Физиологическая характеристика силы кратко

Обновлено: 05.07.2024

В развитии мышечной силы имеют значение: 1) внутримышечные факторы, 2) особенности нервной регуляции и 3) психофизиологические механизмы.

Внутримышечные факторы развития силы включают в се­бя биохимические, морфологические и функциональные особенности мы­шечных волокон.

Физиологический поперечник, зависящий от числа мышечных воло­кон (он наибольший для мышц с перистым строением);

Состав (композиция) мышечных волокон, соотношение слабых и более возбудимых медленных мышечных волокон (окислительных, малоутомляемых) и более мощных высокопороговых быстрых мы­шечных волокон (гликолитических, утомляемых);

* Миофибриллярная гипертрофия мышцы - т.е. увеличение мышеч­ной массы, которая развивается при силовой тренировке в результате адаптационно-трофических влияний и характеризуется ростом тол­щины и более плотной упаковкой сократительных элементов мы­шечного волокна -миофибрилл. (При этом окружность плеча может достигать 80 см, а бедра - 95 см и более).

Нервная регуляция обеспечивает развитие силы за счет со­вершенствования деятельности отдельных мышечных волокон, двигатель­ных единиц (ДЕ) целой мышцы и межмышечной координации. Она вклю­чает в себя следующие факторы.

- Увеличение частоты нервных импульсов, поступающих в скелет­ные мышцы от мотонейронов спинного мозга и обеспечивающих пе­реход от слабых одиночных сокращений их волокон к мощным тетаническим;

- Активация многих ДЕ - при увеличении числа вовлеченных в дви­гательный акт ДЕ повышается сила сокращения мышцы;

- Синхронизация активности ДЕ - одновременное сокращение воз­можно большего числа активных ДЕ резко увеличивает силу тяги мышцы;

- Межмышечная координация - сила мышцы зависит от деятельно­сти других мышечных групп: сила мышцы растет при одновремен­ном расслаблении ее антагониста, она уменьшается при одновре­менном сокращении других мышц и увеличивается при фиксации туловища или отдельных суставов мышцами-антагонистами. Напри­мер, при подъеме штанги возникает явление натуживания (выдох при закрытой голосовой щели), приводящее к фиксации мышцами туловища спортсмена и создающее прочную основу для преодоления поднимаемого веса.

Психофизиологические механизмы увеличения мы­шечной силы связаны с изменениями функционального состояния (бодрости, сонливости, утомления), влияниями мотиваций и эмоций, уси­ливающих симпатические и гормональные воздействия со стороны гипо­физа, надпочечников и половых желез, биоритмов.

Важную роль в развитии силы играют мужские половые гормоны (андрогены), которые обеспечивают рост синтеза сократительных белков в скелетных мышцах, Их у мужчин в 10 раз больше, чем у женщин. Этим объясняется больший тренировочный эффект развития силы у спортсменов по сравнению со спортсменками, даже при абсолютно одинаковых трени­ровочных нагрузках.

Открытие эффекта андрогенов привело к попыткам ряда тренеров и спортсменов использовать для развития силы аналоги половых гормонов -анаболические стероиды. Однако вскоре обнаружились пагубные послед­ствия их приема. В результате действия анаболиков у спортсменов-мужчин подавляется функция собственных половых желез (вплоть до полной импо­тенции и бесплодия), а у женщин-спортсменок происходит изменение вто­ричных половых признаков по мужскому типу (огрубение голоса, измене­ние характера оволосения) и нарушается специфический биологический цикл женского организма (возникают отклонения в длительности и регу­лярности месячного цикла, вплоть до полного его прекращения и подавле­ния детородной функции). Особенно тяжелые последствия наблюдаются у спортсменов-подростков. В результате подобные препараты были отнесе­ны к числу запрещенных допингов.

Попытки заставить мышцу развивать мощные тетанические сокращения с помощью электростимуляции также не привели к успеху. Эффект воздей­ствия прекращался через 1-2 недели, а искусственно вызванная способ­ность развивать сильные сокращения не могла полноценно использоваться, так как не включалась в необходимые двигательные навыки.

9.1.3. Функциональные резервы силы.

У каждого человека имеются определенные резервы мышечной силы, которые могут быть включены лишь при экстремальных ситуациях (чрезвычайная опасность для жизни, чрезмерное психоэмоциональное на­пряжение и т.п.).

В условиях электрического раздражения мышцы или под гипнозом можно выявить максимальную мышечную силу, которая окажется больше той силы, которую человек проявляет при предельном произвольном усилии - так называемой максимальной произвольной силы. Разница между максимальной мышечной силой и максимальной произвольной силой называется дефицитом мышечной силы. Эта величина уменьшается в ходе силовой тренировки, так как происходит перестройка морфофункциональных возможностей мышечных волокон и механизмов их произвольной регуляции.

