ЛЕКЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ ПЛАН

ЛЕКЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ

ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Понятие мышечная сила как физическое качество. 2. Физиологические механизмы проявления мышечной силы. 3. Физиологическое обоснование методов развития мышечной силы. 4. Определение уровня проявления мышечной силы.

ЛИТЕРАТУРА 1. Смирнов В. М. , Дубровский В. И. Физиология физического воспитания и спорта. М. , 2002. 2. Фомин Н. А. Физиология человека. М. , 1995. 3. Коц Я. М. Спортивная физиология. М. , 1986. 4. Коробков А. В. Нормальная физиология. М. , 1980. 5. Бордуков М. И. Оценка морфофункционального и психофизиологического развития детей дошкольного возраста. Красноярск. , 2011.

1. ПОНЯТИЕ МЫШЕЧНАЯ СИЛА КАК ФИЗИЧЕСКОЕ КАЧЕСТВО Мышечная сила – способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему путем мышечных усилий В преодолевающей работе – силы сопротивления направлены против движения (жим штанги от груди) В уступающей работе – силы сопротивления действуют по ходу движения (опускание штанги)

ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ Определение силы F=m. a В механике сила может изменяться за счет: массы, ускорения, массы + ускорения В спорте мышечная сила достигает своего предельного выражения, в связи с чем формулу определения силы следует представить как Fmx=m. a У человека сила изменяется только за счет ускорения или за счет массы, в связи с чем упражнения делятся на собственно-силовые и скоростно-силовые • cобственно-силовые – Fmx =mmx. a • скоростно-силовые – Fmx=m. Аmx

ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ СИЛОВЫХ СПОСОБНОСТЕЙ Собственно-силовые – способность к проявлению максимальной силы. Максимальная сила - наивысшая сила, которую способна развить нервно-мышечная система при произвольном максимальном мышечном сокращении (штанга, метания, борьба и др. ) Скоростно-силовые – способность нервно-мышечной системы преодолевать сопротивление с высокой скоростью мышечных сокращений (спринт, ускорения ( «рывки» ) в игровых видах спорта) Силовая выносливость – способность организма сопротивляться утомлению при силовой работе (гребля, велогонки, лыжные гонки и др. ) «Взрывная сила» - способность проявлять большие величины силы в наименьшее время (прыжки, метания, толкания и др. )

ВИДЫ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ Абсолютная мышечная сила (АМС) – сила проявляемая человеком к каком-либо движении, оцененную безотносительно к собственному весу тела Относительная мышечная сила (ОМС) – величина силы, приходящаяся на 1 кг веса тела (М). Относительная сила определяется по формуле: ОМС=АМС : М Динамическая сила – сила проявляемая в движении (преодолевающий и уступающий режимы) Статическая сила – сила проявляемая при выполнении статических упражнений (статический и изометрический режим)

ТИПЫ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ Концентрический (миометрический) – внешняя нагрузка меньше, чем напряжение сокращающейся мышцы. Мышца укорачивается и вызывает движение. Эксцентрический (плиометрический) – внешняя нагрузка больше, чем напряжение, развиваемое мышцей во время сокращения. Мышца растягивается (удлиняется) при сокращении. Изометрический – сокращение, при котором мышца развивает напряжение не изменяя длины.

ФОРМЫ И ТИПЫ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ Форма сокращения Тип сокращения Концентрический (миометрический) Функции Статическая Изометрический Внешняя работа мышцы Ускорение Меньше, чем напряжение мышцы Позитивная Замедление Больше, чем напряжение мышцы Негативная Фиксация Соответствует напряжению Равна нулю мышцы Динамическая Эксцентрический (плиометрический) Внешняя нагрузка на мышцу

