Представим, что тренировочный снаряд, скажем штанга, имеет какую-то скорость, полученную, например, в. результате падения с некоторой высоты, и задача спортсмена заключается в том, чтобы сначала активным усилием остановить ее падение, а затем быстро оттолкнуть в противоположном направлении, т. е. вверх (рис. 51). В подобных условиях средняя суммарная величина рабочей силы тяги мышц развивается при уступающей
Рис. 51. Отталкивание штанги после падения ее с некоторой высоты
Рис. 52. Динамика развития усилия при различных вариантах прыжка вверх: выпрыгивание из низкого приседа (1), обычный прыжок с амортизацией (2), после прыжка в глубину с высоты 0,4 м (3). Высота взлета соответственно равна 0,67, 0,74 rf 0,80 м. На оси ординат — значение веса испытуемого мортизирующей и затем при активной отталкивающей работе, т. е. имеет место:
Принципиальная в смысле мышечной динамики особенность такого движения заключается в том, что в фазе амортизации кинетическая энергия снаряда трансформируется в некоторый потенциал напряжения мышц, который затем используется в качестве силовой добавки при отталкивающей работе. В принципе величина этого потенциала равна кинетической энергии снаряда в конце его падения (зависит от веса и высоты падения), а абсолютная сила тяги мышц, развивающаяся в момент переключения от уступающей работы к преодолевающей, будет тем больше, чем меньше амортизационный путь и время торможения. Естественно, что рассмотренные условия соответствуют такому случаю, когда действие в целом по своей двигательной установке преимущественно ориентировано на максимально быстрое отталкивание снаряда сразу же после его торможения. Таким образом, речь идет о совершенно отличном от традиционных принципе стимуляции напряжения мышц, при котором в качестве внешнего механического раздражителя выступает не столько вес отягощения (и его инертное сопротивление), сколько энергия, накопленная последним при свободном падении.
|
|
Если обратиться к динамике работы мышц, например, при различных вариантах отталкивания вверх двумя ногами с максимальным усилием (рис. 52), то нетрудно убедиться в значительных преимуществах такого способа стимуляции мышечного напряжения. Во-первых, он обеспечивает очень быстрое развитие максимума динамического усилия. Во-вторых, величина этого максимума значительно больше, чем в других случаях. В-третьих (и это следует подчеркнуть), большая величина максимума силы достигается без использования дополнительного отягощения. В-четвертых, переключение мышц от уступающей работы к преодолевающей происходит намного быстрее, чем в других случаях. И, наконец, в-пятых, значительный потенциал напряжения мышц, накопленный в фазе амортизации, и отсутствие дополнительного отягощения тела обеспечивают более мощную работу мышц в фазе отталкивания и большую скорость их сокращения, о чем можно судить по большей высоте взлета тела после отталкивания.
|
|
Таким образом, стимуляция мышечного напряжения путем поглощения энергии падения тела спортсмена или тренировочного снаряда может обеспечить значительную величину силы (что невозможно при других способах механической стимуляции) без применения отягощения или с небольшим весом отягощения и не только без замедления скорости сокращения мышц, но даже с увеличением ее по сравнению с обычными условиями. Нетрудно видеть здесь еще большие возможности для преодоления рокового противоречия между внешним сопротивлением и скоростью движения, чем в рассмотренном ранее случае, когда сила мышц действует против силы инерции преодолеваемого отягощения.
Первые экспериментальные шаги в изучении особенностей рассматриваемого принципа стимуляции мышц выявили его исключительную эффективность для развития взрывной силы, и главным образом такого ее компонента, как стартовая сила мышц. Существует предел возможностей развития стартовой силы, обусловленный способностью человека к той или иной степени концентрации волевого усилия, в связи с чем процесс тренировки этой силы протекает весьма медленно. Требуются особые, стрессовые, условия, раздражитель такой силы, который способен обеспечить соответствующие приспособительные реакции нервно-мышечного аппарата. Однако, как правило, распространенные в практике силовые упражнения с отягощением не отвечают этим требованиям хотя бы потому, что элемент включения мышц в активное состояние (т. е. направленное воздействие на фазу развития усилия от нуля) в большинстве из них отсутствует.
Вместе с тем ряд исследований наводит на мысль, что такие условия могут иметь место, если, например, резко, толчками растягивать напряженную мышцу (R. Ramsey, 1944; A. Hill, 1955; A. Tweit а. о., 1963), что, собственно, и происходит в момент торможения падения тела или снаряда. Следует подчеркнуть, что значительное и мгновенно развиваемое напряжение мышц в данном случае является следствием экстренной мобилизации скрытых моторных ресурсов двигательного аппарата — это и обеспечивает условия для направленного развития стартовой силы и взрывных способностей мышц.
Таким образом, речь идет о специфическом рабочем режиме, который ни одно упражнение с отягощением имитировать не может. Действительно, при стимулировании мышечной активности за счет отягощения движение в его рабочей части замедляется, равно как и быстрота переключения мышц от уступающей работы к преодолевающей. При использовании же для механической стимуляции энергии предварительного падения тела или снаряда мышцы оказываются в таких условиях, в которых они вынуждены сначала развить значительный потенциал напряжения, а затем использовать его на преодоление инерции относительно небольшого отягощения, быстро переключившись на преодолевающую работу и проявив при этом высокую скорость сокращения.
