Физиологические основы мышечной силы - Спортивная физиология
В Условиях изометрического сокращения мышцы проявляют максимальную статическую силу.
Максимальная статическая сила и максимальная произвольная статическая сила мышц
Изометрически сокращающаяся мышца развивает максимально возможное для нее напряжение при одновременном выполнении следующих трех условий:
- 1. активации всех двигательных единиц (мышечных волокон) данной мышцы; 2. режиме полного тетануса у всех ее двигательных единиц; 3. сокращении мышцы при длине покоя.
В Этом случае изометрическое напряжение мышцы соответствует ее максимальной статической силе.
Максимальная сила (МС), развиваемая мышцей, зависит от числа мышечных волокон, составляющих данную мышцу, и от их толщины. Число и толщина волокон определяют толщину мышцы в целом, или, иначе, площадь поперечного сечения мышцы (анатомический поперечник). Отношение МС мышцы к ее анатомическому поперечнику называется относительной силой мышцы. Она измеряется в ньютонах или килограммах силы на 1 см2 (Н/см2 или кг/см2).
Анатомический поперечник определяется как площадь поперечного разреза мышцы, проведенного перпендикулярно к ее длине. Поперечный разрез мышцы, проведенный перпендикулярно к ходу ее волокон, позволяет получить физиологический поперечник мышцы. Для мышц с параллельным ходом волокон физиологический поперечник совпадает с анатомическим. Отношение МС мышцы к ее физиологическому поперечнику называется абсолютной силой мышцы. Она колеблется в пределах 0,5-1 Н/см2.
Измерение мышечной силы у человека осуществляется при его. произвольном усилии, стремлении максимально сократить необходимые мышцы. Поэтому когда говорят о мышечной силе у человека, речь идет о максимальной произвольной силе (МПС, в спортивной педагогике этому понятию эквивалентно понятие "абсолютная сила мышц"). Она зависит от двух групп факторов: мышечных (периферических) и координационных (центрально-нервных).
К Мышечным (периферическим) факторам, определяющим МПС, относятся:
- 1. механические условия действия мышечной тяги - плечо рычага действия мышечной силы и угол приложения этой силы к костным рычагам; 2. длина мышц, так как напряжение мышцы зависит от ее длины; 3. поперечник (толщина) активируемых мышц, так как при прочих равных условиях-проявляемая мышечная сила тем больше, чем больше суммарный поперечник произвольно сокращающихся мышц; 4. композиция мышц, т. е. соотношение быстрых и медленных мышечных волокон в. сокращающихся мышцах.
К Координационным (центрально-нервным) факторам относится совокупность центрально-нервных координационных механизмов управления мышечным аппаратом - механизмы внутримышечной координации и механизмы межмышечной координации.
Механизмы внутримышечной координации определяют число и частоту импульсации мотонейронов данной мышцы и связь их импульсации во времени. С помощью этих механизмов центральная нервная система регулирует МПС данной мышцы, т. е. определяет, насколько сила произвольного сокращения данной мышцы близка к ее МС. Показатель МПС любой мышечной группы даже одного сустава зависит от силы сокращения многих мышц. Совершенство межмышечной координации проявляется в адекватном выборе "нужных" мышц-синергистов, в ограничении "ненужной" активности мышц-антагонистов данного и других суставов и в усилении активности мышц-антагонистов, обеспечивающих фиксацию смежных суставов и т. п.
Таким образом, управление мышцами, когда требуется проявить их МПС, является сложной задачей для центральной нервной системы. Отсюда понятно, почему в обычных условиях МПС мышц меньше, чем их МС. Разница между МС мышц и их МПС называется силовым дефицитом.
Силовой дефицит у человека определяется следующим образом. На специальной динамометрической установке измеряют МПС выбранной группы мышц, затем - ее МС. Чтобы измерить МС, раздражают нерв, иннервирующий данную мышечную группу, электрическими импульсами. Силу электрического раздражения подбирают такой, чтобы возбудить все моторные нервные волокна (аксоны мотонейронов). При этом применяют частоту раздражения, достаточную для возникновения полного тетануса мышечных волокон (обычно 50-100 имп/с). Таким образом, сокращаются все мышечные волокна данной мышечной группы, развивая максимально возможное для них напряжение (МС).
