Физиологическая характеристика мышечной силы, скорости (быстроты) движений, выносливости и ловкости

Образование двигательного навыка и физическая тренировка всегда в той или иной мере связаны с изменениями качественных параметров двигательной деятельности (двигательных, или физи­ческих, качеств) —силы, быстроты (скорости), выносливости и ловкости.

При осуществлении двигательной деятельности форма движе­ния и его качественные характеристики тесно связаны между собой. Каждое движение всегда может быть охарактеризовано какой-то степенью развиваемой при этом силы и скорости. В тех случаях, когда двигательная деятельность продолжается некото­рое время, можно говорить по мере наступления утомления о сте­пени выносливости при данной деятельности организма. Наконец, при выполнении сложных двигательных актов последние могут характеризоваться ловкостью, с которой они осуществляются.

При выполнении различных физических упражнений требуют­ся разнообразные градации проявления силы, скорости движений, выносливости и ловкости.

Биологические факторы, обусловливающие развитие качественных параметров двигатель­ной деятельности. Сила, скорость (быстрота), выносли­вость и ловкость, проявляемые при различных движениях чело­века, обусловлены, с одной стороны, состоянием периферических элементов двигательного аппарата, т. е. мышц, с другой—харак­тером нервной регуляции и с третьей—состоянием вегетативных функций: кровообращения, дыхания и т. д.

Структурные особенности скелетных мышц несомнен­но, в известной мере обусловливают возможность проявить зна­чительную или максимальную силу, скорость или выносливость. Не меньшее значение имеет и химический состав мышц. Как известно, содержание химических веществ в мыш­цах — белков, гликогена, креатина, фосфагена, аденозинтрифосфорной кислоты, ферментных систем и т. д.—в результате трени­ровки изменяется (А. В. Палладии, Н. Н. Яковлев и др.).

После прекращения тренировки биохимические показатели постепенно возвращаются к исходным величинам, причем показа­тели, связанные со скоростью движений, снижаются раньше, чем показатели, связанные с выносливостью (Н. Н. Яковлев).

Скелетные мышцы человека сокращаются только под влияни­ем нервных импульсов. Вследствие этого структурные и химиче­ские особенности мышц и обильное снабжение их кровеносными сосудами благоприятствуют проявлению значительной или макси­мальной силы только при соответствующей регуляции сокраще­ния мышц нервными центрами. Одни и те же мышцы при опти­мальных условиях нервной регуляции их деятельности обнаружи­вают наличие высокой степени силы, скорости движений, вынос­ливости и ловкости, при нарушении же этой регуляции, например при заболеваниях, переутомлении и т. д., оказываются неполно­ценными. При движениях с участием больших мышечных групп прояв­ление значительной силы, выносливости, скорости движений и ловкости теснейшим образом связано с деятельностью внутрен­них органов. Особенно большое значение состояние вегетативных функций имеет для развития выносливости.

Максимальная степень проявления у человека силы, скорости движений, выносливости и ловкости не является неизменной ве­личиной; она увеличивается в результате упражнений и уменьша­ется после прекращения их.

Развитие физическими упражнениями силы, скорости, вынос­ливости и ловкости обусловлено, с одной стороны, безусловно-рефлекторными и гуморальными воздействиями на органы и ткани и прогрессивными морфологическими и биохимическими перестрой­ками их, с другой же — улучшением регуляции функций организма путем формирования соответствующих двигательных и вегетатив­ных условных рефлексов. При длительных же перерывах в трени­ровке происходит обратный процесс — регрессивные структурные и биохимические изменения, угасание временных связей и ухуд­шение координации деятельности мышц и вегетативных органов.

Среди физиологических факторов, влияющих на развитие дви­гательных качеств, особенно важное значение принадлежит фор­мированию в результате упражнения временных связей, улучшающих координацию деятельности мышц и внутренних органов.

При высокой степени координации двигательных и вегетатив­ных функций в определенной последовательности сокращаются только те мышцы, деятельность которых совершенно необходима при данном упражнении; в таком же соответствии с производимой работой функционируют и внутренние органы.

Ведущая роль условно-рефлекторных факторов в развитии ка­честв двигательной деятельности подтверждается целым рядом экспериментальных данных. Во-первых, некоторое увеличение максимальной силы, скорости движений, выносливости и ловкос­ти можно обнаружить после многократной тренировки на про­тяжении нескольких десятков минут или часов. Во-вторых, прирост силы, скорости движений и выносли­вости, наблюдаемый в процессе тренировки при работе мышцами одной стороны тела (например, рук или ног). В-третьих, при изменении возбуди­мости коры больших полушарий, например в различные часы су­ток, могут наблюдаться соответствующие изменения максималь­ной силы, скорости движений и выносливости.

Осуществление координационных процессов, способствующих проявлению значительной или максимальной силы, скорости дви­жений, выносливости и ловкости, происходит через двигательные (пусковые влияния) и симпатические (адаптационно-трофические влияния) нервы, иннервирующие мышцы. Следует отметить также, что при координационных процессах, улучшающих силу, выносливость и т. д., наряду с непосредствен­ными влияниями центральная нервная система воздействует на деятельность мышц и внутренних органов и косвенно —через же­лезы внутренней секреции.

