Сила мышц
Определение силы
Концепции силы трудно дать определение, так как существует много форм силы мышц, каждая специфична для какой-то особой функции. Для наших целей мы можем определить физическую силу человека как способность двигать груз, преодолевая сопротивление. Грузом может быть чье-то тело, лопата со снегом, гантель с дисками или любые другие предметы. Сопротивлением обычно выступает сила притяжения Земли, которую невозможно отделить от груза, потому что вес груза определяется как количество силы, которое необходимо, чтобы оторвать этот груз от центра Земли. Но, конечно же, есть и другие формы сопротивления, не связанные с силой притяжения, такие, как, например, упругое сопротивление, которое можно преодолеть, растягивая пружину, или сопротивление трения, которое преодолевается, когда везешь сани.
Многие факторы способствуют развитию физической силы мышц человека, и не все они связаны с мускулатурой. К примеру, если у вас короткие конечности (руки и ноги), то это может помочь вам в выполнении определенных силовых задач, потому что таким образом расстояние переноса груза будет меньше. При моем росте у меня довольно длинные руки и ноги, что ставит меня в весьма невыгодное положение, когда я выполняю жим лежа или поднимаю штангу с приседанием (но, безусловно, эти свойства помогают мне при выполнении становой тяги).
Два основных свойства, от которых зависит сила мышц, — это площадь поперечного сечения мускулов и нервно-мышечная эффективность. Площадь поперечного сечения мускулов отвечает за плотность мускулов. Обычно чем плотнее становится мускул, тем он способен проявить больше силы. Отчасти это из-за того, что у более плотных мускулов более плотное мышечное волокно, а в более плотных мышечных волокнах обычно содержится больше сократительного белка, который представляет собой основной механизм сокращения мышц. Увеличивать количество сократительного белка в мышечных волокнах — это все равно что добавлять еще одного человека со своей стороны при перетягивании каната.
Нервно-мышечная эффективность — в широком смысле это понятие приводит нас к пониманию сочетания мыслительных процессов и мышечной силы. Любое сокращение мышц начинается с мозга. Та часть в вашей голове, которая называется «двигательный центр», посылает электрический сигнал по позвоночнику и дальше по двигательным нервам в мышечные волокна, благодаря чему они начинают сокращаться. Спортивные тренировки ведут к таким изменениям в системе, которые дают возможность мускулам сокращаться быстрее, используя больше силы и более эффективно. Если вы представите ваш мозг в роли сержанта-инструктора по строевой подготовке, который отдает приказания взводу мышечных волокон, чтобы они начали сокращаться, то для вас подобный взгляд может оказать влияние, подобное увеличению громкости команд от шепота до крика.
Развитие нервно-мышечной активности происходит независимо от роста мышц. Вот почему вы никогда не можете сказать наверняка, насколько силен какой-либо человек, руководствуясь размером его мышц. Человек с относительно небольшими мускулами и высоким уровнем нервно-мышечной активности с большей вероятностью сможет победить человека с большими мускулами и низким уровнем нервно-мышечной активности.
В идеале тренировки на увеличение площади поперечного сечения мускулов отличаются от тренировок на повышение нервно-мышечной активности. Если вы новичок, то, скорее всего, вы не заметите этой разницы и любой вид тренировок поможет вам как увеличить размеры мускулов, так и повысить нервно-мышечную активность. Увеличивая количество упражнений или вес штанги, вы продолжите развивать площадь поперечного сечения ваших мускулов, а также повышать нервно-мышечную активность. Хотя, становясь более опытным, вы придете к выводу, что это просто невозможно найти такой вид тренировок, который бы увеличил размеры и силу мускулов одновременно. На самом деле вы не можете увеличить количество упражнений и вес штанги одновременно. Если вы хотите увеличить объем ваших тренировок, вам неминуемо придется ограничить количество веса, который вы поднимаете, таким образом, ваши мускулы не станут изнуренными очень быстро. Но если вы решите увеличить вес, который вы поднимаете, то вам нужно ограничить объем тренировок, потому что поднятие (работа) с очень тяжелым весом утомляет мускулы.
Позднее я опишу причины, по которым выполнение большого объема упражнений с изменяемым тяжелым весом — это наиболее эффективный способ увеличить площадь поперечного сечения ваших мускулов. Поднимать очень тяжелые грузы — это наиболее эффективный способ увеличить нервно-мышечную активность. Поэтому если вы предпочтете увеличить количество упражнений вместо весов, с которыми вы их выполняете, вы, вероятнее всего, придете к такому состоянию, когда количество упражнений, которые вы выполняете для того, чтобы увеличить размеры своих мускулов, выполняются за счет вашей нервно-мышечной активности, а сила мышц вообще перестает развиваться. Хотя если вашей целью является повышение максимальной силы мышц настолько, насколько это возможно, то вам нужно тренироваться таким способом, который бы сбалансировал рост мышц и развитие нервно-мышечной активности.
Оценка максимальной, максимальной произвольной, абсолютной и относительной силы мышц
Источник:
Учебное пособие для ВУЗов «Спортивная физиология».
Автор: И.И. Земцова Изд.: Олимпийская лит-ра, 2010 год.
