сила мышцы. Последнюю определяют,

раздражая у человека нерв, иннервирующую мышцу (например, трехглавую

мышцу голени), импульсами электрического тока. Разница между истинной

максимальной силой мышц и их МПС называется силовым дефицитом.

При тренировке силы мышц происходит умеренное повышение активно-

сти нейронов сенсорных и моторных центров. Усиливаются внутрицентраль-

ные и корково-спинальные функциональные связи моторных центров, обес-

печивающие при выполнении силовых упражнений максимально возможное

по числу вовлечение в работу двигательных единиц. Улучшаются централь-

ные координационные процессы управления различными мышечными груп-

пами.

4. Рабочая гипертрофия мышц и ее виды. Роль стероидных гормонов в развитии статической и динамической силы

В развитии максимальной силы сокращения мышцы имеют значение ее

структурные особенности: общее число мышечных волокон, их ход (прямой,

косой), толщина волокон, количество миофибрилл в каждом волокне. При

прочих равных условиях сила мышц зависит от ее поперечного сечения. Уве-

личение поперечника мышцы в результате специальной физической трени-

ровки называется рабочей гипертрофией.

Выделяют два крайних типа рабочей гипертрофии мышечных волокон –

миофибриллярную и саркоплазматическую. При миофибриллярной рабочей

гипертрофии увеличение поперечных размеров волокон обусловлено ростом

числа и объема миофибрилл. Миофибриллярная гипертрофия возникает

лишь при использовании в качестве тренировочных нагрузок усилий более

75% от максимальной произвольной силы.

В основе рабочей гипертрофии лежит интенсивный синтез мышечных

белков. Роль стимулятора синтеза актина и миозина, а значит и рабочей ги-

пертрофии, выполняет креатин, содержание которого в сокращающихся

мышцах растет. Под влиянием гипоталамо-гипофизарной системы повыша-

ется продукция андрогенов. Возрастает количество рецепторов андрогенов вядрах и цитоплазме миоцитов. Повышается концентрация соматотропина и

синтезируемых печенью соматомединов, ускоряющих утилизацию амино-

кислот и глюкозы мышечными клетками, синтез протеинов и развитие мы-

шечной гипертрофии. Усиление поглощения аминокислот и глюкозы, синтез

РНК, ДНК и тканевых белков, увеличение количества актин-миозинового

комплекса происходят преимущественно в быстрых волокнах. Кроме того, в

процессе силовой тренировки возрастает количество белков саркоплазмати-

ческого ретикулума, миозиновой АТФ-азы и миоглобина. Все это приводит к

миофибриллярной гипертрофии в быстрых гликолитических волокнах, уве-

личению занимаемой ими площади в тренируемых мышцах и, следовательно,

силы мышц. Структурные адаптивные перестройки сопровождаются метабо-

лическими. Имеет место локальное увеличение запасов креатинфосфата и

гликогена, содержания и активности миокиназы, КФ-киназы и гликолитиче-

ских ферментов, повышение мощности фосфагенной и гликолитической

энергетических систем скелетных мышц.

Силовая тренировка, как и другие не изменяет соотношения в мышцах

быстрых и медленных волокон. При тренировке силовой направленности в

мышце увеличивается процент быстрых гликолитических волокон и, соот-

ветственно, уменьшается процент быстрых окислительно-гликолитических.

Саркоплазматическая гипертрофия имеет место при длительной трени-

ровке ритмическими сокращениями, в процессе которых мышцы работают в

аэробных условиях. При этом типе гипертрофии увеличение размеров мы-

шечных волокон происходит за счет увеличения объема саркоплазмы, а не

сократительных белков. Возрастает количество несократительных белков,

гликогена, креатинфосфата, миоглобина, число митохондрий. В связи с этим

мышечная сила может не меняться, либо может даже уменьшаться. В то же

время существенно возрастает аэробная выносливость таких мышц, то есть

способность длительное время выполнять работу в аэробных условиях. Наи-

более предрасположены к саркоплазматической гипертрофии медленные и

быстрые окислительно-гликолитические волокна.

В реальной жизни гипертрофия мышечных волокон представляет собой

комбинацию двух описанных типов. Преобладание одного из этих типов за-

висит от характера тренировочных нагрузок.

5. Физиологические основы развития скоростно-силовых качеств

(силовой и скоростной компонент мощности)

Мощность, как ведущее качество спортсмена, необходима для выполне-

ния многих спортивных упражнений (метания, прыжки, борьба, спринтер-

ский бег и т.д.) Чем большую мощность развивает спортсмен, тем большую

скорость он может сообщить снаряду или собственному телу. Максимальная

мощность является результатом оптимального сочетания силы и скорости.

Отсюда следует, что мощность можно увеличить за счет повышения либо си-

лы, либо скорости сокращения, либо силы и скорости одновременно.

Силовой компонент мощности. В значительной мере мощность опреде-

ляется максимальной силой участвующих в работе мышц. В связи с высокойспецифичностью эффектов тренировки, изометрические нагрузки мало

влияют на динамическую силу, а динамические – на статическую. Отсюда

следует, что для повышения динамической силы необходимо использовать, в

первую очередь, динамические нагрузки.

Одной из разновидностей динамической мышечной силы является

взрывная сила, характеризующаяся способностью к быстрому проявлению

мышечной силы. Взрывная сила определяет результативность метателей,

прыгунов, спринтеров, борцов и др. Критерием оценки и количественным

показателем взрывной силы является градиент силы, то есть скорость ее на-

растания. Градиент силы определяется как отношение величины максималь-

но достигаемой силы ко времени ее нарастания.

Основными факторами, ответственными за развитие взрывной силы, яв-

ляются координационные способности моторных центров и скоростные со-

кратительные способности мышц. Среди координационных способностей

центральной нервной системы основное значение имеют частота импульса-

ции мотонейронов в начале разряда и степень синхронизации импульсации

разных двигательных нейронов. Чем больше начальная частота импульсации

(активация мышечных клеток), тем быстрее нарастает сила мышц.

Скоростные сократительные свойства скелетной мышцы зависят также

от ее композиции, то есть соотношения числа быстрых и медленных волокон.

Быстрые волокна составляют значительно большую часть мышечной массы у

представителей скоростно-силовых видов спорта (спринтеры, прыгуны, ме-

татели).

Скоростной компонент мощности, развиваемой спортсменом во время

выполнения физических упражнений, определяется, во-первых, силой со-

кращения мышц. Согласно второму закону Ньютона, чем большее усилие

прилагается к массе тела, тем больше скорость, с которой оно движется. От-

сюда, чем больше сила мышц бедра, тем выше предельная скорость бега

спринтера. Во-вторых, скоростными сократительными свойствами мышц.

Чем больший процент быстрых волокон в мышце, тем с большей скоростью

может выполняться каждое отдельное движение, тем большее количество

двигательных циклов может совершаться в единицу времени. У выдающихся

спринтеров процент быстрых мышечных волокон значительно выше, чем у

неспортсменов. И в-третьих, внутри – межмышечными координационными

способностями центральной нервной системы.

6. Физиологические основы развития выносливости.