Поскольку разные физические упражнения требуют участия разных мышц, работающих в различном режиме деятельности, необходимо учитывать, что двигательные качества весьма специ­фичны и отражают особенности деятельности спортсменов.

Мышечная сила. При двигательной деятельности чело­века сила характеризуется степенью напряжения, развиваемого мышцами. Благодаря наличию высоко координированной нервной регуляции одни и те же мышечные группы могут развивать на­пряжение, варьирующее от нескольких граммов до десятков ки­лограммов. При прочих равных условиях мышцы с большим поперечным сечением могут развивать и большую величину на­пряжения. Перистое расположение волокон в мышце по сравне­нию с параллельным при том же ее объеме значительно увеличи­вает физиологический поперечник, повышая тем самым силу мышцы и скорость ее сокращения.

Скорость (быстрота) движений. Термин «ско­рость» при характеристике движений человека применяется, во-первых, для оценки быстроты осуществления движения вообще; во-вторых, для оценки скрытого периода реакции при внезапном раздражении или усложнении обстановки; в-третьих, для опреде­ления темпа мышечных сокращений и быстроты перемещения в пространстве

Скорость как проявление быстроты движений имеет место при раз­личного рода метаниях и других упражнениях скоростно-силового характера. В такого рода упражнениях скорость осуществле­ния координированного двигательного акта является одним из важных компонентов, определяющих результат производимого движения (дальность метания, сила удара боксера и т д.).

Скорость как скрытый период реакции при появлении раз­дражителя или усложнении ситуации учитывается, например, при оценке ответных реакций в целом ряде видов спорта

Скрытый период имеет особое значение в таких видах спорта, где необходимо реагировать на непрерывно меняющиеся условия (в спортивных играх, фехтовании, боксе и т п). Очень важна быстрота реакции и при взятии старта в спринтерском беге и подобных ему видах деятельности. В ряде других упражнений (бег на сверхдлинные дистанции и т. п), даже если само движе­ние необходимо совершить очень быстро (метания, прыжки и др.), скрытый период реакции имеет несколько меньшее значение.

У спортсменов, применяющих скоростные упражнения, скры­тый период реакции меньше, чем у других (А. Н. Крестовников и В В Васильева).

Скорость как характеристика темпа мышечных сокращений и быстроты перемещения в пространстве, как правило, относится к оценке движений циклического характера: ходьбы, бега, пере ползания, плавания, ходьбы на лыжах, бега на коньках, гребли, езды на велосипеде и т. д.

Важнейшим физиологическим фактором, обусловливающим скорость движений, является подвижность нервных процессов. При высокой степени подвижности нервных процессов в корковых и других центрах возбуждение и торможение могут быстро чередоваться друг с другом. Тем самым создается возможность для быстрой смены сокращения и расслабления мышц.

Темп ритмических двигательных реакций, имеющий большое значение при таких упражнениях циклического типа, как ходьба, бег, плавание и т. д, при увеличении нагрузки закономерно за­медляется.

Выносливость. При мышечной работе выносливость ха­рактеризуется удлинением времени сохранения человеком рабо­тоспособности и повышенной сопротивляемостью организма утом­лению.

Выносливость является понятием, имеющим отношение к раз­личным проявлениям жизнедеятельности организма. Термин «вы­носливость» широко используется как при мышечной или умствен­ной работе, так и при характеристике действия на организм различных других факторов внешней и внутренней среды: пони­женного атмосферного давления, ускорений, тепла, холода, боле­вых раздражении, различных ядов и т. д.

Развитие выносливости благодаря улучшению регуляции функций организма способствует более длительному сохранению работоспособности, а при наступлении явлений утомления отда­ляет момент резкого снижения работоспособности.

Длительность работы находится в теснейшей связи с ее тем­пом и величиной нагрузки. При предельно высоком темпе работы или предельно большой нагрузке выносливость определяется все­го лишь секундами или десятками секунд, как, например, при беге на 100 м и при других спринтерских упражнениях. Наоборот, при небольшом темпе и небольшой нагрузке выносливость харак­теризуется возможностью совершать работу без значительного уменьшения интенсивности ее в течение нескольких часов и даже десятков часов, например при ходьбе в медленном темпе.

Повышение выносливости имеет весьма сложную природу и связано с морфологически­ми, биохимическими и физиологическими изменениями в его ор­ганизме.

Морфологические сдвиги состоят в перестройке структуры мышц, связок, костей и в изменениях в вегетативных органах.

Ловкость. Ловкость в отношении двигательной деятельно­сти характеризует способность человека к осуществлению слож­ных в координационном отношении двигательных актов, способ­ность переключаться от одних точно координированных движений к другим и способность быстро создавать новые двига­тельные акты в соответствии с внезапно возникшими в связи с изменившейся обстановкой задачами.

Ловкость с физиологической точки зрения — это проявление условно-рефлекторной деятельности (выражающейся в возмож­ности создания сложнейших координации, необходимых для осу­ществления трудных двигательных задач), проявление высокой пластичности нервных процессов, обусловливающих быстрое переключение с одних реакций на другие и создание новых вре­менных связей.