Силовой дефицит данной мышечной группы тем меньше, чем совершеннее центральное управление мышечным аппаратом. Величина силового дефицита зависит от трех факторов:
- 1. психологического, эмоционального, состояния (установки) испытуемого; 2. необходимого числа одновременно активируемых мышечных групп 3. степени совершенства произвольного управления ими.
Первый фактор. Известно, что при некоторых эмоциональных состояниях человек может проявлять такую силу, которая намного превышает его максимальные возможности в обычных условиях. К таким эмоциональным (стрессовым) состояниям относится, в частности, состояние спортсмена во время соревнования. В экспериментальных условиях значительное повышение показателей МПС (т. е. уменьшение силового дефицита) обнаруживается при сильной мотивации (заинтересованности) испытуемого, в ситуациях, вызывающих его сильную эмоциональную реакцию, например после неожиданного резкого звука (выстрела). То же отмечается при гипнозе, приеме некоторых лекарственных препаратов. При этом положительный эффект (увеличение МПС, уменьшение силового дефицита) сильнее выражен у нетренированных испытуемых и слабее (или совсем отсутствует) у хорошо тренированных спортсменов. Это указывает на высокую степень совершенства центрального управления мышечным аппаратом у спортсменов.
Второй фактор. При одинаковых условиях измерения величина силового дефицита тем больше, чем больше число одновременно сокращающихся мышечных групп. Например, когда измеряется МПС мышц, только приводящих большой палец кисти, силовой дефицит составляет у разных испытуемых 5-15% от МС этих мышц. При определении МПС мышц, приводящих большой палец и сгибающих его концевую фалангу, силовой дефицит возрастает до 20%. При максимальном произвольном сокращении больших групп мышц голени силовой дефицит равен 30% (Я. М. Коц).
Третий фактор. Роль его доказывается различными экспериментами. Показано, например, что изометрическая тренировка, проводимая при определенном положении конечности, приводит к значительному повышению МПС, измеряемой в том же положении. Если измерения проводятся в других положениях конечностя, то прирост. МПС оказывается незначительным или отсутствует совсем. Если бы прирост МПС зависел только от увеличения поперечника тренируемых мышц (периферического фактора), то он обнаруживался бы при. измерениях в любом положении конечности. Следовательно, в данном случае прирост МПС зависит от более совершенного, чем до тренировки, центрального управления мышечным аппаратом именно в тренируемом положении.
Роль координационного фактора выявляется также при изучении показателя относительной произвольной силы, которая определяется делением показателя МПС на величину мышечного поперечника (Так как у человека можно измерить только анатомический поперечник мышцы, для большинства мышц определяется не абсолютная произвольная сила (отношение МПС к физиологическому поперечнику), а относительная (отношение МПС к анатомическому поперечнику). В спортивной педагогике понятием "относительная сила" обозначают отношение МПС к весу спортсмена.). Так, после 100-дневной тренировки с применением изометрических упражнений МПС мышц тренируемой руки выросла на 92%, а площадь их поперечного сечения на 23% (рис. 28). Соответственно относительная произвольная сила увеличилась в среднем с 6,3 до 10 кг/см2. Следовательно, систематическая тренировка может способствовать совершенствованию произвольного управления мышцами. МПС мышц нетренируемой руки также несколько увеличилась за счет последнего фактора, так как площадь поперечного сечения мышц этой руки не изменилась. Это показывает, что более совершенное центральное управление мышцами может проявляться в отношении симметричных мышечных групп (явление "переноса" тренировочного эффекта).
Как Известно, наиболее высокопороговыми ("менее возбудимыми") являются быстрые двигательные единицы мышцы. Их вклад в общее напряжение мышцы особенно велик, так как каждая из них содержит много мышечных волокон. Быстрые мышечные волокна толще, имеют больше миофибрилл, и поэтому сила их сокращения выше, чем у медленных двигательных единиц. Отсюда понятно, почему МПС зависит от композиции мышц: чем больше быстрых мышечных волокон они содержат, тем выше их МПС.
