Название: Принципы развития силовых и циклических способностей двигательных единиц различного типа и вида

Жанр: Технические

Просмотров: 1171


2.2. принципы развития силовых способностей мышечных волокон двигательных единиц  и систем, обеспечивающих их деятельность,

в режиме тетанического напряжения

Режим тетанического сокращения мышечных волокон ДЕ возникает при относительно высокой частоте импульсации мотонейрона. В этих случаях интервалы между смежными импульсами мотонейрона короче, чем длительность одиночного сокращения иннервируемых им мышечных волокон.

По современным представлениям, механизм этого процесса развивается следующим образом. Если к мышечным волокнам приходит серия импульсов с большой частотой, то сокращение, вызванное вторым импульсом, накладывается на первое сокращение; на второе сокращение накладывается механический ответ на третий импульс и т. д., т. е. происходит суперпозиция (наложение отдельных ответов друг на друга). При этом величина ответа (прибавка к напряжению или укорочению) на каждый последующий импульс меньше, чем на предыдущий. После нескольких первых импульсов последующие ответы мышечных волокон не изменяют достигнутого напряжения (или укорочения при изотоническом сокращении), но поддерживают его. Такой режим сокращения мышечных волокон называют полным, или гладким, тетанусом [9, 16, 21].

Напряжение, развиваемое мышечными волокнами при полном тетанусе, обычно в 2...4 раза больше, чем в режиме одиночного сокращения.

Режим тетанического сокращения не может поддерживаться длительное время. Здесь оказывает влияние как минимум три фактора:

– из-за укорочения (или отсутствия при полном тетанусе) фазы расслабления мышечные волокна не успевают восстановить энергетический потенциал, израсходованный в фазе напряжения (укорочения) [9, 15];

– количество ионов кальция, способствующих, наряду с АТФ, развитию напряжения мышечных волокон, имеет объективный предел [5, 6, 15];

– тормозные клетки ЦНС действуют как механизм саморегуляции нейрона, ограничивая степень его возбуждения и предохраняя от чрезмерной активности [14, 24, 30].

Установлено, что увеличение частоты импульсации мотонейронов сверх максимальной не вызывает изменения в максимальном напряжении мышечных волокон. Однако для повышения скорости нарастания их напряжения («градиента силы») это увеличение частоты импульсации играет важную роль [14, 15].

Изложенный выше материал даёт основание выделить следующие способности мышечных волокон ДЕ, проявляющиеся в режиме тетанического сокращения:

– максимальное напряжение мышечных волокон соответствующих типов и видов ДЕ (максимальные силовые способности или собственно силовые способности);

– скорость приращения напряжения в мышечных волокнах соответствующих типов и видов ДЕ (динамические силовые способности);

– длительность удержания режима тетанического сокращения мышечными волокнами соответствующих типов и видов ДЕ.

Закономерности развития мышечного напряжения в процессе рекрутирования ДЕ различного типа и вида, рассмотренные ранее, определяют два пути создания режима тетанического сокращения мышечных волокон и принципов развития способностей мышечных волокон ДЕ, характерных для этого режима.

Первый путь предполагает развитие режима одиночного сокращения мышечных волокон ДЕ в режим тетанического сокращения. Наиболее наглядно модель реализации этого пути представлена в методе развития силовых способностей, когда используется непредельное отягощение и предельное количество повторений. В этом случае, по мере утомления, последовательно рекрутируются ДЕ, обеспечивающие выполнение физического упражнения. При выполнении последнего «финального» повторения мышечные волокна ДЕ различного типа и вида вовлекаются ЦНС в режим тетанического сокращения.

Зависимость между показателями силы и скорости в ряду локальных движений с различными отягощениями анализировалась многими специалистами (А.В. Хилл, 1938; Я.М. Коц, Ю.А. Коряк, 1981; Д.Ю. Бравая, 1984; Я.М. Коц, 1986; J.E. Gounsilman, 1980 и др.). Доказано, что между этими показателями существует обратно пропорциональная связь, т. е. чем выше скорость при выполнении силового упражнения, тем меньше проявленная сила, и наоборот.

Эта закономерность даёт основание утверждать, что темп выполнения физического упражнения позволяет дифференцировать их по направленности действия следующим образом:

– развивающие собственно силовые способности, если темп выполнения медленный;

– развивающие динамические силовые способности, если скорость в преодолевающем или уступающем движении максимальная.