У систематически тренирующихся спортсменов наряду с экономизаци-ей функций происходит относительное увеличение общих и специальных физиологических резервов. При этом первые реализуются через общие для различных упражнений проявления физических качеств, а вторые - в виде специальных для каждого вида спорта навыков и особенностей силы, быстроты и выносливости (Мозжухин А.С., 1979).

К числу общих функциональных резервов мышечной силы отнесены следующие факторы.

- Включение дополнительных ДЕ в мышце;

- Синхронизация возбуждения ДЕ в мышце;

- Своевременное торможение мышц-антагонистов;

- Переход от одиночных сокращений мышечных волокон к тетаниче-ским:

- Усиление сокращения после оптимального растяжения мышцы;

- Адаптивная перестройка структуры и биохимии мышечных волокон (рабочая гипертрофия, изменение соотношения объемов медленных и быстрых волокон и др.).

9.2. Формы проявления, механизмы и резервы развития быстроты.

Значительная часть спортивных упражнений не только требует макси­мально возможного развития скорости движений, но и происходит в условиях дефицита времени. Достижение успеха в подобных упражнениях воз­можно лишь при хорошем развитии физического качества быстроты.

9.2.1. Формы проявления быстроты.

Быстрота - это способность совершать движения в минималь­ный для данных условий отрезок времени. Различают комплексные и элементарные формы проявления быстроты.

В естественных условиях спортивной деятельности быстрота проявля­ется обычно в комплексных формах, включающих скорость дви­гательных действий и кратковременность умственных операций, и в соче­тании с другими качествами.

К элементарным формам проявления быстроты относятся следующие.

- Общая скорость однократных движений (или время одиночных действий) - например, прыжков, метаний.

- Время двигательной реакции - латентный (скрытый) период про­стой (без выбора) и сложной (с выбором) сенсомоторной реакции, реакции на движущийся объект (имеющее особенное значение в си­туационных упражнениях и спринте).

- Максимальный темп движений, характерный, например, для спринтерского бега.

Оценка времени двигательной реакции (ВДР) производится от мо­мента подачи сигнала до ответного действия. Она является одним из наи­более распространенных показателей при тестировании быстроты. Это время чрезвычайно мало для передачи возбуждения от рецепторов в нерв­ные центры и от них к мышцам. В основном оно затрачивается на проведе­ние и обработку информации в высших отделах мозга и поэтому служит показателем функционального состояния центральной нервной системы.

У нетренированных лиц величина ВДР при движении пальцем в ответ на световой сигнал укорачивается с возрастом от 500 - 800 мс у детей 2 -3-х лет до 190 мс у взрослых людей. Для спортсменов характерны более короткие величины этой реакции: в среднем, 120 мс у спортсменов и 140 мс - у спортсменок. У высококвалифицированных представителей ситуа­ционных видов спорта и бегунов на короткие дистанции эти величины еще меньше - порядка 110 мс, в отличие от бегунов-стайеров, показывающих 200 - 300 мс и более.

При выполнении специализированных упражнений ВДР у высококва­лифицированных спортсменов также очень невелико. Так, стартовое время (от выстрела стартового пистолета до ухода со старта) у бегунов-спринтеров, участников Олимпийских игр и чемпионатов мира, составляет, в среднем, при беге на 50 - 60 м 139 мс у мужчин и 159 мс у женщин, при беге на 100 м, соответственно, 150-160 мс и 190 мс. Знаменитый спринтер Бен Джонсон мог уходить со старта через 99,7 мс.

По теоретическим расчетам ВДР, равное 80 - 90 мс, вообще составляет для человека предел его функциональных возможностей.

Факторами, влияющими на ВДР, являются врожденные особенности человека, его текущее функциональное состояние, мотивации и эмоции, спортивная специализация, уровень спортивного мастерства, количество воспринимаемой спортсменом информации.

Другим простым показателем быстроты является максимальный темп постукиваний пальцем за короткий интервал времени – 10 с, так назы­ваемый теппинг-тест. Взрослые лица производят 50 - 60 движений за 10 с, спортсмены ситуационных видов спорта и спринтеры - порядка 60 - 80 движений и более.

Особым проявлением быстроты является скорость специализирован­ных умственных операций: при решении тактических задач высококва­лифицированные спортсмены затрачивают всего 0,5 - 1,0 с, а время приня­тия решения составляет у них половину этого периода.

9.2.2. Физиологические механизмы развития быстроты.

В основе проявления качества быстроты лежат индивидуальные осо­бенности протекания физиологических процессов в нервной и мышечной системах. Быстрота зависит от следующих факторов.