Сила — это способность мышц преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных усилий. Она проявляется в таких основных формах: максимальная мышечная сила (абсолютная и относительная), скоростная (динамическая), статическая (изометрическая) сила и силовая выносливость (Аганянц, 2001; Остапенко, 2002; Спортивная физиология, 1986).
Под максимальной силой подразумевают наибольшую возможность, которую спортсмен способен проявить при максимальном произвольном мышечном сокращении. Максимальная сила мышцы зависит от количества и толщины ее мышечных волокон. Количество и толщина мышечных волокон определяют толщину мышцы в целом —анатомический поперечник, то есть площадь поперечного сечения.
Отношение значения максимальной силы мышцы к его анатомическому поперечнику называют относительной силой мышцы. Поперечное сечение мышцы, перпендикулярное направлению ее волокон, составляет ее физиологический поперечник. Для мышц с параллельным направлением волокон физиологический поперечник совпадает с анатомическим. Отношение максимальной силы мышцы к ее физиологическому поперечнику называют абсолютной силой мышцы.
Скоростная сила (взрывная) — это способность проявлять самую большую силу в самое короткое время.
Силовая выносливость — это способность мышцы или мышечной группы противостоять утомлению во время многократных мышечных сокращений.
Для развития силы существуют определенные возрастные периоды, когда благоприятными являются морфологические и функциональные предпосылки: у девочек—9—11 лет, а у мальчиков прослеживаются два периода — 9—12 лет и 14—17 лет (Апанасенко, 1985; Виксне, 1989; Ермолаев, 2001; Фомин, Вавилов, 1991).
Различают максимальную статическую и максимальную динамическую силу. Максимальная статическая сила проявляется во время изометрического сокращения мышц. Условия проявления максимальной статической силы таковы:
- активация всех двигательных единиц;
- сокращение мышц при условии полного тетануса;
- сокращение мышц в состоянии покоя;
- мобилизация деятельности симпатической нервной системы и др.
Максимальная динамическая сила — это сила, проявляемая спортсменом во время максимального произвольного сокращения мышц без учета времени и массы собственного тела. Взрывная сила обеспечивается в основном:
- частотой импульсации в начале сокращения и синхронизацией импульсации различных мотонейронов (внутримышечная координация);
- сократительными свойствами мышц (внутримышечная координация);
- степенью гипертрофии быстросокращающихся мышечных волокон и др.
Тренировочные занятия силовой направленности стимулируют гипертрофию (увеличение обхвата мышц) саркоплазматическую и миофибриллярную (Спортивная фармакология, 1986; Солодков, Сологуб, 2003). Саркоплазматическая гипертрофия обусловлена увеличением объема саркоплазмы, содержания в ней митохондриальных белков, метаболических резервов, миоглобина, количества капилляров. К таким превращениям наиболее склонны медленные мышечные волокна и быстрые — окисляемые. Такой тип гипертрофии мало влияет на прирост силы, но повышает способность к продолжительной работе (выносливость).
Миофибриллярная гипертрофия обусловлена увеличением объема миофибрил за счет актомиозина.. При этом значительно повышается сила. Большую роль в активизации синтеза белка и нуклеиновых кислот играют андрогены и гормоны коры надпочечников, а также средства с анаболическим действием. Во всех случаях развиваются эти два типа гипертрофии с преобладающим развитием одного из них.
Оснащение: кистевой и становой динамометры.
Ход работы
- Оценку максимальной мышечной силы проводят при помощи разных динамометров. Кистевой динамометр (динамометр Коллина) используют для измерения силы мышц предплечья и кисти. Становой динамометр используют для регистрации силы мышц-разгибателей туловища.
Все испытуемые проводят измерения силы мышц предплечья и кисти, а также силу мышц-разгибателей туловища по два-три раза и записывают самый лучший результат. Следует помнить, что становая сила не исследуется в случае боли в пояснице, повреждении мышц живота, спины; у женщин — в период менструации и беременности.
- Определение скоростной силы у испытуемых проводят при помощи таких упражнений:
- оценка силы мышц ног: прыжки в длину с места, выпрыгивание вверх с места, количество приседаний за 20 с, количество подскоков на правой (левой) ноге за 10 с;
- оценка силы мышц рук: сгибание и разгибание рук в упоре лежа за 10 с (количество раз), количество подтягиваний на перекладине за 10 с;
- оценка силы мышц живота и спины: прогибание спины из положения лежа на животе в течение 10 с (количество раз), поднимание туловища из положения лежа на спине до прямого седа (количество раз за 10 с), в висе поднимание ног вперед (количество раз за 10 с).
- Оценку силовой выносливости мышц рук и пояса верхних конечностей испытуемых можно провести во время выполнения подтягивания на перекладине или сгибания и разгибания рук в упоре на брусьях. Для мышц живота используют поднимание и опускание туловища из положения лежа на спине, а для мышц ног— приседания.
Полученные данные заносят в таблицу 27, сравнивают и делают выводы о силовых возможностях всех испытуемых.
Таблица 27 — Определение силовых возможностей
|
Испытуемый |
Максимальная мышечная сила |
Скоростная мышечная сила |
Силовая выносливость |
