Развитие силовых способностей

Источник: «Спортивная диагностика»
Автор: профессор В.П. Губа, 2016 год

Возрастная динамика силовых способностей

Сила мышц человека зависит от целого ряда причин как морфологического, так и биомеханического, биохимического, функционального и нервно-психического характера.

К морфологическим особенностям относится строение мышц: количество мышечных волокон, входящих в ее составу микро-структурные особенности мышечного волокна; различный биохимический состав, включающий в себя особенности мышц с быстрым и медленным сокращением, с накоплением энергетических веществ.

К биомеханическим особенностям относится площадь начала и прикрепления мышц, их анатомический и физиологический поперечник.

П.Ф. Лесгафтом и его учениками большое внимание было уделено биомеханическим процессам при проявлении силы мышц: соотношению площади опоры и прикрепления мышц; уточнению положения о соотношении оси, вокруг которой происходят движения рычаг, на который они действуют. Показано, что сила мышц связана с калибром сосудов, количеством нервных волокон, находящихся в мышце. Проявлению силы способствуют фасции, которые сдерживают поперечное расширение мышцы при ее сокращении.

В настоящее время ведутся исследования, где на микроуровне идет осмысление специалистами механизма проявления силы мышц при различных нагрузках и движениях. Сформировалось представление о трех основных уровнях регуляции силы в целостном организме, которые находятся в иерархическом подчинении, то есть каждый последующий уровень задает параметры работы предыдущему.

Мышцы как аппарат движения находились и находятся в центре внимания специалистов различных направлений - математиков, биомехаников, физиологов, спортивных морфологов, педагогов. По имеющимся данным, функция двигательного анализатора достигает высокого уровня зрелости к 13-14 годам. Замедление темпа роста силы от 16 до 17 лет, по всей вероятности, связано с половым созреванием и изменением энергетических возможностей организма. Повторный прирост силы отмечается после 17 лет, что связано с завершением периода полового созревания. Сила мышц является одним из основных физических качеств, которое существенно влияет на результат на ранних этапах обучения двигательным умениям. Особенно четко эта зависимость проявляется на первых этапах обучения сложным двигательным движениям, которых нет в «арсенале» ребенка.

Занятие конкретным видом спорта приводит к развитию определенных мышечных групп, их абсолютной и относительной силы, которая, в свою очередь, способствует совершенствованию техники движения и новому развитию силы мышц-синергистов. Такая преемственность развития силы и становления техники движения характерна для многих видов спорта. Однако пока не определено место силы мышц в системе оценки физического развитии ребенка. Вопрос остается открытым: надо ли использовать силу мышц как критерий оценки физического развития? В нашей работе сила мышц будет использоваться не столько с целью оценки физического развития ребенка, сколько как критерий для разделения групп, занимающихся ранним отбором и ориентацией.

Сила мышц меняется в течение суток. Она наиболее выражена во второй половине дня и минимальна в ранние утренние часы, то есть сила мышц подчинена законам хронобиологии. Хронобио-логический аспект следует учитывать при ранней ориентации.

Особенно большие внутригрупповые колебания силы мышц обнаруживаются в детских коллективах, когда группы для занятий строятся по паспортному возрасту. По мнению И.И. Бахраха, группы следует составлять, ориентируясь на биологический возраст.

Иная точка зрения развивается в работах школы спортивных морфологов: образовывать группы для занятий спортом следует по соматическим типам, выделяя в них подгруппы по вариантам развития. ВР - более информативный показатель, чем биологический возраст, так как он дает представление о перспективах развития организма, продолжительности ростовых процессов. Сила мышц до 10-летнего возраста у детей более тесно коррелирует с габаритным уровнем варьирования, а после 10 лет - с ВР ребенка. Это заключение имеет прямой выход в практику спорта при формировании групп для занятий. Вторым, не менее важным вопросом, который нуждается в решении, является вопрос о возрастном периоде наиболее активного прироста силы мышц, то есть о сенситивных периодах мышечной системы. Равномерный прирост силы мышц идет до 10 лет. После 12 лет отмечается более активный прирост силы мышц, продолжающийся до 15-16 лет. Следует помнить, что прирост силы мышц различных групп происходит неравномерно, выявлена «мышечная гетерохронность».