- Лабильность - скорость протекания возбуждения в нервных и мы­шечных клетках.

- Подвижность нервных процессов - скорость смены в коре боль­ших полушарий возбуждения торможением и наоборот.

- Соотношение быстрых и медленных мышечных волокон в ске­летных мышцах.

Уровень лабильности и подвижности нервных процессов определяет скорость восприятия и переработки поступающей информации, а лабиль­ность мышц и преобладание быстрых двигательных единиц (ДЕ) - скорость мышечного компонента быстроты (сокращения и расслабления мышцы, максимальный темп движений).

В сложных ситуациях, требующих реакции с выбором, и при увеличе­нии поступающей информации большое значение имеет пропускная спо­собность мозга спортсмена - количество перерабатываемой информации за единицу времени. Величина ВДР прямо пропорционально нарастает с увеличением числа возможных альтернативных решений - до 8 альтерна­тив, а при большем их числе оно резко и непропорционально повышается.

При осуществлении реакции на движущийся объект (РДО) большое значение приобретают явления экстраполяции, позволяющие предвидеть возможные траектории перемещения соперников или спортивных снаря­дов, что ускоряет подготовку ответных действий спортсмена. Это особенно необходимо, например, в хоккее, теннисе, стрельбе по летящим тарелкам и т. п. Способствуют этому и поисковые движения глаз: быстрота действий спортсмена здесь связана со скоростными возможностями мышц глазо­двигательного аппарата, без которых невозможно эффективно осуществ­лять следящие движения.

9.2.3. Физиологические резервы развития быстроты.

В особых ситуациях (электрическое раздражение, гипноз, сильное эмо­циональное потрясение) у человека может неимоверно возрасти быстрота его реакций. Так, например, максимальный темп постукиваний достигает 15 в 1 с, хотя при произвольных движениях он не превышает 6 - 12 в 1 с. Это доказывает наличие физиологических резервов быстроты даже у не­тренированного человека.

В процессе спортивной тренировки рост быстроты обусловлен следую­щими механизмами.

- Увеличение лабильности нервных и мышечных клеток, ускоряю­щих проведение возбуждения по нервам и мышцам.

- Рост лабильности и подвижности нервных процессов увеличиваю­щих скорость переработки информации в мозгу.

- Сокращение времени проведения возбуждения через межнейронные и нервно-мышечные синапсы.

- Синхронизация активности ДЕ в отдельных мышцах и разных мы­шечных групп.

- Своевременное торможение мышц-антагонистов.

- Повышение скорости расслабления мышц.

Для каждого человека имеются свои пределы роста быстроты, контро­лируемые генетически. Скорость ее нарастания также является врожден­ным свойством. Кроме того, в спорте существует явление стабилизации скорости движений на некотором достигнутом уровне. Повысить этот предел произвольно обычно не удается, и в тренировке применяются спе­циальные средства: бег под горку, бег на тредбане с повышенной скоро­стью с использованием виса на ремнях, бег за мотоциклом, за лошадью, плавание с тянущей резиной и т. п. Этим путем достигается дополнитель­ное повышение лабильности нервных центров и работающих мышц.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

3 .ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДВИГАТЕЛЬНЫХ КАЧЕСТВ

Физиологические основы мышечной силы.

Максимальная статическая сила и максимальная произвольная статическая сила мышц. Изометрически сокращающаяся мышца развивает максимально возможное для нее напряжение при одновременном выполнении условий:

1. активация всех двигательных единиц данной мышцы;

2. режим полного тетануса у всех ее двигательных единиц;

3. сокращение мышцы при длине покоя.

В этом случае изометрическое напряжение мышцы соответствует ее максимальной статической силы.

Максимальная сила мышцы зависит от анатомического поперечника мышцы (площадь поперечного сечения мышцы перпендикулярно к ее длине, зависит от числа и толщины волокон). Отношение максимальной силы к ее анатомическому поперечнику называется относительной силой мышцы (кг/см2). Поперечный разрез мышцы, проведенный перпендикулярно к ходу ее волокон, называют физиологическим поперечником. Отношение максимальной силы к ее физиологическому поперечнику называется абсолютной мышечной силой (0,5-1Н/см2).

Человек развивает максимальную произвольную силу, она зависит от 2 групп факторов – мышечных (периферических) и координационных (центрально-нервных). Мышечные факторы:

1 механические условия мышечной тяги – плечо рычага действия мышечной силы и угол приложения этой силы к костным рычагам;

2 длина мышц;

3 поперечник активируемых мышц;

4 соотношение быстрых и медленных мышечных волокон в мышцах.