Важнейшим фактором, способствующим проявлению ловкости, является экстраполяция, характеризующаяся возможностью осу­ществления нервной системой новых координационных актов на основе ранее применявшихся программ выполнения различных, родственных по своему характеру, двигательных актов.

Функциональные возможности человека в от­ношении развития качественных сторон двига­тельной деятельности. В процессе возрастного развития и в результате систематических упражнений сила, скорость, вы­носливость и ловкость претерпевают существенные изменения. Степень этих изменений связана с целым рядом факторов: уров­нем исходного состояния, величиной применяемых нагрузок, длительностью и режимом тренировки, индивидуальными осо­бенностями человека и т. д.

Исследования изменений максимальной силы, возникающих в результате систематических упражнений отдельных мышечных групп, показывают, что мышечная сила часто возрастает на 75—150% и более. В отдельных случаях отмечено ее увеличение в 3,5—3,75 раза.

Результаты обследования мастеров и перворазрядников по­казывают, что у них прирост максимальной силы за 5—10 лет систематических упражнений возрастает на 60—100%, в отдельных же случаях достигает 160—180%. Меньший прирост силы у тяжелоатлетов по сравнению с лабораторными данными объясняется тем, что поднятый вес штангист впервые регистри­рует на соревнованиях уже на фоне значительного увеличения силы в результате предварительной тренировки.

Анализ данных о приросте поднимаемого веса у тяжелоатле­тов на протяжении ряда лет показывает, что увеличение силы идет особенно интенсивно в первые годы занятий. Но вместе с тем при систематических упражнениях этот прирост может наблюдаться даже спустя 8—10 лет.

Согласно данным исследования отдельных мышечных групп, значительный прирост силы происходит уже после 10 специаль­ных занятий. В дальнейшем он хотя и продолжается, но в мень­шей степени.

Скорость (быстрота) ранее хорошо освоенных движений воз­растает после ряда упражнений на 30—60%, и лишь в отдельных случаях это увеличение приближается к 100%.

Если двигательный навык ранее не был достаточно освоен, прирост скорости может быть очень большим (например, при обучении начинающих лиц плаванию, бегу на коньках и т. д.).

Возможности, возникающие в результате упражнений для увеличения общей выносливости, значительно большие, чем для силы и скорости движений, в частности в тех случаях, когда дви­жение совершается в ритме, не превышающем 50—60% от макси­мального темпа. Известно, что совершенно нетренированный че­ловек с трудом пробегает расстояние 1 км, в то время как подго­товленные спортсмены во время марафонского бега преодолева­ют в 42 раза большее расстояние. При исследовании выносливости в работе отдельных мышечных групп после 15—35 упражнений также наблюдалось увеличение длительности работы «до отка­за» в 9—20 раз и более.

Охарактеризовать точными цифрами развитие в результате упражнения ловкости труднее, чем развитие силы, скорости дви­жений и выносливости. Но, как показывает опыт работы гимнас­тов, прыгунов в воду, прыгунов с шестом и т. д., эта сторона дви­гательной деятельности развивается в весьма значительных пре­делах.

Кровообращение. В состоянии покоя у гимнастов не наб­людается больших изменений в функциональном состоянии ап­парата кровообращения. Например, у них не бывает такой брадикардии, как у бегунов на длинные дистанции и лыжников. Реже встречается у них и гипертрофия сердечной мышцы. К сер­дечно-сосудистой системе гимнаста предъявляются весьма спе­цифичные требования. Поэтому и изменения в ее функциональ­ном состоянии происходят в своеобразном направлении, отлич­ном от того, которое имеет место у бегунов или лыжников.

Характер этих изменений определяется особенностями приспособительных реакций сердечно-сосудистой системы к работе гимнаста. Многие гимнастические упражнения, выполняемые при необычном положении тела и быстрых его перемещениях, приво­дят к значительному перераспределению крови. Например, при выполнении большого оборота на перекладине в результате дей­ствия центробежной силы основная масса крови перемещается в нижние конечности. Наоборот, при висе вниз головой или стойке на кистях под влиянием силы тяжести кровь устремляется в со­суды головы и верхних конечностей. В этих условиях для доста­точного кровоснабжения всех частей тела необходимо некоторое расширение сосудов туловища и ног и в то же время сужение со­судов головы и рук.

Однократное выполнение различных гимнастических упраж­нений сопровождается нерезким учащением сердцебиений и по­вышением кровяного давления. Минутный объем крови спортсмена во время выполнения раз­личных гимнастических упражнений различен. В тех случаях, когда выполнение упражнений связано с затруднением дыхания, минутный объем достигает наибольших величин не при работе, а после окончания ее. Например, при висе на согнутых руках он был равен при работе 11,3 л, а в первую минуту восстановле­ния — 12,3 л.

Величина сдвигов в сердечно-сосудистой и дыхательной сис­темах зависит от количества и сложности входящих в комбина­ции элементов, продолжительности интервалов отдыха, эмоцио­нальных воздействий и т. д.

Дата добавления: 2015-07-15