Это еще один фактор, о котором следует помнить при ранней ориентации детей в виды спорта. Мощным фактором прироста силы мышц является «включение» эндокринной системы, которая влияет на изменения морфологической структуры мышц, а, следовательно, на увеличение их силы. Рассматривая увеличение силы мышц на отрезке онтогенеза от 4 до 20 лет, Р.Н. Дорохов, В.П. Губа, В.Г. Петрухин пришли к заключению, что она увеличивается не по топографическому, а по функциональному принципу. Так, у мышц-сгибателей сила растет раньше, чем у разгибателей. Особенно следует обращать внимание на прибавление относительной силы, так как она имеет наиболее неравномерный прирост и может служить ориентиром отбора при учете соматического типа.

Для педагога важно помнить, что прирост силы мышц совпадает с приростом обхватных размеров звеньев тела. Обычно прирост силы мышц отмечается через год или полтора после увеличения объема звена. Для ориентации в приростах силы мышц у девочек 7-12 лет разработаны уравнения регрессии, характеризующие «должную» силу мышц.

Сила мышц в онтогенезе не изменяется плавно, а также, как и морфологические параметры, имеет периоды ускоренного и замедленного прироста. Наиболее типичную картину прироста силы мышц антагонистических групп представляют мышцы, сгибающие и разгибающие стопу. Эта группа мышц менее всего подвержена влиянию гиподинамии, особенно у детей.

Коэффициент вариации силы мышц-сгибателей стопы у школьников - 18-26%, сгибателей плеча - 34-42%, мышц, отводящих бедро, - 40-74%, разгибателей спины при угле наклона 90° - 27-38%. Анализ кривых «сила-возраст» у лиц всех соматических типов показал, что кривые имеют тенденцию неуклонного возрастания.

Однако ИР существенно меняется как в зависимости от ВР индивида, так и от анализируемой группы мышц. Сравнение относительного прироста силы мышц показало, что наиболее он выражен у мышц-сгибателей и разгибателей тазобедренного сустава. За изученный отрезок онтогенеза (от 4 до 20 лет) сила мышц увеличивается на 2,8 раза у юношей и на 1,6 раза у девушек. Самый маленький прирост обнаружен у мышц, отводящих и приводящих лучезапястный сустав, - 42-47%. Прирост силы мышц голени у лиц различных ВР показал, что у лиц ВР «А» к 10 годам она составляет 117% от силы мышц в 7 лет; у лиц ВР «В» - 97% и у лиц ВР «С» -72%; к 15 годам - 190% и 165% соответственно. К 20 различие выравнивается: лица ВР «А» - 217% ВР «В» -197% и ВР «С» - 187%.

Несмотря на различное (независимо от СТ) процентное увеличение силы мышц с возрастом динамика абсолютной мышечной силы сохраняется почти неизменной. Для силы мышц нижних конечностей, спины, поднимателей плечевого пояса, сгибателей локтевого сустава характерна специфичность для определенного соматического типа. В ювенильном периоде минимальной абсолютной мышечной силой обладают лица МаС типа с преобладанием длины над массой тела (сравнение в баллах). Максимальная сила отмечается у лиц МеС типа. Относительная сила мышц максимальна у лиц МиС типа, минимальна - у лиц МаС типа. Поперечник и объем рассчитывали, используя метод парциальных измерений с помощью линий, которые мы предложили проводить на бедре и голени. Результаты изменились: сила мышц 1 см² у лиц МаС типа (для мышц-разгибателей бедра) была 8,62 кг; у лиц МеС типа - 8,99 кг и у лиц МиС типа - 8,24 кг.

Однако в спорте важна не столько относительная сила, сколько способность и умение проявлять максимальное усилие в финале движения. Морфологическими предпосылками к этому служит соотношение силы мышц верхних конечностей и внешней силы. Наиболее перспективны в силовых видах спорта лица с короткими звеньями тела, те спортсмены, которые по третьему уровню варьирования набирают меньшее число баллов.

Анализ параметров, характеризующих прирост силы мышц в единицу времени и продолжительность периодов роста, показал, что они тесно связаны с ВР субъекта.

Для прироста силы мышц выделяются периоды замедления прироста силы, увеличения и повторного снижения. Первичное замедление прироста силы мышц происходит от 7 до 12 лет, равномерного прироста - от 12 до 14 лет и повторного увеличения с последующим снижением - после 16-18 лет. Это средние данные по популяции.

Изучение силы 13 групп мышц показало, что несмотря на существенный прирост силы с возрастом, тенденция прироста у всех групп мышц одинакова. Порядок мышц, выстроенный по их силе, в 4 и 20 лет сохраняется неизменным. Меняется только соотношение между силой мышц, сгибающих и разгибающих туловище, сгибающих и разгибающих тазобедренный сустав. В 4-7 лет преобладает сила сгибателей, после 18 лет - разгибателей.

