Физиологическая характеристика и механизмы развития физических качеств

Физиологическая характеристика и механизмы развития физических качеств

ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Физиологическая характеристика мышечной силы. 2. Физиологическая характеристика скоростно-силовых качеств. 3. Физиологическая характеристика быстроты.

Литература: 1. Верхошанский Ю. В. Основы специальной физической подготовки спортсменов. - М. , Фи. С, 1988. 2. Кучкин С. Н. , Бакулин С. А. Аэробная производительность и методы ее повышения: уч. пособие. - Волгоград, 1985. 3. Корягина Ю. В. Физиология силовых видов спорта: уч. пособие. - Омск: Сиб. ГУФК, 2003.

Общим механизмом развития всех физических качеств в процессе индивидуальной жизни является механизм временной связи (условного рефлекса).

1. На начальных этапах любые двигательные действия способствуют приросту всех физических качеств. 2. затем приостанавливается 3. и прекращается на заключительных этапах адаптации к специфической мышечной деятельности. В это период могут возникать взаимоотрицательные влияния развития одних физических качеств на другие. Перенос ФК - явление большего или меньшего проявления данного ФК в другом движении.

• Утрата ФК - возвращение их к исходному уровню в результате обратного развития морфологических и функциональных резервов организма. Утрата быстроты, силы и выносливости находится в отношении примерно 1: 3: 6 к продолжительности тренировки, принятой за единицу времени (год, месяц).

• Специфичность ФК. Проявления быстроты спринтера, боксера, фехтовальщика - различны, и разные проявления ФК не коррелируют друг с другом (статическая и динамическая сила в различных движениях не имеют взаимосвязи, что связано со специфическими особенностями проявлений ФК).

Физиологическая характеристика мышечной силы

Сила мышц • Сила человека определяется, как способность преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных усилий (В. М. Зациорский, 1966). • Ю. В. Верхошанский: «силовые способности непосредственно проявляются в величине рабочего усилия, они обеспечиваются целостной реакцией организма, связанной с мобилизацией психических качеств, функций моторной мышечной, вегетативной, гормональной и других его физиологических систем» .

Виды силы классифицируются в зависимости от характера движения: 1. Сила, проявляемая в статическом (изометрическом) режиме (изменение напряжения мышцы без изменения ее длины). 2. Сила, проявляемая в динамическом режиме: • уступающие движения; • «взрывные» движения; • динамическая «медленная» сила.

Сила в статическом режиме характеризуется двумя показателями: Максимальная сила мышц при их вызванном тетаническом сокращении (МС). Максимальная произвольная сила мышц при волевом усилии спортсмена (МПС). МПС<МС. Силовой дефицит (СД) показывает совершенство управления мышечным аппаратом со стороны ЦНС : СД= МС-МПС.

• Динамометрия – метод измерения силы, развиваемой мышцей или группой мышц. С помощью динамометра можно определить лишь количественные значения мышечной силы.

• Для оценки временных и амплитудных характеристик мышечного сокращения используется динамография – метод исследования мышечной деятельности, основанный на графической регистрации силы и скорости сокращения мышц. • Записываемая в этом случае кривая, отражающая мышечное сокращение, называется механограммой.

По механограмме определяют: силу и время сокращения, время сокращения до максимума и время полурасслабления.

• Анатомический и физиологический поперечник в разных по форме мышцах могут не соответствовать другу. Анатомический поперечник - площадь поперечного сечения, перпендикулярно длиннику мышцы и проходящего через брюшко в наиболее широкой его части. Физиологический поперечник представляет собой суммарную площадь поперечного сечения всех мышечных волокон, входящих в состав мышцы. А поскольку сила сокращающейся мышцы зависит от величины поперечного сечения мышечных волокон, то физиологический поперечник мышцы характеризует её силу.

• Анатомический поперечник – сплошная линия • Физиологический поперечник - прерывистая

Сила мышечного сокращения определяется: центрально-нервными, периферическими и энергетическими (запасы гликогена, АТФ, Кр. Ф).