Разница между максимальной силой и максимальной произвольной силой мышц называется силовым дефицитом. Величина силового дефицита зависит от: 1 психологического состояния (установки) испытуемого; 2 необходимого числа одновременно активируемых мышечных групп; 3 степени совершенства произвольного управления ими.

Связь произвольной силы и выносливости мышц. МПС и статическая выносливость одной и той же мышечной группы связаны прямой зависимостью: чем больше МПС данной мышечной группы, тем длительнее можно удержать выбранное усилие. Показатели МПС и динамической выносливости не обнаруживают прямой связи у спортсменов и неспортсменов различных специализаций. Это свидетельствует о высокой специфичности тренировочных эффектов. Тренировка, направленная на развитие мышечной силы, совершенствует механизмы, способствующие улучшению этого качества, значительно меньше влияя на мышечную выносливость и наоборот.

Рабочая гипертрофия мышц. Увеличение мышечного поперечника в результате физической тренировки называют рабочей гипертрофией мышцы. Происходит за счет утолщения существующих мышечных волокон, возможно образование дочерних волокон с общим сухожилием. Два крайних типа рабочей гипертрофии мышечных волокон: 1саркоплазматический – утолщение мышечных волокон за счет преимущественного увеличения несократительной части – саркоплазмы, предрасположены медленные и быстрые окислительные волокна, повышается не столько сила, сколько выносливость; 2 миофибриллярный – увеличение числа и объема миофибрилл (сократительного аппарата), приводит к значительному росту МС мышцы и абсолютной силы, предрасположены быстрые мышечные волокна. В реальной ситуации гипертрофия смешанная, с преобладанием одного из видов. В основе рабочей гипертрофии лежит интенсивный синтез мышечных белков и уменьшенный распад. Заметное действие оказывают гормоны андрогены. В результате силовой тренировки происходит гипертрофия быстрых мышечных волокон, при тренировке на выносливость – медленных. Соотношение волокон при силовой тренировке не меняется. При силовой тренировке увеличивается процент быстрых гликолитических волокон и уменьшается быстрых окислительно-гликолитических волокон.

Физиологические основы скоростно-силовых качеств (мощности).

Максимальная мощность является результатом оптимального сочетания силы и скорости.

Силовой компонент мощности (динамическая сила). Мышечная сила, измеряемая в условиях динамического режима работы мышц, обозначается как динамическая сила. Показатели динамической силы значительно отличаются даже у одного человека при повторных измерениях.

К одной из разновидностей мышечной силы относится взрывная сила, характеризующая способность к проявлению мышечной силы (прыжок в длину с места, короткие дистанции). В качестве показателей взрывной силы используют градиенты силы (скорость ее нарастания), которая определяется как отношение максимально проявляемой силы к времени ее достижения или как время достижения выбранного уровня мышечной силы (абсолютный градиент) либо половины максимальной силы либо другой ее части (относительный градиент силы). Градиент силы выше у представителей скоростно-силовых видов спорта (спринтеры).

Показатели взрывной силы мало зависят от механизмов, определяющих статическую силу. Важную роль играют такие характеристики:

характер импульсации мотонейронов активных мышц (частота импульсации в начале разряда, синхронизация);

соотношение быстрых и медленных волокон в мышцах (в скоростно-силовых видах быстрые волокна составляют основную массу мышцы).

Скоростной компонент мощности. Сила сокращения мышц влияет на скорость движения: чем больше сила, тем быстрее движение.

Скорость спринтерского бега зависит от величины ускорения (скорости разбега) и максимальной скорости. Эти два фактора не имеют тесной связи между собой.

Механизмы повышения скоростного компонента мощности:

увеличение скоростных сократительных свойств мышц – зависит от соотношения быстрых и медленных мышечных волокон (выше процент быстрых волокон);

внутри- и межмышечная координация – происходит кооперация усилий мышц, что способствует преодолению сопротивления с большей скоростью.

Энергетическая характеристика скоростно-силовых упражнений. Все скоростно-силовые упражнения относятся к анаэробным, предельная их продолжительность – менее 1-2 мин. Для энергетической характеристики используют два показателя:

максимальная анаэробная мощность – может поддерживаться несколько секунд за счет энергии анаэробного расщепления мышечных фосфатов – АТФ и КрФ (лимитирующий фактор). Короткий спринт, прыжки;

максимальная анаэробная емкость – используется величина максимального кислородного долга, который выявляется после работы предельной продолжительности (от 1 до 3 мин).

В среднем величины максимального кислородного долга у спортсменов выше, чем у неспортсменов. Эта величина очень вариативна.

По величине алактацидной (быстрой) фракции кислородного долга можно судить о той части анаэробной (фосфагенной) емкости, которая обеспечивает очень кратковременные упражнения скоростно-силового характера (спринт). Величина этой фракции кислородного долга около 100 ккал/кг веса тела, или 1,5-2 л О2, в результате тренировки может увеличиваться в 1,5-2 раза.