РАЗНОВИДНОСТИ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ «Взрывная сила» - способность преодолевать сопротивление с максимальным мышечным напряжением в кратчайшее время. В этом случае сила и быстрота движений сочетаются, т. е. выступают как интегральное специфическое качество (прыжки, метания, спринтерский бег, борьба) Быстрая сила – проявление силы с не максимальным ускорением (бег, плавание, велосипедный спорт) Медленная сила – проявление силы при выполнении сравнительно медленных движений, практически без ускорения (жим штанги, выход в упор силой на кольцах, перекладине)

ВЛИЯНИЕ НА ПРОЯВЛЕНИЕ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ «Сила – величина перемещаемой массы» F Зона А Зона Б а Проявление силы в зоне Б зависит от силовых возможностей человека

«Сила – скорость» F V Наивысшая мышечная сила проявляется при наименьшей скоростивижения

«Сила – уступающие движения» При насильственном увеличении длины мышцы проявляемая сила может на 50 -100% превосходить максимальную изометрическую силу. Например, сила проявляемая приземлении с большой высоты, больше той, которую спортсмен может проявить в отталкивании Сила, проявляемая в уступающем режиме работы зависит от скорости движения: чем больше скорость, тем выше проявляемая сила

2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ МЫШЕЧНОЙ СИСТЕМЫ Нервная система координирует движение тела, обеспечивает одновременную и эффективную работу всех органов. Информация об изменениях улавливается чувствительными нервами и переправляется в ЦНС. В ЦНС она перерабатывается и отсылается к Она позволяет чувствовать, что мышцам в виде нервных сигналов через происходит внутри организма и снаружи. движущие нервы.

ДВИГАТЕЛЬНЫЙ ОТДЕЛ ГОЛОВНОГО МОЗГА Двигательный отдел головного мозга контролирует все движения мышц на разных участках тела. Этот отдел позволяет осуществлять процессы, связанные с ходьбой, бегом и др. Под контролем двигательного отдела находятся также и движения отдельных мышц.

СИГНАЛИЗАЦИЯ ДВИЖЕНИЯ

РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА Рефлекторная дуга – это пройденный по нервному пути импульс в течение расслабления мышц. Импульс проходит от нервных окончаний до позвоночника. Каждое расслабление мышц имеет собственную рефлекторную дугу. Например, если человек наступает на предмет который проваливается, то он резко убирает ногу.

МЕХАНИЗМ ВОЗБУЖДЕНИЯ МЫШЦЫ На концевой пластинке двигательного нерва электрический импульс заставляет лопаться ряд пузырьков, содержащих ацетилхолин. Это возбуждает мышцу.

ДВИГАТЕЛЬНАЯ ЕДИНИЦА

НЕРВНО-МЫШЕЧНЫЙ СИНАПС Обозначения на схеме. Цитировано из Human Physiology. Ed. R. F. Schmidt and G. Thews, Springer-Verlag, berlin, Heidelberg, New York, 1983. А, Б, В - последовательно увеличенные фрагменты нервномышечного синапса. (1) Аксон мотонейрона, заканчивающийся на мышечном волокне; (2) Миелиновая облочка аксона мотонейрона. (3) Концевые ветви аксона мотонейрона. (4) Синаптическая щель. (5) Базальная мембрана концевой пластинки. (6) Митохондрия концевой пластинки. (7) Синаптический пузырек. (8) Окаймленный пузырек. (9) Ацетилхолиновые рецепторы субсинаптической мембраны. (10) Базальная мембрана субсинаптической мембраны.

РЕФЛЕКТОРНЫЕ ДУГИ РЕФЛЕКСА НА РАСТЯЖЕНИЕ МЫШЦЫ (ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЫШЦ АНТАГОНИСТОВ) Обозначения: 1 – мышца-разгибатель; 2 – афферентные нервные волокна; 3 – афферентные нейроны спинального ганглия; Р – мотонейроны, управляюшие мышцами-разгибателями; С – мотонейроны, управляющие мышцами-сгибателями; 4 – аксоны мотонейронов спинного мозга; 5 – концевые пластинки аксонов мотонейронов; 6 – мышечные веретена; 7 – мышца-сгибатель; 8 – деполяризующие (возбудительные) синапсы; 9 – гиперполяризуюште (то рмозные) синапсы; зеленая стрелка – удар молоточком по сухожилию мышцы-разгибателя.

