Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ПЛАН ЛЕКЦИИ:
1. Общая характеристика силовых и скоростно-силовых упражнений.
2. Физиологические механизмы гипертрофии мышц.
3. Физиологические механизмы скоростно-силовых качеств.
4. Физиологические основы тренировки мышечной силы и скоростно-силовых качеств.
5. Физиологическая характеристика выносливости, скорости, гибкости, ловкости.
Литература: - ОСНОВНАЯ:
1. Общая характеристика силовых и скоростно-силовых упражнений.
Упражнения с внешней нагрузкой, близкой или равной максимальной изометрической мышечной силе, относятся к собственно-силовым упражнениям.
Упражнения с внешней нагрузкой, равной 40-70% от максимальной изометрической силы относятся к скоростно-силовым упражнениям.
В движениях с перемещением малой массы (менее 40% от макси мальной изометрической силы) достигается высокая скорость, а прояв ляемая мышечная сила относительно мала. Такие упражнений относят ся к скоростным.
Основными формами силовых проявле ний при спортивной деятельности, являются аб солютная сила, скоростная сила, относительная сила, взрывная сила, силовая выносливость, максимальная сила мышцы, максимальная произвольная сила.
По Верхощанскому. Абсолютная сила измеряется величиной максимального произволь ного мышечного усилия в изометрическом режиме или предельным весом поднятого груза.
В физиологии (Я.М. Коц, 1975) принято измерять максимальную силу (МС) мышц предельной величиной их рабочего напряжения, вызван ного путем раздражения электрическим током нерва, иннервирующего данную мышечную группу.
В спортивной практике различают еще так называемую относитель ную силу мышц спортсмена, т.е. величину силы, приходящуюся на 1 кг собственного веса тела или спортивного снаряда.
Когда говорят о мышечной силе у человека при его произволь ном усилии, стремлении максимально сократить мышцы, речь идет о максимальной произвольной силе (МПС).
Скоростная сила характеризует способность мышц к быстрой peализации неотягощенного движения или движения против небольшого внешнего сопротивления. Скоростная сила оценивается, как правило, показателем скорости движения.
Взрывная сила характеризует способность лишь к проявлению значительных напряжений в минимальное время.
Силовая выносливость характеризует способность мышц к сохра нению эффективности их функционирования в условиях длительной работы.
В обычных условиях МПС мышц меньше, чем их МС. Разница между МС мышц и их МПС называется силовым дефицитом.
Сила мышц зависит от двух групп факторов: периферических и центрально-нервных (рис.1).
2. Физиологические механизмы гипертрофии мышц в результате физической тренировки
Различают - саркоплазматический и миофибриллярный типы гипертрофии мышечных волокон.
Саркоплазматическая гипертрофия - это утолщение мышечных волокон за счет преимущественного увеличения объема саркоплазмы. Происходит повышение содержания несократительных (митохондриальных) белков и метаболических резервов мышечных волокон: (гликогена, безазотистых веществ, креатинфосфата, миоглобина и др.). Увеличение числа капилляров в результате тренировки также может вызвать некоторое утолщение мышцы.
Миофибриллярная гипертрофия связана с увеличением числа и объема миофибрилл, т.е. собственно- сократительного аппарата мышечных волокон. При этом возрастает плотность укладки миофибрилл в мышечном волокне. Такая гипертрофия ведет к значительному росту мышцы.
3. Физиологические механизмы скоростно-силовых качеств.
Мышечная сила, измеряемая в условиях динамического режима работы мышц, обозначается как динамическая сила (F). Она опре деляется по ускорению (а), сообщаемому массе (m).
Динамическая сила при концентрическом сокращении мышц меньше, чем статическая сила. В режиме эксцентрических сок ращений мышцы способны проявлять динамическую силу, значительно превышающую максимальную изометрическую.
