Физиологические механизмы скоростно-силовых качеств.
Морфофункциональная и метаболическая характеристика двигательных качеств
Общая характеристика силовых и скоростно-силовых упражнений.
Упражнения с внешней нагрузкой, близкой или равной максимальной изометрической мышечной силе, относятся к собственно-силовым упражнениям.
Упражнения с внешней нагрузкой, равной 40-70% от максимальной изометрической силы относятся к скоростно-силовым упражнениям.
В движениях с перемещением малой массы (менее 40% от максимальной изометрической силы) достигается высокая скорость, а проявляемая мышечная сила относительно мала. Такие упражнений относятся к скоростным.
Основными формами силовых проявлений при спортивной деятельности, являются абсолютная сила, скоростная сила, относительная сила, взрывная сила, силовая выносливость, максимальная сила мышцы, максимальная произвольная сила.
По Верхощанскому. Абсолютная сила измеряется величиной максимального произвольного мышечного усилия в изометрическом режиме или предельным весом поднятого груза.
В физиологии (Я.М. Коц, 1975) принято измерять максимальную силу (МС) мышц предельной величиной их рабочего напряжения, вызванного путем раздражения электрическим током нерва, иннервирующего данную мышечную группу.
В спортивной практике различают еще так называемую относительную силу мышц спортсмена, т.е. величину силы, приходящуюся на 1 кг собственного веса тела или спортивного снаряда.
Когда говорят о мышечной силе у человека при его произвольном усилии, стремлении максимально сократить мышцы, речь идет о максимальной произвольной силе (МПС).
Скоростная сила характеризует способность мышц к быстрой peализации неотягощенного движения или движения против небольшого внешнего сопротивления. Скоростная сила оценивается, как правило, показателем скорости движения.
Взрывная сила характеризует способность лишь к проявлению значительных напряжений в минимальное время.
Силовая выносливость характеризует способность мышц к сохранению эффективности их функционирования в условиях длительной работы.
В обычных условиях МПС мышц меньше, чем их МС. Разница между МС мышц и их МПС называется силовым дефицитом.
Сила мышц зависит от двух групп факторов: периферических и центрально-нервных (рис.1).
2. Физиологические механизмы гипертрофии мышц в результате физической тренировки
Различают - саркоплазматический и миофибриллярный типы гипертрофии мышечных волокон.
Саркоплазматическая гипертрофия - это утолщение мышечных волокон за счет преимущественного увеличения объема саркоплазмы. Происходит повышение содержания несократительных (митохондриальных) белков и метаболических резервов мышечных волокон: (гликогена, безазотистых веществ, креатинфосфата, миоглобина и др.). Увеличение числа капилляров в результате тренировки также может вызвать некоторое утолщение мышцы.
Миофибриллярная гипертрофия связана с увеличением числа и объема миофибрилл, т.е. собственно- сократительного аппарата мышечных волокон. При этом возрастает плотность укладки миофибрилл в мышечном волокне. Такая гипертрофия ведет к значительному росту мышцы.
Физиологические механизмы скоростно-силовых качеств.
Мышечная сила, измеряемая в условиях динамического режима работы мышц, обозначается как динамическая сила (F). Она определяется по ускорению (а), сообщаемому массе (m).
Динамическая сила при концентрическом сокращении мышц меньше, чем статическая сила. В режиме эксцентрических сокращений мышцы способны проявлять динамическую силу, значительно превышающую максимальную изометрическую.
С энергетической точки зрения, все скоростно-силовые упражнения относятся к анаэробным. Предельная продолжительность их -менее 1-2 мин. Для энергетической характеристики этих упражнений используются два основных показателя: а) максимальная анаэробная мощность (МАМ); б) максимальная анаэробная емкость (МАЕ). Работа максимальной анаэробной мощности выполняется лишь несколько секунд и почти исключительно за счет энергии фосфагенов - АТФ и КРФ. Запасы этих веществ определяют максимальную анаэробную мощность. Короткий спринт и прыжки являются упражнениями, результаты которых зависят от МАМ.
Для оценки МАЕ используется величина максимального кислородного долга, который выявляется после pаботы предельной продолжительности (oт 1 до 3'). Это объясняется тем, что наибольшая часть избыточного количества О2, потребляемого после работы, используется для восстановления запасов АТФ, КРФ и гликогена, которые расходовались в анаэробных процессах за время работы.
У неспортсменов максимальный О2-долг равен 5 л, а у спортсменов может достигать 20 л.
Силовая тренировка связана с относительно небольшим числом повторных максимальных или близких к ним мышечных сокращений, в которых участвуют как быстрые, так и медленный мышечные волокна.
Силовые и скоростно-силовые тренировки вызывают определенные биохимические изменения в тренируемых мышцах. Хотя содержание АТФ и КРФ в них несколько выше, чем в нетренируемых (на 20-30%), оно не имеет большого энергетического значения. Более существенно повышение активности ферментов, определяющих скорость оборота расщепления и росинтеза фосфагенов (АТФ, АДФ, АМФ, КРФ), в частности миокиназы и креатинфосфокиназы.