Когда перед спортсменом стоит задача развить значительную мышечную силу во время выполнения соревновательного упражнения, он должен систематически применять на тренировках упражнения, которые требуют проявления большой мышечной силы (не менее 70% от его МПС). В этом случае совершенствуется произвольное управление мышцами, и в частности механизмы внутримышечной координации, обеспечивающие включение как можно большего числа двигательных единиц основных мышц, в том числе наиболее высокопороговых, быстрых двигательных единиц.
Похожие статьи
-
Физиологические основы мышечной силы и скоростно-силовых качеств (мощности) - Спортивная физиология
Как Уже отмечалось, проявляемая мышечная сила находится в обратной зависимости от скорости движения: чем выше скорость движения, тем меньше проявляемая...
-
Сила и основы методики ее воспитания - Сила и методы ее развития
Сила -- это способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противостоять ему за счет мышечных усилий (напряжений). Силовые способности --...
-
В Соответствии с типом сокращения основных мышц, осуществляющих выполнение данного упражнения, все физические упражнения можно разделить соответственно...
-
Наиболее общая физиологическая классификация физических упражнений может быть проведена на основе выделения трех основных характеристик активности мышц,...
-
Большой теннис предъявляет уникальные требования к физической подготовке спортсменов и ставит перед теми, кто нацелен на успех, исключительно трудные...
-
Факторы, влияющие на развитие силы, Тип Мышечного волокна - Фитнес и бодибилдинг
Почему у одного человека сила и масса мышц развивается быстрее чем у другого, когда оба выполняют одни и те же упражнения, по одной и той же программе...
-
Физиологические основы атлетической гимнастики В организме человека различают Скелетные, гладкие мышцы и сердечную мышцу. Гладкие мышцы входят в состав...
-
Сила и основы методики ее воспитания - Развитие физических качеств человека
Сила - это способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противостоять ему за счет мышечных усилий (напряжений). Силовые способности...
-
Методы развития силы - Сила и основы методики ее воспитания
В практике физического воспитания используется большое количество методов, направленных на развитие различных видов силовых способностей. Метод...
-
Мышечная работа (М. р.) - перемещение и поддержание положений тела и его частей благодаря работе мышц, обеспечиваемой координацией всех физиологических...
-
Биохимические закономерности адаптации к мышечной работе - Основы техники и тактики игры в волейбол
Любая физическая активность характеризуется своими специфическими двигательными действиями. Объединяет эти виды физической активности следующее: -...
-
Физиологическая классификация спортивных упражнений - Спортивная физиология
Все Спортивные упражнения можно разделить на две большие группы. Для упражнений первой группы характерны очень большие (на соревновании - предельные)...
-
Физиологическая характеристика нестандартных движений - Спортивная физиология
К нестандартным или ситуационным движениям относят спортивные игры (баскетбол, волейбол, теннис, футбол, хоккей и др.) и единоборства (бокс, борьба,...
-
Задачи развития силовых способностей - Сила и основы методики ее воспитания
Сила опорный двигательный развитие Первая задача -- общее гармоническое развитие всех мышечных групп опорно-двигательного аппарата человека. Она решается...
-
Выводы - Физиологические механизмы и резервы физических качеств спортивной тренировки
Молодые теннисисты характеризируются различным уровнем силовых возможностей. В большинстве тестов результаты молодых спортсменов по сравнению с...
-
Классификация циклических упражнений - Спортивная физиология
Энергетические запросы организма (работающих мышц) удовлетворяются, как известно, двумя основными путями: анаэробным и аэробным. Соотношение этих двух...
-
Введение - Сила и основы методики ее воспитания
Под силой понимается способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных усилий. Один из наиболее...
-
Литературный обзор - Механизм развития физической силы спортсмена
Любые движения человека-это результат согласованной деятельности Ц. Н.С. и периферических отделов двигательного аппарата, в частности скелетно-мышечной...
