[[Image:Mishci_sport144.jpg|250px|thumb|right|Рис. 3.211. Виды моторной скорости]]Поскольку приведенное выше определение включало только одно качество, а именно двигательные действия, выполняемые при отсутствии утомления и существенного сопротивления, на рисРис. 3.21 1 показан комплексный подход к скорости. Такое разгра ничение элементарных форм скорости необходимо потому, что «максимально быстрые движения возможны только при условии компактности этих движений и отсутствия (существенного) сопротивления» (Hohmann et al., 2007). На рис. 3Рис.21 1 представлены также комплексные проявления скорости, часто встречающиеся в спорте: скорость развития силы (при повышенном сопротивлении), скоростно-силовая выносливость (преодоление повышенного сопротивления или при частых повторениях) и максимальная скоростная выносливость (преодоление повышенного сопротивления при непрерывном движении в течение длительного времени). Учитывая, что простые виды скорости часто тестируются и тренируются (например, при постукивании руками или ногами, иногда даже в условиях пониженной нагрузки (постукивание ногами по стене в положении лежа на спине)), можно предположить, что формулировка «при повышенном сопротивлении» касается массы достаточно крупных частей тела (подъем ноги, туловища и т. д.) или массы всего тела при развитии скорости (вес тела при касании беговой дорожки в спринте). Таким образом, говоря о комплексных видах скорости, подразумевают комплексные способности, которые могут зависеть от стартовой, быстрой и реактивной (при небольшом сопротивлении) силы или же от взрывной силы (при значительном сопротивлении) (Hohmann et al., 2007).

[[Image:Mishci_sport145.jpg|250px|thumb|right|Рис. 3.222. Основные физические и координационные показатели, а также пересекающиеся характеристики (сила, быстрота и подвижность)]]Кроме силы, выносливости и подвижности к (базовым) характеристикам общей физической подготовленности или спортивной формы относится скорость. Эти характеристики считаются необходимыми условиями для реализации спортивной деятельности (Letzelter, 1978). Обычно в связи с этим говорят об общей физической подготовленности, отделяя ее от технических, тактических и координационных способностей и навыков. Показатели общей физической подготовленности совершенствуются в процессе тренировки в рамках биологической адаптации (суперкомпенсация после раздражения в результате соответствующей нагрузки), координационные, технические и тактические навыки тренируются в результате процессов обучения центральной нервной системы. Это различие становится особенно очевидным при упрощенном моделировании тренировочного процесса, однако при этом теряется важность того, что процессы обучения в области техники движений позволяют улучшить показатели и в таких областях, которые в первую очередь связывают с общей физической подготовленностью (Bauer, 2007). В зависимости от точки зрения понятие скорости можно рассматривать как часть координации, так и часть общей физической подготовленности (Hohmann et al., 2007), однако в данном случае будем считать, что спортивные показатели зависят от взаимодействия общей физической подготовленности и координации/техники (Hohmann et al., 2003а; см. рис. 3Рис.222). Именно поэтому некоторые ученые (Zanon, 2000) сомневаются, насколько оправданно разделение упражнений на общую физическую подготовленность и технику.

[[Image:Mishci_sport146.jpg|250px|thumb|right|Рис. 3.23. Распределение мышечных волокон I и II типов у людей, не занимающихся спортом, и спортсменов]]Мышечные волокна II типа делятся также на две категории. Для быстрого сгибания и разгибания в суставе большую роль играет доля быстросокращающихся волокон II типа. Это было доказано с помощью биопсии мышц — исследования показали, что у спортсменов с развитой выносливостью преобладают мышечные волокна такого типа, которые характеризуются способностью противостоять утомлению при длительной нагрузке. У спортсменов же, занимающихся видами спорта, развивающими скорость, наблюдается преобладание мышечных волокон IIа и IIb типа, которые характеризуются относительно быстрой утомляемостью, но при этом способны быстро развивать большую силу (de Marees, 1996). На рисРис. 3.23 схематически представлена доля мышечных волокон I и II типов у различных спортсменов. Необходимо подчеркнуть, что, исходя только из типа мышечного волокна, невозможно сделать вывод о том, какова его способность развивать силу, не учитывая при этом прочих факторов. Хотя и существуют данные, подтверждающие, что мышечные волокна типа II обладают способностью развивать большую силу, в первую очередь эта способность зависит от площади поперечного сечения, а не от типа мышечного волокна (Billeter, Hoppeler, 1992). Методы тренировки для увеличения площади поперечного сечения мышц описаны в разд. 3.2. Кроме того, необходимо рассмотреть регуляцию силы сокращений в мышцах. Согласно принципу возрастания Henneman, сначала для мышечных сокращений рекрутируются небольшие моторные единицы и в зависимости от степени сопротивления к ним постепенно присоединяются более крупные единицы (Henneman, 1957; Henneman etal., 1974; Riidel, 1998).