Центрально-нервные факторы: 1. Внутримышечная координация • регуляция частоты импульсации α-мотонейронов, • регуляция числа активных ДЕ, • синхронизация активности различных ДЕ во времени. • Межмышечная координация – согласование активности вовлекаемых в сокращение мышечных групп.

Схема управления движениями

Межмышечная координация: • Активация мышечных групп, способствующих выполнению движения (координация мышцагонистов); • Своевременное выключение мышцантагонистов, препятствующих движению (данного и др. суставов).

Периферические – • сократительные свойства мышцы, • текущее функциональное состояние, • поперечник мышцы (плотность упаковки ДЕ), • плечо рычага действия мышечной силы, • соотношение быстрых и медленных мышечных волокон в мышце.

Различают быстрые и медленные мышечные волокна • Быстрые – характеризуются большой силой и скоростью сокращения и быстрым утомлением. • Медленные – низкими сократительными свойствами, малой утомляемостью, высоким окислительным потенциалом.

Рабочая гипертрофия – это увеличение поперечника мышцы в результате специальной физической подготовки. • Два крайних типа рабочей гипертрофии – миофибриллярная и саркоплазматическая.

• Миофибриллярная гипертрофия , связанна с увеличением количества и объема миофибрилл, то есть непосредственно сократительного аппарата мышечных волокон.

• Саркоплазматическая гипертрофия. связана с увеличением саркоплазматического пространства мышечного волокна, т. е. увеличением размера несократительной части мышцы.

• Силовая тренировка не изменяет соотношения медленных и быстрых мышечных волокон в тренируемых мышцах. • Она увеличивает процент быстрых гликолитических волокон и уменьшает процент быстрых окислительногликолитических волокон.

• • Методы силовой тренировки. Метод максимальных усилий. Метод повторных усилий. Изометрический метод. Уступающий метод.

Метод максимальных усилий. • одновременное включение наибольшего количества ДЕ, • максимальная частота импульсации мотонейронов, • синхронизация различных ДЕ, • концентрация усилия волевым напряжением.

Метод повторных усилий. • выполняется большой объем работы, • наблюдаются необходимые сдвиги в обмене веществ (гипертрофия), • меньшее натуживание и уменьшение травм, НО: • невыгоден в энергетическом отношении, • последние попытки выполняются при сниженной возбудимости ЦНС.

Изометрический метод. • Возможность регуляции и оптимального поддержания заданной силы, • Адаптация мышц к максимальным силовым напряжениям. НО: Через 6 -8 недель стабилизируется максимальная сила, появляется скованность мышц и снижается их эластичность.

Уступающий метод. • Использование супермаксимальных отягощений. • Эффективный метод развития максимальной силы, т. к. при нем развивается сила больше максимально доступной. Н-р: упражнения «ударного» типа: прыжок в яму с последующим выпрыгиванием. Основа - безусловный рефлекс: быстро растянутая мышца при сокращении проявляет значительно большее усилие, чем в движении без предварительного растяжения.

Типы мышечных сокращений: • Изометрическое ( при котором мышца развивает напряжение без изменения суставного угла). • Изотоническое ( при котором мышечные волокна укорачиваются при постоянной внешней нагрузке). • Изокинетическое (суставной угол изменяется с постоянной скоростью, а меняющееся напряжение мышцы компенсируется регуляцией внешней нагрузки).

Изокинетические тренажеры для специальной силовой подготовки пловцов.

Физиологическая характеристика и основы развития скоростносиловых способностей.

Скоростно-силовые – это движения, в которых спортсмен, при максимальном волевом усилии, стремится проявить максимально возможную силу и скорость сокращения мышц. • Одиночные – подъем штанги, прыжки, метания. • Циклические – бег на короткие дистанции, езда велосипедистаспринтера, ускорение хоккеиста или футболиста во время игры.

• В качестве показателя взрывной силы используется градиент силы, т. е. скорость ее нарастания, которая определяется как отношение максимальной проявляемой силы к времени ее достижения. • Показатели взрывной силы мало зависят от максимальной произвольной изометрической силы. • Сила сокращения мышц влияет на скорость движения: чем больше сила, тем быстрее движение.