Наибольшая фракция кислородного долга после работы предельной продолжительности в несколько десятков секунд связана с анаэробным гликолизом и обозначается как лактацидный кислородный долг. Эта часть кислородного долга используется для устранения молочной кислоты из организма путем ее окисления до углекислого газа и воды и ресинтеза до гликогена. У спортсменов максимальная концентрация молочной кислоты в крови может составлять 250-300мг%, у неспортсменов 120мг%.

Физиологические основы выносливости.

В спортивной физиологии выносливость определяют как способность длительно выполнять глобальную мышечную работу преимущественно или исключительно аэробного характера. Сюда относят все аэробные упражнения циклического характера (бег на дистанции от 1500м, спортивная ходьба, лыжные гонки всех дистанций, плавание от 400 м). Различают выносливость: статическую и динамическую, локальную и глобальную, силовую, анаэробную.

Максимальное потребление кислорода (МПК) – чем выше, тем более высокую скорость может поддерживать спортсмен или произвести больший объем работы. У нетренированных мужчин в среднем 3-3,5л/мин, то у тренированных 5-6л/мин.

Абсолютные показатели МПК (л О2/мин) – прямая зависимость с размерами тела.

Относительные показатели МПК (мл О2/кг*мин) – обратная зависимость от веса тела.

Уровень МПК зависит от максимальных возможностей двух систем: кислородотранспортной и системы утилизации О2 (мышечной системы).

Кислородотранспортная система и выносливость.

1 Система внешнего дыхания. Происходит увеличение легочных объемов и емкостей; повышение мощности и эффективности внешнего дыхания; повышение диффузионной способности легких.

2 Система крови. Увеличивается объем циркулирующей крови в большей части за счет повышения общего объема плазмы, чем эритроцитов (снижение гематокрита), снижение рабочей лактацидемии (ацедемии)при немаксимальных аэробных нагрузках – повышение анаэробного порога и повышение рабочей лактацидемии (ацедемии) при максимальных аэробных нагрузках за счет анаэробного гликогенолиза.

3 Сердечно-сосудистая система. Эффекты тренировки выносливости в отношении ЧСС состоят в:

повышении производительности сердца, увеличении максимального сердечного выброса за счет систолического объема; брадикардии как в условиях покоя, так и при стандартной работе; повышении экономичности работы сердца; более совершенное перераспределение кровотока между активными и неактивными органами и тканями тела, усиление капилляризации тренируемых мышц и других активных органов и тканей, в т.ч. и сердца. Происходит увеличение сердца в размере, дилатация желудочков и утолщение стенок.

Мышечный аппарат и выносливость.

Композиция мышц. В мышцах представителей видов спорта, требующих проявления выносливости относительно высокий процент медленных волокон (до 80%). Две теории: наследственность и следствие тренировки выносливости за счет уменьшения числа быстрых волокон.

Структурные особенности мышечных волокон. Развивается рабочая гипертрофия преимущественно саркоплазматического типа. Возрастает число и размеры митохондрий внутри мышечных волокон, соответственно возрастает способность мышцы к утилизации кислорода.

Капилляризация мышечных волокон. Возрастает число капилляров, приходящихся на одно мышечное волокно, за счет этого увеличивается поверхность диффузии и повышается аэробная работоспособность. Усиленная капилляризация наблюдается только в мышцах, активно задействованных при тренировке выносливости.

Биохимическая адаптация мышц к тренировке выносливости. Происходит повышение емкости и мощности и мощности аэробного метаболизма рабочих мышц. Главные биохимические механизмы:

увеличение содержания и активности специфических ферментов аэробного метаболизма;

увеличение содержания миоглобина (до 1.5-2 раз);

повышение содержания энергетических субстратов – мышечного гликогена и липидов (до 50%);

усиление способности мышц окислять углеводы и особенно жиры (жировой сдвиг). Происходит сохранение более ограниченных запасов углеводов и продолжается продолжительность выполнения упражнения. Снижается содержание лактата в мышцах.

Тренировка выносливости вызывает два основных эффекта:

1 усиление максимальных аэробных возможностей организма (увеличение МПК при максимальной аэробной нагрузке);

2 повышение эффективности (экономичности) деятельности организма при выполнении аэробной работы (снижение ЧСС, температуры тела, концентрации лактата в крови и других функциональных показателей при стандартной немаксимальной аэробной нагрузке).

В основе положительных эффектов лежат структурно-функциональные изменения кислороднотранспортной, утилизирующей и др. систем, а также совершенствование центрально-нервной и эндокринной регуляции деятельности этих систем в процессе выполнения аэробной работы.

