Максимальная сила мышц и факторы, определяющие развитие силы и скоростно-силовых качеств.

Физические качества развиваются в единстве с двигательными навыками.

Совершенство двигательных навыков зависит от способности:

• Дозировать усилия

• От проявления таких физических качеств как сила, скорость выносливость.

В процессе развития физических качеств особое значение имеет функциональная, биохимическая и морфологическая перестройка организма.

СИЛА – это противодействие внешнему сопротивлению.

Определяется: по максимальному напряжению мышц в изометрическом режиме (методы – динамометрия, тензометрия)

Чем больше сила мышцы, тем меньше скорость сокращения. Силовые упражнения выполняются при максимальном напряжении мышц и с маленькой скоростью.

Скоростно-силовые упражнения(выполняются при сопротивлении от 45-70% с максимальной скоростью).

Скоростные упражнения(выполняются при сопротивлении менее 40% с максимальной скоростью).

Для развития максимального изометрического напряжения мышцы необходимо:

• активация всех двигательных единиц мышцы

• полный гладкий тетанус мышечного сокращения

• сокращение мышцы при длине покоя

Развитие максимальной силы мышц зависит от числа мышечных волокон.

1. Относительная сила максимальная сила

(ОС=1кг/cм2) анатомический поперечник мышцы

2. Абсолютная сила максимальная сила

физиологический поперечник

Физиологический поперечник – площадь сечения всех мышечных волокон мышцы. Увеличение физиологического поперечника мышцы происходит за счет гипертрофии волокон.

Гипертрофия: саркоплазматическая (увеличение количества саркоплазмы в мышечном волокне) и миофибриллярная (увеличение количества миофибрилл).

Сила определяется при выполнении произвольных движений.

Произвольная сила (ПС) зависит от периферических и центральных факторов:

Периферические факторы (мышечные)	Центральные факторы
1. Механические условия (рычаг и угол приложения силы). 2. Длина мышцы. 3. Физиологический поперечник. 4.Соотношение быстрых и медлен-ных двигательных единиц в мышце	1. Внутримышечная координация (число мотонейронов, иннервирующих мышцу, и частота импульсации) 2. Межмышечная координация (включение мышц-синергистов, взаимодействие мышц- антогонистов).

Максимальная произвольная сила (МПС) меньше Максимальной силы (МС) (определяется в лаборатории).

Силовой дефицит = МС – МПС

Чем меньше силовой дефицит, тем большую силу способен развивать спортсмен при выполнении произвольных упражнений.

Силовой дефицит зависит от:

• Психологических факторов центральные

• Внутримышечной координации факторы

• Межмышечной координации

• Морфологических особенностей мышцы

Для развития МПС выполняют упражнения с сопротивлением = 75-95%

5.2. Физиологическая характеристика скоростно-силовых качеств

Мощность работы (N) – оптимальное сочетание силы и скорости.

Увеличение мощности выполняемого упражнения достигается увеличением одного из параметров определяющих мощность – скорости или силы.

Для развития скоростно-силовых качеств используются упражнения уступающего и преодолевающего характера, выполняемые в динамическом режиме.

Динамические упражнения преодолевающего характера способствуют развитию «взрывной силы».

Градиент силы – показатель взрывной силы.

Градиент силы = МС (максимальная сила)

t (время достижения МС)

Физиологическая основа проявления и развития скоростно-силовых качеств:

- начальная скорость импульсации мотонейронов (частота импульсации)

- морфофункциональные особенности строения мышцы (соотношение быстрых и медленных двигательных единиц);

- время возбуждения двигательных единиц (время прохождения возбуждения через нервно-мышечные синапсы и возникновение потенциала действия).

Скорость сокращения мышцы является одним из компонентов, которые определяют проявление скоростно-силовых качеств. Скорость зависит от:

• латентного периода двигательной реакции

• скорости одиночного движения

• частоты движений в единицу времени

Механизм энергообеспечения скоростно-силовых упражнений и, соответственно, скоростно-силовых качеств, зависит от процессов анаэробного образования АТФ (фосфогенный или креатинфосфокиназный и гликолитический процессы).