Соотношение сила-скорость мышечного сокращения. • Сила и скорость движения находятся в обратной зависимости: чем больше проявляемая сила, тем меньше скорость его выполнения.

• «Взрывная» мощность является результатом оптимального сочетания силы и скорости. • Чем выше мощность развивает спортсмен, тем большую скорость он может сообщить снаряду или собственному телу, так как финальная скорость снаряда (тела) определяется силой и скоростью приложенного воздействия. • Одним из важных механизмов повышения скоростного компонента мощности служит увеличение скоростных сократительных свойств мышц, другим - улучшение координации работы мышц.

Факторы, определяющие эффективность скоростно-силовых движений: 1. Физиологический поперечник мышц. 2. Внутримышечная координация. 3. Межмышечная координация. 4. Скорость биохимических реакций в мышцах.

Соотношение и площадь поперечного сечения быстрых и медленных мышечных волокон икроножной мышцы у легкоатлетов и у нетренированных мужчин (Д. Костилл и др. ) Спортивная специализация Спринт % быстрых волокон 76, 0 (79, 0 - 73, 0) Прыжки в длину 53, 3 (56, 0 -50, 7) Метания 62, 3 (87, 0 -48, 0) Бег (средние 48, 1 дистанции) (59, 5 -30, 6) нетренированные 47, 4 мужчины (62, 0 -26, 8) % площади быстрых волокон 76, 5 62, 2 66 53, 5 44

Развитие скоростно-силовых качеств. • Применение упражнений локального и глобального характера повторным методом (от 1 до 10 повторений) с максимальной интенсивностью. • Изометрические упражнения с кратковременными максимальными напряжениями в специфических углах. • Выполнение специальных региональных и глобальных упражнений.

• • • В качестве методов контроля при совершенствовании скоростно-силовых качеств могут быть использованы: Методы определения возбудимости нервномышечного аппарата; Методы определения латентного времени напряжения и расслабления мышц; Методы оценки мышечного тонуса (миотонометрия); Методы оценки силовых возможностей различных мышц (динамометрия); Методы оценки взрывной силы (динамография)

Физиологическая характеристика быстроты.

Формы проявления, способы измерения быстроты и методы развития скоростных возможностей. • Быстрота - это способность человека в определённых специфических условиях мгновенно реагировать с высокой скоростью движений на тот или иной раздражитель, выполняемых при отсутствии значительного внешнего сопротивления, сложной координации работы мышц в минимальный для данных условий отрезок времени и не требующих больших энергозатрат.

Различают несколько элементарных и комплексных форм проявления быстроты. • Быстрота простой и сложной двигательной реакции; • Быстрота одиночного движения (темп движения); • Быстрота сложного (многоуровневого) движения связанного с изменением положения тела( например, в баскетболе, плавании, беге и т. д. ); • Частота ненагруженных движений.

Физиологический механизм проявления быстроты представляется как многофункциональное свойство, зависящее от состояния ЦНС и периферического нервно -мышечного аппарата. Показатель, характеризующий быстроту (быстродействие) как качество, определяется: 1. временем одиночного движения, 2. временем двигательной реакции (реагирование на сигнал), 3. частотой одинаковых движений в единицу времени (темп).

Двигательная реакция – это ответ на внезапно появляющийся сигнал определёнными движениями или действиями. Время реагирования на сигнал измеряется интервалом между появлением сигнала и началом ответного действия. Это время определяется: • быстротой возбуждения рецептора и посылки импульса в сенсорные центры; • быстротой переработки сигнала в ЦНС; • быстротой принятия решения о реагировании на сигнал; • быстротой посылки сигнала к началу действия; • быстротой развития возбуждения в исполнительном органе (в мышце).

Развитие быстроты спортсмена тесно связано с развитием способности мышц к расслаблению (от степени их эластичности), особенно от их способности к быстрому расслаблению. Поэтому большой резерв увеличения скорости кроется в улучшении техники движения.