Первый путь создания режима тетанического сокращения мышечных волокон позволяет избирательно воздействовать на развитие собственно силовых и динамических силовых способностей ДЕ различного типа и вида за счёт нормирования величины отягощения. Аргументом к такому выводу служат закономерности регуляции мышечного напряжения, в соответствии с которыми для каждого типа и вида ДЕ строго определён диапазон физической нагрузки, которую они способны обеспечить напряжением мышечных волокон. В этой связи величина отягощения изначально определяет, с какого типа и вида ДЕ будет начинаться реализация режима тетанического сокращения.

Проблема нормы отягощения для конкретного типа и вида ДЕ в нашей работе решалась двумя способами.

С одной стороны, были проанализированы публикации, затрагивающие проблему силы и методов её развития [11, 17 и др.]. Установлено, что в этих рекомендациях вес отягощения представлен в основном 4 нормами. В частности, в энциклопедии физической подготовки Е. Захарова, А. Карасёва, А. Сахонова (1994) предлагаются следующие показатели веса отягощения в процентах от максимального: 100, 80…85, 30…60, и 15…35.

Если вес отягощения в 100 \% отнести ко второму пути реализации режима тетанического сокращения, то оставшиеся три диапазона отягощений будут представлять найденные практикой значения (нормы), которые соответствуют критическим зонам рекрутирования ДЕ различного типа и вида.

С другой стороны, известно, что типы и виды ДЕ являются результатом эволюционного развития организма человека как биологической системы. Если рассматривать двигательные единицы вида II-В, затем вида II-А и МДЕ как последовательный ряд процессов развития и самоорганизации, то между количественными показателями этих систем будут сохраняться закономерные различия, определяемые геометрической прогрессией со знаменателем 2 [19, 20]. Таким образом, нормативные показатели отягощения в процентах от максимального в границах индивидуальности человека будут возрастать от МДЕ к БДЕ II-А и БДЕ II-В в два раза.

Обобщая результаты поиска нормы отягощений для развития собственно силовых и динамических силовых способностей ДЕ различного типа и вида, предлагаем считать их значения равными соответственно 20, 40 и 80 \% от индивидуального максимума.

Оптимальный тренировочный эффект развития собственно силовых и динамических силовых способностей ДЕ различного типа и вида методом непредельных отягощений и предельного количества повторений становится действительностью, если количество циклов повторения режима тетанического сокращения будет соответствовать критерию «максимальный объём развивающей нагрузки».

Второй путь предполагает противоположный способ реализации режима тетанического сокращения мышечных волокон ДЕ, в частности метод повторных усилий, когда применяют предельные отягощения.

В этом варианте режим тетанического сокращения развивается относительно быстро и относительно одновременно для ДЕ различного типа и вида. В связи с этим создаются предпосылки для одновременного развития собственно силовых или динамических силовых способностей ДЕ за счёт изменения темпа выполнения физических упражнений.

Факторы, влияющие на длительность удержания этого режима сокращения ДЕ, проявляются тогда, когда физические упражнения выполняются в статических режимах или медленно. В этом случае через промежуток времени, значительно более короткий, чем для режима одиночного сокращения, следует отключение ДЕ. В первую очередь отключаются медленные ДЕ, далее последовательно БДЕ II-А и БДЕ II-В. Как нам кажется, это явление обусловлено в основном устойчивостью мотонейронов к чрезмерной активности.

В этой связи выполнение физического упражнения с предельным отягощением даёт возможность развивать наряду с собственно силовыми и динамическими силовыми способностями длительность удержания режима тетанического сокращения ДЕ различного типа и вида.

Оптимальный эффект воздействия методом повторных усилий с предельным отягощением на развитие собственно силовых способностей, динамических силовых способностей и так называемой силовой выносливости ДЕ различного типа и вида достигается тогда, когда реализуется критерий «максимальный объём развивающей нагрузки».

В результате систематизации знаний, накопленных в области физиологии мышечной деятельности, теории и практике спорта, действие физических упражнений можно классифицировать в аспекте развития собственно силовых и динамических силовых способностей ДЕ различного типа и вида и систем, обеспечивающих их деятельность (табл. 3).

 

Таблица 3

Классификация нагрузок, направленных на развитие собственно

силовых и динамических силовых способностей мышечных волокон ДЕ

различного типа и вида и систем, обеспечивающих их деятельность