Этот стабилизирующий длину рефлекс выполняет, с одной стороны, защитную функцию, предохраняя мышцу от повреждений при высокой скорости растягивания, с другой — при замахе рефлекс растягивания благодаря активации мотонейронов обеспечивает предварительное напряжение мышц и достаточно высокую начальную силу, необходимую для последующей (концентрической) мышечной деятельности (Komi, 2003; Hohmann et al., 2007). Этот эффект усиливается, если мышца быстро растягивается в направлении, противоположном своему сокращению (эксцентрически): как видно на рисРис. 3.244, в мышце, которая сокращается, выходя из состояния покоя, генерируется меньше силы, чем при растягивании этой мышцы в обратном направлении, причем развитие мышечной силы также зависит от скорости растягивания.[[Image:Mishci_sport147.jpg|250px|thumb|right|рисРис. 3.24 4 Зависимость силы от скорости]]Эксцентрические сокращения в сочетании с концентрическими называют циклом растяжения и укорочения (Komi, 2003). Значение этого цикла в спортивной деятельности описано Schollhorn (2003) на примере «спрыгивания» (drop-jumps): при прыжке вниз с незначительной высоты и последующем немедленном отскоке вверх с точки приземления сначала голеностопный сустав сгибается (при приземлении), а потом разгибается (отскок вверх), причем икроножные мышцы сокращаются сначала эксцентрически (растяжение в напряженном состоянии при приземлении), а потом концентрически (укорочение во время отскока вверх). Если кончики пальцев ног перед приземлением опустить вниз и затем пальцы активно разогнуть, то икроножные мышцы вследствие более высокой скорости сокращения, чем при пассивном состоянии ног, будут находиться под воздействием эксцентрической нагрузки (см. рис. 3Рис.244), что увеличивает силу последующего сокращения. При этом мышечные веретена вследствие более высокой скорости растяжения мышц «работают» с более высокой частотой (см. выше), что, в свою очередь, ведет к тому, что мотонейроны в спинном мозге в силу более высокой частоты возбуждения активируют большое количество крупных моторных единиц (Winter, 2005), которые обладают способностью развивать большую силу (см. разд. 2.1.3). В настоящее время ученые обсуждают, насколько механические изменения мышечной мембраны влияют на процесс генерирования силы. Считается возможным, что в результате быстрого эксцентрического растяжения и связанного с ним механического изменения длины ионные каналы мышечной мембраны квазипассивно открываются, что вызывает дополнительный ток в клетку ионов Са2+ (Kistemaker et al., 2005). Ионы кальция реализуют роль внутриклеточного сигнального вещества, так называемого мессенджера (Riiegg, 2000).

[[Image:Mishci_sport148.jpg|250px|thumb|right|Рис. 3.255. Силы, влияющие на движение]]Физико-биомеханические факторы скорости играют особо важную роль в комплексных движениях. Мышцы могут сгибать и разгибать суставы, но мышечных действий недостаточно для того, чтобы их можно было назвать движениями. Как показано на рис. 3Рис.255, движения человека зависят не только от активной (мышечной силы), но и от пассивных сил (гравитации, инерции).

[[Image:Mishci_sport149.jpg|250px|thumb|right|Рис. 3.266. Схема движения рычага «ноги» в результате сокращения односуставных сгибателей тазобедренного сустава]]Самый простой пример рычага в организме человека — это руки и ноги, которые с точки зрения физики могут рассматриваться как одноплечий рычаг и свободно вращаются вокруг одной оси (плечевой или тазобедренный сустав). Для того чтобы привести рычаг в движение, как это будет показано ниже на примере ноги, опорно-двигательной системе требуется мышца, которая в какой-нибудь точке приведет рычаг в действие. При сокращении мышцы, т. е. при укорочении, рычаг приводится в движение (при условии достаточной силы сокращения) (рис. 3Рис.266).[[Image:Mishci_sport150.jpg|250px|thumb|right|Рис. 3.277. Изменение мышечной силы при действии рычага в результате изменении положения туловища:

Скорость движения рычага зависит от многих факторов. Выше было показано, какую роль играют анатомические и мышечно-физиологические факторы для быстрого сокращения, которое может немедленно генерировать большую силу. В рамках одного движения они остаются неизменными. Рассматривая изменения скорости рычага, необходимо обратить внимание на следующие факторы (рисРис. 3.277): массу рычага и ускорение свободного падения (вместе составляющие силу тяжести F_G, которая действует на центр тяжести рычага), расстояние точки приложения силы мышцы I_М и расстояние точки приложения силы тяжести от оси вращения I_G (это центр тяжести рычага) (см. формулу на рис. 3Рис.277).

[[Image:Mishci_sport151.jpg|250px|thumb|right|Рис. 3.288. Принцип сохранения импульса вращения и его влияние на движение в спорте]]Все движения человека можно представить себе как вращательные действия определенных частей тела вокруг свободных осей. В связи с этим важную роль играет сохранение импульса вращения: в закрытой системе импульс вращения не меняется. Импульс вращения вычисляется как произведение момента инерции и угловой скорости. Момент инерции, в свою очередь, можно изменить путем сокращения расстояния между вращающейся массой и осью вращения (момент инерции тогда уменьшится) или увеличения этого расстояния (момент инерции при этом увеличится). В реальности это происходит при разгибании и сгибании суставов или всего туловища. При выполнении сальто импульс вращения задан уже при отскоке и далее не изменяется. Тем не менее спортсмен может, меняя положение тела, воздействовать на скорость вращения: при подтягивании колен к груди центр тяжести отдельных частей тела приближается к оси вращения, что сокращает момент инерции и повышает скорость вращения. Аналогично при сгибании коленей во время маховой фазы скорость вращения в тазобедренном суставе увеличивается и маховое движение колена вверх выполняется, таким образом, быстрее (рис. 3Рис.288).