Механизм энергообразования характеризуется такими критериями:

1. Максимальная анаэробная мощность (МАМ) – количество АТФ, образующееся в единицу времени.

2. Максимальная анаэробная емкость (МАЕ) – количество АТФ, которое образуется за весь период работы и обеспечивает энергией работу данного объема.

3. МАМ определяется запасами АТФ и КрФ в мышце.

4. МАЕ характеризуется величиной кислородного долга и определяется по суммарному количеству синтезированной АТФ в процессах анаэробного энергообразования.

Сила сокращения мышцы является вторым компонентом, который определяет проявление скоростно-силовых качеств. Сила зависит от:

• количества и качества включаемых в сокращение двигательных единиц

• с биохимической позиции зависит от степени перекрывания актиновых и миозиновых сократительных миофибрилл мышцы и от количества образующихся «поперечных мостиков» или актомиозиновых комплексов, а так же общего количества актина и миозина в мышцах.

Скоростно-силовые качества совершенствуются наряду с совершенствованием адаптационных процессов организма спортсмена к выполнению нагрузок скоростно-силовой направленности. При этом наблюдается:

• снижение чувствительности хеморецепторов мышц, сосудов и чувствительности нервных центров к закислению среды, т.е снижению рН, что наблюдается при выполнении физических нагрузок в анаэробном режиме

• увеличиваются запасы КрФ и АТФ в мышцах

• иногда наблюдается и повышение активности ферментов, участвующих в процессах энергообразования.

Для развития скоростно-силовых качеств, в спортивной тренировке часто используют интервальные упражнения, выполняемые в анаэробном режиме с высокой скоростью, что повышает функциональные возможности спортсмена.

Физическими качествами человека, проявляющимися при мышечной деятельности, являются скоростно-силовые качества. Важнейшие из них – скорость, сила, мощность развиваемого усилия. Проявление этих качеств зависит от биохимических, физиологических и психологических особенностей организма спортсмена, его технической подготовки.

Скоростно-силовые качества спортсмена предопределяются:

1. Генетическими (наследственными) факторами, которые обуславливают такие показатели:

• длина саркомера в миофибриллах

• содержание быстрых и медленных волокон в мышцах

• обуславливают характер метаболизма быстрых (анаэробных) и медленных (аэробных) волокон. Определяют активность ферментов в этих группах волокон

2. Средовыми факторами – физическая нагрузка (ее качество, направленность, длительность и частота)

3. Биохимическими факторами:

• Содержание сократительных белков актина и миозина

• АТФ-азная активность миозина (определяет скорость ресинтеза АТФ)

• Концентрация ионов Са, магния, натрия, калия в мышечной ткани

• Способность к быстрому высвобождению и связыванию (особенно ионы Са)

Величина максимальной мощности, которую способна развить мышца, отражает совместный эффект проявления силы и скорости сокращения и является линейной функцией от суммарной АТФ-азной активности. Следует обратить внимание на то, что суммарная АТФ-азная активность белых быстро сокращающихся волокон выше, чем у красных медленно сокращающихся мышечных волокнах

Так как структурные факторы скоростно-силовых качеств человека генетически обусловлены, и практически не меняются в процессе индивидуального развития под влиянием тренировки, то основными методами улучшения скоростно-силовых качеств и достижения «заложенных» наследственно потолков в проявлении данных качеств, являются: упражнения, направленные на синтез сократительных белков в мышцах, повышение АТФ-азной активности миозина; оптимизация и подбор режима питания и рациона, использование биологических добавок, гормональные препараты (но очень осторожно и под наблюдением специалистов).

Следует отметить, что максимальное развитие биохимических, молекулярных основ качеств двигательной деятельности происходит не одновременно: раньше всего максимума достигают основы выносливости к длительной работе, затем сила, в последнюю очередь – быстрота. При прекращении тренировок все постепенно возвращается к исходному уровню в обратном порядке: в первую очередь снижается быстрота, способность к скоростной работе максимальной и субмаксимальной мощности, позднее сила, в последнюю очередь – выносливость к длительной работе в условиях устойчивого состояния.