С энергетической точки зрения, все скоростно-силовые упраж нения относятся к анаэробным. Предельная продолжительность их -менее 1-2 мин. Для энергетической характеристики этих упражнений используются два основных показателя: а) максимальная анаэробная мощность (МАМ); б) максимальная анаэробная емкость (МАЕ). Работа максимальной анаэробной мощности выполняется лишь несколько секунд и почти исключительно за счет энергии фосфагенов - АТФ и КРФ. Запасы этих ве ществ опреде ляют максимальную анаэробную мощность. Короткий спринт и прыжки являются упражнениями, результаты которых зависят от МАМ.
Для оценки МАЕ используется величина макси мального кислородного долга, который выявляется после pаботы предельной продолжительности (oт 1 до 3'). Это объясняется тем, что наибольшая часть избыточного количества О2, потребляемого после работы, используется для восстановления запасов АТФ, КРФ и гликогена, которые расходовались в анаэробных процессах за время работы.
У неспортсменов максимальный О2-долг равен 5 л, а у спортсменов может достигать 20 л.
Силовая тренировка связана с относительно небольшим числом повторных максимальных или близких к ним мышечных сокращений, в которых участвуют как быстрые, так и медленный мышечные волокна.
Силовые и скоростно-силовые тренировки вызывают определенные биохимические изменения в тренируемых мышцах. Хотя содержание АТФ и КРФ в них несколько выше, чем в нетренируемых (на 20-30%), оно не имеет большого энергетического значения. Более существенно повышение активности ферментов, определяющих скорость оборота расщепления и росинтеза фосфагенов (АТФ, АДФ, АМФ, КРФ), в част ности миокиназы и креатинфосфокиназы.
4. Физиологические основы тренировки мышечной силы и скоростно-силовых качеств.
Адаптация организма к силовой тренировке обусловлена морфоло гическими, биохимическими и физиологическими изменениями в мышцах, нервной системе, костной ткани. Увеличение силы связано как с гипертрофией мышц, так и с увели чением плотности миофибрилл внутри клетки, изменением соотношения актина и миозина. Морфологические и фун кциональные изменения в НС в пер вую очередь сводятся к разветвлению мотонейронов, увеличению ганглиозных клеток. Изменения кост ной системы связаны с увеличением плотности костей, их эластичности, гипертрофией костных выступов в местах прикрепления сухожилий мышц. Эти изменения особенно ярко проявляются у пред ставителей скоростно-силовых видов спорта. В результате специальной тренировки сила увеличивается в 1,5—2,5 раза больше, чем мышечная масса.
Существует два механизма повышения силы. Первый свя зан с структурными изменениями в мышечной ткани — гипертрофией и, возможно, гиперплазией мышечных волокон; второй - с совершенствованием способностей НС синхронизировать возможно большее количество ДЕ, что приводит к увеличению силы без увеличения объема мышц.
Величина и вид развиваемой силы зависят от соотношения и объема БС- и МС-волокон в мышцах. Быстрые волокна обеспечивают уровень скоростной силы, медленные — статической. Соотношение количества БС- и МС-волокон во многом детерминировано генетически, изме нение же объема тех или иных волокон легко можно обеспечить тренировкой.
Избирательная гипертрофия мышечных волокон различных типов приводит к приросту соответ ствующих видов силы: гипертрофия МС-волокон приводит прежде всего к приросту статической силы, БС-волокон — взрывной или скоростной силы.
Длительные нагрузки с подъемом груза, приводящие к развитию силы, вызывают наиболь шую гипертрофию в волокнах «быстрых» моторных единиц, что приводит к увеличению их удельной площади в мышце до 70%.
Гипертрофия различных типов мышечных воло кон определяется методикой тренировки. Быстрые мышечные волокна гипертрофируются прежде всего под влиянием упражнений, требующих проявления скоростной силы. При статической работе их гипертрофия происходит лишь в случае предельных по интенсивности и продолжительности направ лениях.
При предель ных и околопредельных скоростно-силовых наг рузках не отмечается заметных изменений васкуляризации мышц, не изменяется мощность системы митохондрий в мышцах. Од нако происходит перестройка энергетичес кого метаболизма мышц в направле нии увеличения мощности системы гликолитического ресинтеза.