Описаны физиологические факторы, определяющие силу скелетных мышц человека: частота импульсации ДЕ, количество активных ДЕ, синхронизация активности ДЕ. Показано, как принцип активации ДЕ (принцип размера или правило Хенеманна) влияет на количество ДЕ, которые активны при выполнении силовых упражнений с различными отягощениями.

От чего зависит сила мышц? (физиологические факторы)

Итак, мы разобрались с анатомическими факторами, определяющими силу мышц. Можно сказать, что это тот морфологический потенциал, который зависит от генетики человека (например, число мышечных волокон), его пола, возраста и функционального состояния, которое определяется его образом жизни (малоподвижный или систематичные тренировки).

Однако вы хорошо понимаете, что каждый человек может сам, произвольно регулировать силу, которую проявляют его мышцы. Это означает, что наша центральная нервная система обладает такими механизмами. Назовем их физиологическими механизмами регуляции силы и скорости сокращения мышц.

Физиологические механизмы регуляции силы и скорости сокращения мышц

Учеными доказано, что управлять уровнем силы и скоростью сокращения мышц мы можем посредством следующих параметров работы центральной нервной системы (ЦНС):

• частоты разрядов двигательной единицы (ДЕ);
• числа активных ДЕ;
• синхронизации работы ДЕ.

Частота разрядов ДЕ

Частота разрядов ДЕ представляет собой не что иное как частоту разрядов мотонейрона, иннервирующего скелетную мышцу. Именно посредством увеличения частоты импульсации мотонейрона мышца получает команду о том, что она должна сокращаться сильнее.

Одиночное сокращение мышцы

Для того, чтобы понять, как влияет частота импульсации мотонейрона на мышечные волокна, ученые стимулировали скелетную мышцу или нерв, идущий к мышце, током различной частоты. Было установлено, (рис.1), что при низкой частоте стимуляции (до трех импульсов в секунду, то есть до 3 Гц мышечные волокна, входящие в ДЕ производят одиночное сокращение. Это означает, что они успевают сократиться и расслабиться. Установлено, что фаза расслабления в 1,5-2 раза более продолжительна, чем фаза сокращения. Сила, которую развивает мышца небольшая (рис.1).

Зубчатый тетанус

Гладкий тетанус

При частоте импульсации 20-30 имп./с (30 Гц) каждый последующий импульс, поступающий от мотонейрона попадает на фазу сокращения мышечных волокон. Возникает их сильное сокращение. Сила, развиваемая мышцей достигает 30-60 % от максимальной. Это называется гладким тетанусом.

Было установлено, что зависимость силы мышцы от частоты стимуляции нелинейная. Вначале при частотах от 5 до 30 Гц сила мышцы резко возрастает до 90% от максимальной. Дальнейшее повышение частоты стимуляции (до 60 Гц), дает прибавку силы мышцы в только 10%.

Число активных ДЕ

Вначале рекрутируются ДЕ S типа, иннервируемые мотонейронами, имеющими небольшой диаметр аксона. В состав этих ДЕ входят самые медленные мышечные волокна типа I. Мышца развивает небольшую силу.

Затем активируются ДЕ типа FR, содержащие быстрые неутомляемые волокна типа IIА . Увеличение количества активных ДЕ приводит к росту силы мышцы.

Последними рекрутируются ДЕ типа FF, в состав которых входят быстрые, быстроутомляемые волокна типа IIВ. Эти волокна иннервируют мотонейроны, имеющие самый большой диаметр аксона. Сила, которую может развить мышца при произвольном сокращении достигает максимума.

Считается, что принцип размера позволяет осуществлять тонкую градацию силы мышцы во всем физиологическом диапазоне.

Принцип размера объясняет почему, используя небольшие отягощения, невозможно эффективно наращивать силу мышц. Это связано с тем, что при применении небольших отягощений, рекрутируются только ДЕ типа S, в состав которых входят медленные мышечные волокна. То есть активны только медленные мышечные волокна. Те мышечные волокна, которые активны, те и тренируются. Если мышце необходимо развить большую силу, в сокращение вовлекаются все типы ДЕ, в состав которых входят мышечные волокна всех типов. Это вызывает процессы адаптации в мышце (мышечные волокна повреждаются, а потом восстанавливаются). В результате возрастает поперечное сечение мышцы и она способна развивать большую силу.

Синхронизация активности ДЕ

Установлено, что при длительной, но не очень интенсивной работе, отдельные ДЕ сокращаются попеременно (асинхронно). Такой тип активности имеет место, например, при беге на длинные дистанции или марафонском беге (А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб, 2005). Утомление в этом случае развивается медленно, так как работая по очереди, ДЕ в промежутках между активацией успевают восстанавливаться.

