Биомеханические и физиологические особенности силовых качеств школьников

Автор: Никулин Сергей Юрьевич.

Место работы: МБОУ Лицей №10 г. Белгород.

Учитель физической культуры.

Биомеханические и физиологические особенности силовых качеств школьников.

Под силой понимают способность человека преодолевать внешнее сопротивление за счет активности мышц.

Cлову «сила» придают различные значения. Как научное понятие оно должно быть по возможности строго определено. Надо различать:

1)силу как механическую характеристику движения («на тело с массой m действует сила F...»);

2)силу как свойство, качество человека (например, в тексте: «развитие силы с возрастом: у спортсменов сила больше, чем у не занимающихся спортом...» и т.д.).

В первом значении сила наряду с другими характеристиками движения является объектом изучения механики. Во втором – служит предметом исследования в теории физического воспитания, физиологии, антропологии.

В первом из указанных значений - характеристика движения - сила есть мера механического взаимодействия тел в данный момент времени. Качественно сила определяется двумя признаками: она может деформировать неподвижное твердое тело и ускорять подвижное тело. Каждая сила может быть представлена в виде вектора и полностью определена указанием: 1) направления, 2) величины (скалярной) и 3) точки приложения. Силу можно измерить по вызываемым ею эффектам деформации или изменения движения. Поскольку сила характеризует лишь мгновенную меру взаимодействия, а реальные процессы всегда обладают протяженностью во времени, в практике ценной является такая мера, как импульс силы – в простейшем случае произведение величины силы на время ее действия (Верхошанский Ю.В., 1977).

В спортивно-методической литературе и в физиологии спорта, говоря о силе, обычно ссылаются на второй закон Ньютона: сила пропорциональна ускорению (F=m*a). При этом, как правило, забывают сказать, что это фактически частный случай, соответствующий действию сил инерции. Когда силы противодействия вызваны тяжестью тела, то они не зависят от ускорения и определяются только весом (так, например, бывает при неподвижном удержании груза). При растягивании эспандера или резины проявляемая сила почти не зависит от ускорения и определяется главным образом длиной, на которую растянут предмет. Наконец, когда противодействие возникает из-за трения, величина силы зависит не от ускорения или пути, а от скорости. В большинстве движений действуют одновременно силы тяжести, инерции, напряжения, деформации и трения. Поэтому зависимость силы от прочих характеристик движения (скорости, ускорения, пути) обычно сложна. Зависимость типа F=m*a можно наблюдать в «чистом виде» только в специально созданных лабораторных условиях.

По В. М. Зациорскому (1966) сила человека зависит от:

интенсивности напряжения мышц;

угла тяги мышцы;

разминки.

Педагоги выделяют виды силовых качеств –максимальная сила, скоростная сила, силовая выносливость, взрывная сила, стартовая сила, динамическая сила, статическая сила, эксцентрическая сила.

С точки зрения биологии и развития силы, в долгосрочной перспективе, максимальное проявление силы зависит от:

количества мышечных волокон;

количества миофибрилл в каждом мышечном волокне.

Срочное проявление силы зависит от управления мышечными волокнами и активности ферментов мышечных волокон.

Центральная нервная система имеет в коре двигательные зоны с нейронами иннервирующими мотонейроны спинного мозга, а те иннервируют мышечные волокна определенной мышцы.

Увеличение силы тяги мышцы связано с рекрутированием двигательных единиц (ДЕ). Каждый двигательный мотонейрон спинного мозга иннервирует множество мышечных волокон, поэтому совокупность «мотонейрон — группа иннервируемых им мышечных волокон», называется двигательнойя единицей.

Каждая двигательная единица имеет свой порог активации (возбуждения) и максимальную частоту. Поэтому при увеличении силы тяги происходит рекрутирование сначала низкопороговых ДЕ, а затем все более высокопороговых ДЕ. При достижении максимальной частоты импульсациимотонейрона мышечные волокна функционируют в режиме тетануса.

У В.М. Зациорского (1966) рассматривается механизм синхронизации работы ДЕ, эту точку зрения сейчас можно рассматривать как ошибку интерпретации физиологических данных. ДЕ работают практически в режиме «все или ничего», иначе говоря, в режиме гладкого тетануса, поэтому нечего синхронизировать. Внутримышечная координация в основном связана с рекрутированием ДЕ с разным порогом активации.

Активность ферментов мышечного волокна зависит от температуры, степени закисления, концентрации адреналина и норадреналина в крови. Этот эффект достигается с помощью разминки (вводной части тренировочного занятия).

Таким образом, срочный механизм управления силой связан с физиологическим законом рекрутирования ДЕ. Способность человека рекрутировать ДЕ существенно различается у мужчин и женщин, молодых и пожилых людей и представителей различных видов спорта. Поддается тренировке с проявлением максимальных силовых возможностей.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/163966-biomehanicheskie-i-fiziologicheskie-osobennos