5. Мышечная система и выносливость.
Выносливость как двигательное качество зависит от следующих характеристик МС: композиции мышц; структурных особенностей мышечных волокон; особенностей кровоснабжения; особенностей биохимической адаптации мышц.
Композиция мышц. У стайеров медленные волокна составляют около 80% всех волокон исследуемой мышцы, что в среднем в 1,5 раза больше, чем у нетренированных. Тренировка выносливости практически не изменяет соотношения быстрых и медленных волокон в мышцах.
Структурные особенности. Систематическая тренировка на выносливость приводит к рабочей гипертрофии мышц преимущественно за счет развития саркоплазматического типа. Наблюдается повышение плотности митохондрий.
Особенности кровоснабжения. При развитии выносливости наблюдается усиленная капилляризация только активно работающих мышц.
Биохимическая адаптация. Повышается емкость и мощность аэробного процесса.
Биохимический механизм этого явления заключается: а/ в увеличении содержания и активности ферментов аэробного энергетического обмена; б/ в повышении содержания миоглобина (в 1,5-2р); в/ в повышении содержания энергетических источников /гликогена и липидов - максимально на 50%)/; г/ в усилении способности мышц окислять углеводы и жиры.
Медленные волокна обладают очень высокой активностью окислительных ферментов и большим числом митохондрий, т. е. являются волокнами оксидативного типа энер гетики.
Васкуляризация и содержание в медленных мышцах миоглобина определяют окислительный потенциал волокон.
Три основных фактора определяют интенсивность и длительность мышечной работы на уровне ске летных мышц: 1) число и тип активируемых ДЕ, 2) уровень биохимических процессов, обеспечивающих образование энергии, 3) уровень кровоснабжения мышцы.
В мышцах, где преобладают мед ленные ДЕ, работа может поддерживаться дольше, чем в мышцах с преобладанием быстрых единиц.
Ограничение работоспособности скелетных мышц и развитие утомления связаны с падением содержания АТФ, КФ и гликогена в мышцах и накоплением в них La, который угнетающее действует на функцию митохондрий. Чем выше способность митохондрий утилизировать пируват, тем меньше его перейдет в La и тем меньше La накопится в мышцах и крови. Т.о., мощность системы митохондрий мышцы лимитирует интенсивность и длительность ее работы.
К факторам, ограничивающим работоспособность мышц относят накопление в мышцах и крови аммиака, угнетающе дейст вующего как на саму мышцу, так и на ЦНС.
Адекватное кровоснабжение работающих мышц — один из важнейших факторов, определяющих работоспособность мышечных во локон. При физической нагрузке кровоток мо жет возрастать в 10—20 раз и составлять до 80% МОК при 15% в покое. При сильных сок ращениях в мышцах достигается давление превышающее артериальное, и кровоток в них прекращается.
Пока развиваемое мышцей напряжение составляет от 5 до 10% максимального произвольного сокращения, объемный кровоток в мышце возрастает пропорционально силе сокращения во время нагрузки и после завершения сокращений снижается до исходного уровня в течение 1 мин. При нагрузке, вызывающей сокращения величиной 10—20% от максимального уровня, кровоток в работающих мышцах во время сокращения возрастает довольно незначительно, но быстро увеличивается сразу после конца сокраще ния; при напряжениях, превышающих 20—30% максимального уровня для одних мышц и 50—70%— для других, кровоток во время сокращения прекращается, но после завершения сокращения возрастает тем больше, чем выше было на пряжение мышцы. Ограничение кровотока в работающих мышцах способствует накоплению в мышцах La и развитию утомления. При сокращениях с силой выше 20% от максимальной накопление La растет линейно с ростом силы. Максимальных значений накопление La достигает при усилиях, равных 30—60% от максимального уровня.
Мышечную работу можно осуществлять довольно долго, если развиваемое мышцами напряжение не будет превосходить уровень 10—20% от максимального.