По окончании периода полового созревания наиболее сильными мышцами у девушек являются разгибатели туловища, у юношей - разгибатели тазобедренного сустава. ИР силы мышц изменяется в широких пределах - от 2 до 20% в год. Поэтому в каждом возрастном периоде имеется своя топография силы мышц, свойственная только этому возрасту. Этот раздел динамической анатомии мало изучен и ждет своих исследователей. Имеющиеся работы посвящены изменению силы мышц у лиц, занимающихся спортом, но это самостоятельный раздел, так как здесь влияние экзогенных факторов настолько велико, что трудно рассмотреть истинные онтогенетические изменения. К этому заключению мы пришли в результате выполненных на кафедре обследований детей-спортсменов - конькобежцев, лыжников, легкоатлетов. Наши исследования доказали, что развитие силы мышц находится в тесной взаимосвязи как с СТ, так и с BP. СТ коррелирует с абсолютной силой мышц, ВР - с временными параметрами: продолжительностью периодов прироста силы мышц и интенсивностью прироста. Разработаны коэффициенты для уравнения регрессии абсолютной и относительной силы мышц у лиц мужского и женского пола. Построение с помощью этих коэффициентов линии регрессии может служить ориентиром для оценки развития силы мышц у лиц, не занимающихся спортом (табл.).

Предложенная модифицированная схема соматотипирования вполне может использоваться при необходимости прогнозировать развитие силы мышц в онтогенезе и оценке силовых качеств в возрастном плане.

Для различных форм мышечной деятельности, в физкультурной педагогике утвердилось несколько терминов: максимальная (наибольшая сила, которую мышца или группа мышц способны проявить); скоростная сила (способность мышцы или мышечной группы сообщить определенной массе то или иное ускорение); силовая выносливость (способность мышцы или мышечной группы противостоять утомлению при многократном их сокращении). Рассматриваемые физические способности развиваются у детей 4-12 лет в основном методом тренировок с небольшими отягощениями.

Значение коэффициентов (кг) уравнений регрессии, описывающих абсолютную (ACM) и относительную (ОСМ) силу мышц на отрезке онтогенеза от 4 до 20 лет

Группа мышц	Лица мужского пола				Лица женского пола
	Прирост силы				Прирост силы
	ACM		ОСМ		ACM		ОСМ
	а	в	а	в	а	в	а	в
Кистев. динам.	4,2	1,279	0,253	0,624	3,9	0,900	0,235	0,404
Разгиб, п/пл.	2,0	0,726	0,126	0,344	2,3	0,809	0,136	0,424
Сгибат. п/пл.	2,3	0,869	0,142	0,363	2,4	0,531	0,112	0,363
Разгиб, плеча	2,2	0,726	0,125	0,324	2,1	0,554	0,153	0,445
Сгибат. плеча	2,4	0,900	0,153	0,383	1,8	0,965	0,206	0,404
Разгиб, тулов.	22,3	4,331	1,315	0,753	16,6	1,150	0,439	0,445
Сгибат. тулов.	8,5	1,482	0,557	0,445	7,7	4,331	1,050	1,150
Разгиб, бедра	18,6	5,144	1,316	0,726	_*	-	-	-
Сгибат. бедра	14,4	3,732	0,852	0,509	-	-	-	-
Разгиб. голени	10,8	1,376	0,654	0,404	-	-	-	-
Сгибат. голени	7,8	0,869	0,450	0,305	-	-	-	-
Разгиб, стопы	4,0	0,965	0,237	0,404	-	-	-	-
Сгибат. стопы	10,6	1,234	0,649	0,286	7,3	1,110	0,452	0,305

^* измерения не проводились.

Примечание: у = а + вх, где х - число полных лет, закодированных 4-0, 5-1, 6-2,... В уравнение подставляется второе число. ACM - абсолютная сила мышц, ОСМ - относительная сила мышц.

Имеющийся опыт позволяет рекомендовать:

• упражнения для рук (метание, жонглирование) выполнять с наполненными песком мешочками начиная с веса 100-150 г и с эспандерами в 2-3 резинки;
• силу ног хорошо развивают подскоки, приседания, медленный бег (особенно с наполненным песком поясом до 500 г.).

Однако надо знать, что развитие мышечной силы в возрасте от 4 до 12 лет - очень сложное дело. Постоянный рост ребенка при несформировавшемся опорно-двигательном аппарате требует сугубо осторожного обращения с нагрузками. Всякое излишнее отягощение, особенно неверно выбранная нагрузка, может привести к отрицательным последствиям, ухудшить, а не улучшить здоровье ребенка.