-
Введение - Механизм развития физической силы спортсмена
Мышечный сила волокно андроген Актуальность - подготовка квалифицированных спортсменов становится все более сложной и продолжительной. В связи с этим...
-
В циклических видах спорта может осуществляться любая мышечная деятельность, и в ней задействованы практически все группы мышц. Существует большое...
-
Одной из наиболее сложных проблем, возникающих при дополнительном введении в программу тренировок теннисиста упражнений по развитию силовых качеств,...
-
Активный отдых - Спортивная физиология
Характер и длительность восстановительных процессов могут изменяться в зависимости от режима деятельности спортсменов в послерабочий, восстановительный,...
-
Утомление при выполнении различных спортивных упражнений - Спортивная физиология
Для Различных упражнений характерна специфическая комбинация ведущих систем (локализации) и механизмов утомления. При Выполнении упражнений максимальной...
-
Утомление, Локализация и механизмы утомление - Спортивная физиология
Процесс утомления - это совокупность изменений, происходящих в различных органах, системах и организме в целом, в период выполнения физической работы и...
-
Оздоровительные силы природы - Основы физической культуры
Оздоровительные силы природы оказывают существенное влияние на занимающихся физическими упражнениями. Изменения метеорологических условий (солнечное...
-
Врабатывание, "мертвая точка", "второе дыхание" - Спортивная физиология
Врабатывание - это первая фаза функциональных изменений, происходящих во время работы. Тесно связаны с процессом врабатывания явления "мертвой точки" и...
-
Разминка - Спортивная физиология
Под Разминкой понимается выполнение упражнений, которое предшествует выступлению на соревновании или основной части тренировочного занятия. Разминка...
-
Физические упражнения выполняются с различной скоростью и величиной внешнего отягощения. Напряженность физиологических функций (интенсивность...
-
Физиология спорта и основ здоровья
Экг, отведения, используемые для ее регистрации. Основные показатели экг и их связь с сердечным циклом. Изменение показателей экг при мышечной работе. Р...
-
Значение мышечной релаксации Расслабление (релаксация) мышц - это уменьшение напряжения мышечных волокон, составляющих мышцу. Каждой мышце, соединенной...
-
МЫШЕЧНАЯ СИЛА, РАЗВИТИЕ СИЛЫ ФИЗИЧЕСКИМИ УПРАЖНЕНИЯМИ - Общая характеристика мышечной силы
Мышечная Сила человека характеризуется, как способность преодолевать внешнее сопротивление посредством мышечных усилий. Сила проявляется в результате...
-
Введение - Физиологические механизмы и резервы физических качеств спортивной тренировки
Компоненты силы и мышечной чувствительности -- важные точки отсчета в оценке функционирования двигательной системы спортсмена, формирование которых...
-
Основное средство физической культуры - физические упражнения. Существует физиологическая классификация упражнении, в которой вся многообразная мышечная...
-
Методика развития специальных двигательных качеств - Спортивная подготовка борцов высокого класса
Подготовка спортивный тренировка борьба 1. Средства и методы совершенствования двигательных умений. 2. Построение тренировочных заданий Продолжающееся...
-
Методы воспитания силы - Развитие физических качеств человека
Методы развития силы и их направленность в упражнениях с отягощениями Методы развития силы Направленность методов развития силы Содержание компонентов...
-
Методы воспитания силы - Сила и методы ее развития
В практике физического воспитания используется большое количество методов, направленных на воспитание различных видов силовых способностей. Метод...
-
Развитие силы (силовых способностей) - Развитие силы (силовых способностей)
Сила - это проявление таких возможностей человека, которые позволяют преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных...
-
Состояние теоретической и практической разработанности проблемы развития силы у старших школьников средствами атлетической гимнастики Обучение...
-
В исследованиях приняли участие 10 сильнейших польских теннисистов юношеского возраста (де-вушки -- 13--15 лет, юноши -- 13--16 лет). Тре-нировочный стаж...
-
Физические и физиологические основы развития быстроты у учащихся старшего школьного возраста Старший школьный возраст характеризуется продолжением...
Физиологические основы мышечной силы - Спортивная физиология