РАБОТА МЫШЦ Мышцы заставляют тело двигаться, когда они получают нервные сообщения. Когда скелетные мышцы, прикрепленные к костям действуют, они тянуться на костях и тело двигается. Работа мышц руки Для каждой мышцы, выполняющей определенное действие, существует другая, выполняющая обратное действие. Например, одна мышца на ноге выпрямляет ногу, а другая сгибает. Такие мышцы называются антогоническими.

МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ СИЛЫ ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РАЗВИТИЕ СИЛЫ внутримышечные особенности нервной регуляции психофизиологические механизмы

ВНУТРИМЫШЕЧНЫЕ ФАКТОЫ Внутримышечные факторы: биохимические, морфологические и функциональные особенности мышечных волокон. Физиологический поперечник мышечных волокон; перистым строением) он (зависит от числа наибольший для мышц с Состав (композиция) мышечных волокон (соотношение слабых и более возбудимых медленных мышечных волокон (окислительных, мало утомляемых) и более мощных высоко пороговых быстрых мышечных волокон (гликолитических, утомляемых) Миофибриллярная гипертрофия мышцы (увеличение мышечной массы за счет роста толщины и более плотной упаковки сократительных элементов мышечного волокна - миофибрилл.

НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ Увеличение частоты нервных импульсов (импульсы поступают в скелетные мышцы от мотонейронов спинного мозга и обеспечивают переход от слабых одиночных сокращений их волокон к мощным тетаническим) Активация ДЕ (при увеличении числа вовлеченных в двигательный акт ДЕ повышается сила сокращения мышцы) Синхронизация активности ДЕ (одновременное сокращение возможно большего числа активных ДЕ резко увеличивает силу тяги мышцы) Межмышечная координация (сила мышцы зависит от деятельности других мышечных групп)

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ изменение функционального состояния организма (бодрость, сонливость, утомление) влияние мотиваций и эмоций, усиливающих симпатические и гормональные воздействия со стороны гипофиза, надпочечников и половых желез биоритмы ВЛИЯНИЕ ГОРМОНОВ НА МЫШЕЧНУЮ СИЛУ мужские половые гормоны – андрогены (обеспечивают рост синтеза сократительных белков в скелетных мышцах)

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЗЕРВЫ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ • Включение дополнительных ДЕ в мышце; • Синхронизация возбуждения ДЕ в мышце; • Своевременное торможение мышц-антагонистов; • Координация (синхронизация) сокращений мышцантагонистов; • Повышение энергетических ресурсов мышечных волокон; • Переход от одиночных сокращений мышечных волокон к тетаническим; • Усиление сокращения после оптимального растяжения мышцы; • Адаптивная перестройка структуры и биохимии мышечных волокон (рабочая гипертрофия, изменение соотношения объемов медленных и быстрых волокон и др. ).

3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕТОДОВ РАЗВИТИЯ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ

СРЕДСТВА РАЗВИТИЯ СИЛЫ Средствами развития силы мышц являются различные силовые упражнения, среди которых можно выделить три их основных вида: Упражнения с внешним сопротивлением. Упражнения с преодолением веса собственного тела. Изометрические упражнения.

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ НАГРУЗКИ ПРИ РАЗВИТИИ СИЛЫ НАПРАВЛЕННОСТЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ УПРАЖНЕНИЙ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ: • видом и характером упражнения; • величиной отягощения или сопротивления; • количеством повторения упражнений; • скоростью выполнения преодолевающих или уступающих движений; • темпом выполнения упражнения; • характером и продолжительностью интервалов отдыха между подходами.