Очень сложно себе представить физические качества без взаимосвязи одного с другим, особенно это относится к силовым и скоростным проявлениям. Оценив показатели силы различных мышечных групп при помощи методики ступенчатой динамометрии, мы установили разницу в проявлении силы у детей различного возраста и различных соматических типов. Регистрация силы отдельных мышечных групп верхних конечностей показала, что уже в детском возрасте можно выделить конкретные закономерности проявления силы мышц-сгибателей и разгибателей плеча, предплечья, кисти, основываясь на которых можно совершенствовать тренировочный процесс.

Помимо тестирования силовых показателей при помощи метода ступенчатой динамометрии, одним из основных методов определения изучаемого физического качества у детей дошкольного и младшего школьного возраста все же остается регистрация результатов в спортивных упражнениях.

Рассматривая силовую работу мышц нижних конечностей, можно заключить, что имеется определенная закономерность в показанных результатах, связанная со многими параметрами. Ведущим является морфобиомеханический тип ребенка.

Метания и различные двигательные действия перемещающего характера, выполняемые детьми, позволили сделать вывод, что чем тяжелее вес снаряда, тем лучшие результата показывают дети большого морфобиомеханического строения. Так, при метании набивного мяча весом 1,5 кг результаты детей среднего и большого габаритного уровня практически одинаковы. Это говорит о том, что чем меньше в силовых упражнениях присутствует элементов координации, тем больше проявляется данное двигательное качество в «чистом виде», то есть полная биокинематическая цепь, участвующая в движении (допустим, прыжок - весь человек), сокращена до туловища и рук, например, метание сидя.

Эффективность выполнения упражнений, в которых сила мышц - ведущий показатель, зависит от интенсивности прироста силы мышц, индивидуальной для конкретного соматического типа; она, в свою очередь, зависит от характера упражнений и углов, при которых сила мышц развивалась и совершенствовалась.

Ориентация в виды спорта должна учитывать не только силу мышц вообще, но особенно анализировать относительную силу мышц. Лучше рассматривать отношение абсолютной силы мышц не к массе тела, а к ММ. Уменьшается ошибка при ранней спортивной ориентации в силовые виды спорта, если отбор ведется по силе мышц, оцененной относительно габаритов ребенка.

Рассматривая показатели силы мышц в различных двигательных заданиях, удалось установить, что результаты детей «среднего» МеС строения в тестах, где помимо силы необходимо было показать и быстроту, значительно опережают своих сверстников. Тесты же, не требующие ограничения во времени, а только направленные на проявление максимальной силы, лучше выполняют дети большого соматического типа, что вполне объяснимо.

Согласно исследованиям А.А.Гужаловског о неравномерности развития физических качеств в период 14-15 лет физические качества имеют следующие темпы прироста: умеренно возрастает сила, средне - скоростно-силовые качества и выносливость, максимальные темпы имеют статическая выносливость, равновесие. Использование в тренировочном процессе информации о различных темпах естественного развития физических качеств, сопровождаемого дозированными силовыми нагрузками, позволит значительно повысить эффективность тренировочного процесса начинающих бодибилдеров.

Для начинающих атлетов характерны различные величины пространственно-временные характеристики при выполнении базовых атлетических упражнений (жим штанги лёжа, приседания со штангой на плечах и тяга штанги). Максимальная и минимальная скорость выполнения упражнений зависит от режима мышечной деятельности. При уступающем режиме скорость штанги выше, чем при преодолевающем режиме. Эта особенность характерна при выполнении силовых упражнений мышцами рук, ног и спины.

Характерно, что при преимущественной работе мышц рук (жим штанги лёжа), при уступающем режиме мышечной деятельности (фаза упражнения, связанная с опусканием штанги на грудь) средняя максимальная скорость составляет 1,08+0,11 с, минимальная скорость равняется 0,37+0,07 с. При выжимании штанги от груди максимальная скорость достигает величины 0,74±0,11 с, минимальная - 0,3±0,03 с.

Примечательным моментом является тот факт, что при преимущественной работе мышц ног (приседания со штангой на плечах) максимальная скорость при выполнении приседа равняется 1,14±0,08 с, минимальная - находится на уровне 0,28±0,03. При выполнении вставания из приседа со штангой на плечах максимальная скорость достигает значений в 1,07±0,67 с, минимальная - 0,33+0,57 с.