Однако, если мышце требуется развить мощное, кратковременное усилие (например, выполнить жим лежа штанги большой массы), требуется синхронизация активности отдельных ДЕ. Естественно одновременная синхронная работа большого количества ДЕ приводит к значительному увеличению силы мышцы.

Ю. Хартман и Х. Тюннеманн (1988) показали, что новичок одновременно может задействовать до 60% ДЕ, в то время как спортсмен высокой квалификации может обеспечить синхронную активность до 85% ДЕ. Из этого следует, что тренировка силовой направленности повышает степень синхронной активности ДЕ.

Литература

1. Мак-Комас А. Дж. Скелетные мышцы (Строение и функции). – Киев: Олимпийская литература, 2001.– 408 с.
2. Солодков А.С., Сологуб Е.С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: Учебник. М.: Олимпия Пресс, 2005.– 528 с.
3. Хартманн Ю. Тюннеманн Х. Современная силовая тренировка. Берлин: Шпортферлаг. 1988. 335 с.

Похожие записи:

Тест времени реакции на сигнал

Представлена программа расчета времени реакции на сигнал, предназначенная для использования в учебных целях, например на занятиях по…

Саркоплазматическая гипертрофия мышц

Дано определение и описаны механизмы саркоплазматической гипертрофии скелетных мышц. Показано, что этот вид гипертрофии мышц широко…

Классификация типов конституции человека М.В. Черноруцкого

Рассмотрена классификация типов конституции человека, разработанная выдающимся терапевтом М.В. Черноруцким в 1925 году. Классификация типов конституции человека М.В.

Типы гипертрофии скелетных мышц человека

В статье дается классификация различных видов гипертрофии скелетных мышц человека на основе ряда классификационных признаков: времени проявления…

Миомейкер: Мембранный активатор слияния миобластов и образования мышц

Ученые установили, что для образования мышечных волокон необходимо слияние клеток-предшественников, которые называются миобластами. Эти клетки имеют только…

Отсроченное начало болезненности мышц. Стратегии лечения и факторы эффективности

Описаны симптомы, причины, теории отсроченного начала болезненности мышц (запаздывающих болезненных ощущений, DOMS), а также способы уменьшения этих болей:…

Срочные гормональные ответы у элитных тяжелоатлетов-юниоров

Изучалось изменение концентрации в крови: тестостерона, кортизола, гормона роста, бета-эндорфина и лактата у тяжелоатлетов-юниоров…

Effect of KAATSU-training on the maximum voluntary isometric contraction of lower extremity muscles of qualified football players

Изучалось влияние KAATSU-тренинга на изометрическую силу мышц квалифицированных футболистов. Установлено, что интенсивный рост максимальной силы мышц…

Процесс формирования физических качеств у человека заключается в том, чтобы развить и обеспечить всестороннее их проявление в разнообразных видах деятельности - трудовой, профессиональной, спортивной. Силовые качества - основа всех двигательных свойств.

Сила - одно из важнейших физических качеств в абсолютном большинстве видов спорта. Поэтому ее развитию спортсмены уделяют исключительно много внимания.

Сила - это способность преодолевать определенное сопротивление или противодействовать ему за счет деятельности мышц.

В зависимости от условий, характера и величины проявления мышечной силы в спортивной практике принято различать несколько разновидностей силовых качеств.

По характеру усилий в динамической силе, в свою очередь, выделяют три разновидности (по В. Кузнецову) :

- взрывную силу - проявление силы с максимальным ускорением, что характерно, например, для так называемых скоростно-силовых упражнений: прыжков, метаний, спринтерского бега, отдельных элементов борьбы, бокса, спортивных игр и пр. ;

быструю силу - проявление силы с немаксимальным ускорением, например, при выполнении быстрых (но не предельно быстрых) движений в беге, плавании, велосипедном спорте и др. ;

- медленную силу, проявляемую при сравнительно медленных движениях, практически без ускорения. Типичными примерами являются жим штанги, выход в упор силой на кольцах или перекладине.

Относительная сила - величина силы, приходящаяся на 1 кг веса спортсмена. Этот показатель применяется в основном для того, чтобы объективно сравнить силовую подготовленность различных спортсменов.

Часто к силовым качествам спортсмена относят также и силовую выносливость - способность сравнительно длительно и многократно проявлять оптимальные (не предельные для данного спортсмена) усилия.

Характерной особенностью силовой подготовки во всех видах спорта является то, что силовые качества должны развиваться в тесном комплексе между собой и с другими физическими качествами.

В зависимости от веса отягощения применяются следующие методы развития силы :

- метод максимальных нагрузок - поднимание предельного веса.