Величина кинетической энергии (Wfe ==-""—) определяется, как известно, весом тела и высотой его падения. Поэтому в методических интересах важно знать, как изменяется стимулирующее влияние энергии при изменении того и другого. Для этого в лабораторных условиях на специально сконструированном экспериментальном стенде измерялась высота взлета груза, который испытуемый отталкивал рукой после предварительного падения его с некоторой высоты (от 0,5 до 3 м). Величина кинетической энергии, используемой для стимуляции мышц,
|
|
Рис. 53. Изменение высоты взлета (As) различного по весу груза (Р) при отталкивании его после падения с разной высоты (hi) и коэффициента реактивности (R} в зависимости от кинетической энергии падающего груза (Wk) варьировалась как весом (3,3; 6,6; 9,9; 13,6% от максимальной изометрической силы), так и высотой падения груза. Эксперимент показал, что увеличение кинетической энергии за счет веса груза приводит к снижению высоты его взлета, а увеличение за счет высоты падения груза — к увеличению высоты его взлета. Аналогичная картина наблюдалась при исследовании реактивной способности мышц (рис. 53). Рассмотренные тенденции в общем свойственны и движениям, выполняемым в других условиях, хотя там они имеют свои особенности (рис. 54 и 55). Из этих примеров следует, что увеличение кинетической энергии за счет веса груза явно невыгодно, Поэтому целесообразно рассмотреть более подробно изменение характеристик отталкивания по мере увеличения высоты на примере прыжка в глубину (см. рис. 55), тем более что это имеет непосредственное практическое значение для развития прыгучести. И так, значение максимума силы растет до высоты 1,5 м и затем резко снижается, а время движения при этом вначале изменяется несущественно, затем резко возрастает. Максимальные значения мощности работы и реактивности соответствуют высоте 0,75 м. Таким образом, оптимальный диапазон глубины прыжка для стимуляции активности мышц находится в пределах 0,75—1,15 м, причем вначале его работа мышц характеризуется наибольшей мощностью, а в конце — наибольшим максимумом динамического усилия. Эти данные легли в свое время в основу рекомендаций по использованию прыжка в глубину для квалифицированных прыгунов (Ю. В. Верхошанский, 1963, 1964, 1966
Рис. 54. Характеристики отталкивания после прыжка в глубину без отягощения (Р) и с отягощением 10, 20, 30, 40 кг;
< — время, ha — высота взлета, Р — средняя суммарная сила, R — коэффициент реактивности
Рис. 11. Характеристики отталкивания после прыжка в глубину с постепенно повышающейся высоты (ft);
|
|
(t — время, Рmах - максимальная сила, N — мощность работы, R — коэффициент реактивности)
Видимо, заслуживает внимания тот факт, что дальнейшее увеличение глубины прыжка существенно меняет динамические параметры отталкивания. Время опоры быстро растет, и главным образом за счет удлинения момента переключения мышц от уступающей работы к преодолевающей. Величина максимума динамического усилия и скорость сокращения мышц стабилизируются. Происходит четкое разделение отталкивания на два действия — амортизацию, при которой поглощается кинетическая энергия падения, и собственно отталкивание. Амортизация характеризуется увеличением глубины приседания, а собственно отталкивание — постоянной скоростью сокращения мышц.
Таким образом, положительный эффект стимуляции мышц путем поглощения кинетической энергии падения может быть с успехом использован только в определенных условиях, учитывающих оптимальные значения выты падения и веса тела или снаряда, а также в том случае, если действие в целом ориентировано преимущественно на быстрое отталкивание. Однако условия работы нервно-мышечного аппарата в момент амортизации падения тела со значительной высоты могут иметь самостоятельное тренировочное значение. Мгновенное развитие напряжения при этом совершенствует способнее, мышц к быстрому переходу в деятельное состояние, Во всяком случае опыт свидетельствует, что вреда скоростно-силовой подготовленности и опорному аппарату это не приносит. Хотя для того, чтобы серьезно говорить о каких-то практических рекомендациях в этом отношении требуются дополнительные исследования.
Итак, стимуляция мышц за счет поглощения энергии падения тела или снаряда является весьма эффективным методическим приемом. В его основе лежит способность мышц к более мощному сокращению после предварительного резкого ударного растягивания. Природа издала этот механизм для того, чтобы человек выходил победителем в борьбе с силами инерции своего тела в экстремальных ситуациях. Остается только хорошо его др. пользовать в спортивной практике.
Предварительное растягивание мышц имеет место в целом ряде силовых упражнений с отягощением, например при приседаниях или выпрыгиваниях со штангой да плечах. Однако оно не столь интенсивно, как в условиях торможения скорости предварительного свободного падения, где носит резкий ударный характер. Поэтому метод стимуляции мышц путем поглощения кинетически энергии падения и был назван ударным (Ю. В. Верхошанский, 1966, 1968). Наши исследователи (1958—1976) сделали лишь первые шаги в изучении и оформлении этого метода. Целый ряд последующих работ (В. В. Кузнецов, 1966; В. Н. Папышева, 1966; В. И. Чудиццр 1966; Л. Я. Черешнева, 1967; В. Г. Семенов, 1967; В, т-}' Савин, 1974; В. В. Татьян, 1974; А. В. Ходыкин, 19?5) подтвердили эффективность этого метода и дали некоторый материал для его использования. Однако предстоит еще большая работа как в лаборатории, так и в естественных условиях тренировки, прежде чем он обреет исчерпывающую завершенность.