Силовые тренировки с различной направленностью оказывают различное влияние на уровень и темпы прироста силовых показателей отдельных мышечных групп. Тренировки в разносторонней силовой направленностью способствовали увеличению силовых показателей силы мышц рук на 17,4%, силы мышц ног на 15,5%, силы мышц спины - на 10,5%. Тренировки с преимущественной силовой направленностью тренировочного процесса позволили увеличить исходные показатели силы мышц рук на 21,5%, мышц ног - на 19,5%, силы мышц спины - на 22,2%. Использование в тренировках дозированных статических силовых напряжений позволило увеличить первоначальные показатели силовых качеств мышц рук на 35,4%, мышц ног - на 33,4%, мышц спины - на 36,7%.

Необходимо отметить, что при построении тренировочного процесса с начинающими бодибилдерами целесообразно включать дозированные статические силовые напряжения при выполнении базовых упражнений атлетизма, таких, как: жим штанги лёжа, приседания со штангой и тяга.

Рекомендуемые величины тренировочной нагрузки: при весе отягощений от 30 до 39% от максимального выполняется 8 повторений (из них четыре последних повторения выполняются со статическим напряжением 5 с).

При тренировке с весами штанги от 40 до 49% от максимального показателя количество повторения упражнения составляет 6 раз (из них три последних повторения выполняются со статическими напряжениями в течение 4 с).

При использовании веса отягощений от 50 до 59% упражнение выполняется четыре раза (в последних двух повторениях статические напряжения выдерживаются в течение 3 с).

При включении в тренировочный процесс отягощений от 60 до 69% упражнение выполняются по два раза (второй повтор идет со статическим напряжением длительностью 2 с).

При силовой тренировке с весом от 70 до 79% рекомендуется выполнять один подход со статическим напряжением.

При планировании построения тренировочных нагрузок в первом цикле (первые три месяца занятий) для начинающих следует учитывать два методических положения: первое - необходимо обеспечивать плавный рост объёмов тренировочной нагрузки; второе - целесообразно чередовать различные виды динамики нагрузок.

Апробированными величинами нагрузки следует считать плавный рост объемов нагрузки (от 144 подъемов за первый микроцикл до 704 подъемов за девятый микроцикл), что обеспечивает более комфортную адаптацию организма начинающих бодибилдеров к тренировочным воздействиям.

Вариативность динамики в последовательности чередования нагрузок с постепенно возрастающими объемами (микроциклы №№ 1, 2, 3, 4 и 5), со скачкообразной нагрузкой (микроциклы №№ 6, 7, 8 и 9) и постепенно снижающейся нагрузкой (микроциклы №№ 10, 11 и 12) позволяют чередовать взаимоотношение таких компонентов тренировки, как нагрузка и отдых, большие и малые нагрузки. Это в свою очередь, является качественной стороной построения тренировочного процесса.

В последнее время исследование показателей силы мышц сводится к регистрации не силы как показателя развития физического качества, а скорости достижения ее максимума, что не одно и то же.

Скорость достижения максимума силы является тем важнейшим критерием, который позволяет уже в детском возрасте судить о перспективности ребенка в дальнейшей его спортивной ориентации.

Читайте также

• Оценка физического развития у детей
• Развитие физических способностей
• Физическое развитие детей
• Развитие физических качеств у детей
• Быстрота
• Физическая выносливость и работоспособность
• Развитие координационных способностей
• Развитие гибкости у детей
• Определение тренировочной и соревновательной нагрузки
• Функциональные возможности дыхательной системы
• Функциональные возможности сердечно-сосудистой системы
• Оценка психологического состояния спортсмена (тесты)
• Спортивная генетика: генетические тесты для спортсменов
• Развитие физических качеств

Берштейн Н.А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности / Н.А. Берштейн. - М., 1966. - 350 с.

Бахрах И.И. Спортивно-медицинские аспекты биологического возраста подростков: монография /И.И. Бахрах. - Смоленск: СГАФКСТ, 2009. - 124 с.

Дорохов Р.Н. Спортивная морфология / Р.Н. Дорохов, B. П. Губа. - М.: СпортАкадемПресс, 2002. - 260 с.

Дорохов Р.Н. Методика раннего отбора и ориентации в спорте: учебное пособие / Р.Н. Дорохов, В.П. Губа, В.Г. Петрухин. - Смоленск, 1994. - 86 с.

Дорохов Р.Н. Спортивная морфология / Р.Н. Дорохов, B. П. Губа. - М.: СпортАкадемПресс, 2002. - 260 с.

Гужаловский А.А. Проблема «критических» периодов онтогенеза в ее значении для теории и практики физического воспитания / А.А. Гужаловский. - М., 1984. - 224 с.