Изометрический метод. Силовые статические нагрузки дают возможность целенаправленно и избирательно воздействовать на слаборазвитые мышцы и мышечные группы. Доказано, что при использовании динамических упражнений сила растет быстрее, чем при использовании только изометрических упражнений. Поэтому изометрические упражнения следует применять лишь как дополнительное средство (их длительность не должна превышать 10-12 мин на одно занятие). Установлено, что при максимальных изометрических напряжениях хорошо совершенствуется внутримышечная координация, которая эффективно влияет на развитие максимальной силы.

Метод максимальных усилий. Обычно он используется при тренировке квалифицированных спортсменов во многих видах спорта. Упражнения выполняются с использованием предельного и около пределыюго веса (90% от максимального). Каждое движение выполняется сериями. В одной серии вес поднимается 1-3 раза. За одну тренировку рекомендуется делать 5-6 подходов с отдыхом до восстановления. Однако использование большого сопротивления будет эффективным только в том случае, если первоначально проделана работа по развитию силы.

Средствами развития силы мышц являются различные силовые упражнения, среди которых можно выделить три их основных вида:

- упражнения с внешним сопротивлением;

- упражнения с преодолением веса собственного тела;

Упражнения с внешним сопротивлением являются одними из самых эффективных средств развития силы и подразделяются :

- на упражнения с тяжестями, в том числе и на тренажерах. С помощью, которых можно преимущественно воздействовать не только на отдельные мышцы, но и на отдельные части мышц;

- упражнения с партнером, которые можно использовать не только на учебных занятиях и тренировках в спортивных залах. На стадионах, в манежах, но в условиях общежития и т. п. Эти упражнения оказывают благоприятное эмоциональное воздействие на занимающихся;

- упражнения с сопротивлением упругих предметов (резиновых амортизаторов, жгутов, различных экспандеров и т. п., которые целесообразно применять на самостоятельных занятиях, особенно на утренней физической зарядке. Их преимущество заключается в небольшом собственном весе, малом объеме, простоте использования и транспортировки, широком диапазоне воздействия на различные группы мышц;

- упражнения в преодолении сопротивления внешней среды эффективны при тренировке в ускоренном передвижении и силовой выносливости (например, бег в гору или по песку, снегу, воде, против ветра и т. п.).

Игровые технологии как средства развития детей с ОВЗ На современном этапе развития России происходят изменения в образовательных процессах: содержание образования усложняется, акцентируя внимание.

Наглядные средства и пособия для развития эмоциональной сферы детей Важную роль в полноценном личностном развитии ребёнка играет развитие его эмоциональной сферы. Недаром в настоящее время постепенно отходят.

Средства развития мелкой моторики рук у детей с нарушением речи Рекомендации для воспитателей. У большинства детей дошкольного и младшего школьного возраста с нарушением речи специальными исследованиями.

Проведенный анализ литературы по вопросы физиологии силы мышц позволяет сделать следующие основные выводы.
1. Сила является качеством (характеристикой) движений человека, физиологически за нее отвечают непосредственно мышечная ткань, а также нейрогуморальные механизмы регуляции двигательной активности. При этом в определенных условиях значение непосредственно мышечной ткани или нервной регуляции могут преобладать в той или иной степени. Так, например, при многих стрессовых ситуациях преобладающее значение имеет именно нервно-гуморальная регуляция.
2. Соотношение быстрых, медленных и смешанных волокон, а также количество волокон в мышце – основные факторы (первичные) силы мышцы. Генетические различия в упомянутых факторах объясняет различную силу у разных людей.
3. В процессе силовой трени .

Содержание

Содержание
ВВЕДЕНИЕ 2
МЫШЕЧНАЯ СИЛА: ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 4
Сила мышцы и ее работа 4
Физиологические основы мышечной силы 6
Связь произвольной силы и выносливости 12
МЕХАНИЗМ УВЕЛИЧЕНИЯ СИЛЫ ВСЛЕДСТВИЕ СИЛОВОЙ ТРЕНИРОВКИ 13
Гипертрофия мышц 16
Гипертрофия и гиперплазия волокон 17
Механизмы вызывающие гипертрофию волокон 20
Атрофия мышц 24
Изменения типа мышечных волокон 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 30

Введение

Фрагмент работы для ознакомления

Список литературы

Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.

* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.

Читайте также:

  
• Научно образовательной школы мгу экология и управление биоресурсами
  
• Главные критерии оценки декоративных работ выполненных по мотивам известных народных росписей в доу
  
• Общие требования пожарной безопасности по предотвращению пожаров на производстве кратко
  
• Методы борьбы с инфляцией кратко
  
• Сценарий маша и медведь на новый год в детском саду