Метод максимальных усилий Для практической реализации метода используется несколько методических приемов: равномерный, «пирамида» , максимальный. Методический прием «равномерный» - упражнение выполняется с весом 90 -95% от максимального: повторить 2 -3 раза в 2 -4 подходах с интервалами отдыха 2 -5 минут. Темп движений - произвольный. Методический прием «пирамида» - выполняется несколько подходов с увеличением отягощения и сокращением количества повторений упражнения в каждом последующем подходе, например: 1) вес 85% - поднять 5 раз; 2) вес 90% - поднять 3 раза; 3) вес 95% -поднять 2 раза; 4) вес 97 - 100% - поднять 1 раз; 5) с весом более 100% - попытаться выполнить 1 раз. Интервалы отдыха между подходами - 2 -4 минуты. Методический прием «максимальный» - упражнение выполняется с максимально возможным в данный момент времени отягощением: 1 раз х 4 -5 подходов с произвольным отдыхом.

МЕТОД ПОВТОРНЫХ УСИЛИЙ ПРИЕМЫ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА равномерный суперсерий и комбинаций упражнений круговой «УДАРНЫЙ» МЕТОД Ударный» метод применяется для развития амортизационной и «взрывной» силы различных мышечных групп. используются отталкивания после прыжка в глубину с дозированной высоты. Приземление должно быть упругим, с плавным переходом в амортизацию. СМ. СЛЕДУЮЩИЙ СЛАЙД

ПРЫЖКИ В ГЛУБИНУ

МЕТОДЫ РАЗВИТИЯ «ВЗРЫВНОЙ» СИЛЫ Для развития «взрывной» силы и реактивной способности нервно-мышечного аппарата применяется весь арсенал средств силовой подготовки, как отдельно, так и в комплексе упражнения с отягощениями прыжковые упражнения с «ударным» режимом работы мышц изометрические упражнения

ПРИЕМЫ РАЗВИТИЯ «ВЗРЫВНОЙ» СИЛЫ Повторносерийный прием «Реверсивный» прием ПРЫЖКОВЫЕ УПРАЖНЕНИЯ однократные прыжки многократные прыжки

Примеры тренировочных упражнений с ударным режимом развития мышечных усилий: А - комбинированные прыжки; Б, В - с отягощением на блочном устройстве; Г-на простейших тренажерах; Д - в упоре лежа (по Ю. В. Верхошанскому).

Метод развития динамической (скоростной) силы Скоростная сила проявляется при быстрых движениях против относительно небольшого внешнего сопротивления УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИЛЫ упражнения с отягощениями прыжки с высоты прыжковые упражнения комплексы

Методы развития силовой выносливости Силовая выносливость - способность длительное время проявлять оптимальные мышечные усилия РАЗ ВИТ ИЯ ВЫН ОСЛ ИВО СТИ Силовая выносливость является сложным, комплексным физическим качеством и определяется как уровнем развития вегетативных функций, обеспечивающих необходимый кислородный режим организма, так и состоянием нервномышечного аппарата -совершенствование фосфагенной системы энергообеспечения за счет: увеличения мощности анаэробного алактатного процесса; -расширение анаэробной алактатной емкости (увеличения объема внутримышечных источников энергии); -повышение эффективности реализации имеющегося энергетического потенциала путем совершенствования техники рабочих движений. -увеличение буферной емкости крови; -повышение окислительных возможностей организма (увеличение аэробной мощности)

ИЗОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД Изометрический метод характеризуется кратковременным напряжением мышц без изменения их длины. Выполняемые этим методом упражнения рекомендуется применять как дополнительные средства развития силы. Напряжение мышц надо увеличивать плавно до максимального или заданного, и удерживать его в течение нескольких секунд в зависимости от развиваемого усилия Эффективно сочетание изометрических напряжений с упражнениями динамического характера, а также с упражнениями на растягивание и расслабление