В «медленных» волокнах по сравнению с «быстрыми» волокнами наблюдается более высокая плотность капилляров. В тренированных мышцах людей, адаптированных к бегу, количество капилляров, приходящихся на мышечное волокно и на 1 мм2 сечения мышцы, возрастает на 40% по сравнению с данными для нетренированных людей.
В процессе долговременной адаптации максимальная скорость бега увеличивается на 28%, сила – в 2-4 раза, выносливость — более чем в 5 раз.
В процессе адаптации к нагрузкам на выносливость гипертрофия мышц развивается мало, в большей мере повышается мощность системы энергообеспечения - происходит увеличение числа митохондрий и активности митохондриальных ферментов на единицу массы мышцы. Увеличивается способность мышц утилизировать пируват и жирные кислоты, уменьшается накопление La в мышцах.
При тренировке выносливость возрастает в 3—5 раз, количество митохондрий в скелетных мышцах—в 2 раза, а МПК—только на 10—14%.
Это – способность выполнять определенные действия в минимальное время или минимальное время, обеспечивающее успешное решение двигательной задачи.
Скорость проявляется в трех формах:
В большинстве видов спорта имеют место все три формы проявления скорости.
Проявление скорости зависит:
Скоростно-силовые упражнения относятся к анаэробным и зависят от максимальной анаэробной мощности и максимальной анаэробной емкости.
Гибкость – это морфофункциональные свойства опорно-двигательного аппарата спортсменов, определяющие амплитуду различных движений, частей тела.
Различают общую и специальную гибкость. Общая – определяется подвижностью во всех суставах, что позволит выполнять с большой амплитудой самые разнообразные движения. Специальная гибкость – определяется уровнем подвижности в отдельных суставах, что определяется спецификой вида спорта.
Различают также активную, пассивную, резервную и анатомическую гибкость.
Активная гибкость – проявление максимальной амплитуды движений самостоятельно.
Пассивная гибкость – проявление максимальной амплитуды движений, выполняемых с помощью каких-либо внешних сил (партнер, снаряд и т.д.).
Резервная гибкость – разница между активной и пассивной гибкостью.
Анатомическая гибкость определяется ориентировочно теоретическими вычислениями. Она дает приблизительную картину возможной величины движения в тои или ином суставе.
В обычных условиях человек использует сравнительно небольшую часть анатомической гибкости и постоянно сохраняет огромный резерв пассивной гибкости.
Гибкость зависит от многих факторов: строения сустава; эластичности мышц, связок и сухожилий; силы мышц; согласованности работы мышц синергистов и антагонистов; состояния ЦНС.
У мужчин гибкость меньше, чем у женщин, у детей – выше, чем у взрослых.
Применение разминки, согревающих процедур приводит к увеличению гибкости. Физическое утомление, снижение температуры воздуха приводит к ее снижению.
7. Физиологическая характеристика ловкости.
Ловкость – это способность находчиво, своевременно и рационально решать двигательную задачу.
Проявление ловкости зависит от способности ЦНС к предугадыванию складывающихся ситуаций, умения тонко различать и управлять временными и пространственными характеристиками движений, способности создания в процессе деятельности новых двигательных комбинаций.
Для проявления этого качества необходим запас двигательных навыков, способности к их переделке, связанной с высоким уровнем аналитико-синтетической функции мозга.
Ловкость отличается специфичностью. Ловкий хоккеист может оказаться совершенно беспомощным на гимнастическом помосте и наоборот.
Ловкость - это вторичное качество, зависящее от комплексного развития силы, быстроты и выносливости. Для
развития ловкости большое значение имеет функциональное состояние ЦНС. Непрерывно изменяющаяся обстановка в ситуационных видах спорта предъявляет высокие требования к скорости обработки поступающей информации от сенсорных систем и к скорости программирования ответных движений.
В результате длительной тренировки по развитию ловкости увеличивается подвижность нервных процессов и обеспечиваются более быстрые включения различных мышц в работу и более быстрые переходы от сокращения к расслаблению, повышается координация деятельности различных отделов ЦНС.
Развитие ловкости тесно связано с формированием двигательных навыков.