Спортивные сооружения

Глава I.  Анализ литературных источников

1.1. Определение понятия и физиологическая характеристика силовых способностей

Силовые способности - это комплекс различных проявлений человека в определенной двигательной деятельности, в основе которых лежит понятие «сила» [26].

Силовые способности проявляются  не сами по себе, а через какую-либо двигательную деятельность. При этом влияние на проявление силовых способностей оказывают разные факторы, вклад которых в каждом конкретном случае меняется в зависимости от конкретных двигательных действий и условий их осуществления, вида силовых способностей, возрастных, половых и индивидуальных особенностей человека. Среди них выделяют: 1) собственно мышечные; 2) центрально-нервные; 3) личностно-психические; 4) биомеханические; 5) биохимические; 6) физиологические факторы, а также различные условия внешней среды, в которых осуществляется двигательная деятельность.

Различают собственно силовые  способности и их соединение с  другими физическими способностями (скоростно-силовые, силовая ловкость, силовая выносливость).

       Силовая выносливость  - это способность противостоять утомлению, вызываемому относительно продолжительными мышечными напряжениями значительной величины. В зависимости от режима работы мышц выделяют статическую и динамическую силовую выносливость. Динамическая силовая выносливость характерна для циклической и ациклической деятельности, а статическая силовая выносливость типична для деятельности, связанной с удержанием рабочего напряжения в определенной позе.

Скоростно-силовые способности  характеризуются непредельными напряжениями мышц, проявляемыми с необходимой, часто максимальной мощностью в упражнениях, выполняемых со значительной скоростью, но не достигающей, как правило, предельной величины. Они проявляются в двигательных действиях, в которых наряду со значительной силой мышц требуется и быстрота движений. При этом, чем значительнее внешнее отягощение, преодолеваемое спортсменом (например, при подъеме штанги на грудь), тем большую роль играет силовой компонент, а при меньшем отягощении (например, при метании) возрастает значимость скоростного компонента.

К скоростно-силовым способностям относят: 1) быструю силу; 2) взрывную силу. Быстрая сила характеризуется непредельным напряжением мышц, проявляемым в упражнениях, выполняемых о значительной скоростью, не достигающей предельной величины Взрывная сила отражает способность человека по ходу выполнения двигательного действия достигать максимальных показателей силы в возможно короткое время (например, при низком стартe в беге на короткие дистанции, в легкоатлетических прыжках и метаниях и т.д.). Для оценки уровня развития взрывной силы пользуются скоростно-силовым индексом в движениях, где развиваемые усилия близки к максимуму:

Взрывная сила характеризуется  двумя компонентами: стартовой силой и ускоряющей силой. Стартовая сила - это характеристика способности мышц к быстрому развитию рабочего усилия в начальный момент их напряжения. Ускоряющая сила - способность мышц к быстроте наращивания рабочего усилия в условиях их начавшегося сокращения [28].

В качестве показателей взрывной силы используются градиенты силы, т.е. скорость ее нарастания, которая определяется как отношение максимально проявляемой  силы к времени ее достижения или  как время достижения какого-нибудь выбранного уровня мышечной силы (абсолютный градиент) либо половины максимальной силы, либо какой-нибудь другой ее части (относительный градиент силы). Градиент силы выше у представителей скоростно-силовых  видов спорта, чем у не спортсменов  или спортсменов, тренирующихся  на выносливость. Особенно значительны различия в абсолютных градиентах силы

Показатели взрывной силы мало зависят  от максимальной произвольной изометрической силы. Так, изометрические упражнения, увеличивая статическую силу, незначительно  изменяют взрывную силу, определяемую по показателям градиента силы или  по показателям прыгучести. Следовательно, физиологические механизмы, ответственные  за взрывную силу, отличаются от механизмов, определяющую статическую силу. Среди  координационных факторов важную роль в проявлении взрывной силы играет характер импульсации мотонейронов активных мышц - частота их импульсации в начале разряда и синхронизации импульсации разных мотонейронов. Чем выше начальная чистота импульсации мотонейронов, тем быстрее нарастает мышечная сила.

В проявлении взрывной силы очень  большую роль играют скоростные сократительные свойства мышц, которые в значительной мере зависят от композиции, т.е. соотношение  быстрых и медленных волокон. В процессе тренировки эти волокна  подвергаются более значительной гипертрофии, чем медленные. Поэтому у спортсменов  скоростно-силовых видов спорта быстрые волокна составляют основную массу мышц (или иначе занимают на поперечном срезе значительно большую площадь) по сравнению с представителями других видов спорта, особенно тех, которые требуют проявления преимущественно выносливости.

Согласно второму закону Ньютона, чем больше усилие (сила), приложение к массе, тем больше скорость, с  которой движется данная масса. Таким  образом, сила сокращения мышц влияет на скорость движения: чем больше сила, тем быстрее движение.

Одним из важных механизмов повышения  скоростного компонента мощности служит увеличение скоростных сократительных свойств мышц, другим - улучшение  координации работы мышц [26].

Внутримышечная координация также  способствует увеличению скорости движения (мощности), так как при координированной работе мышц их усилия кооперируются, преодолевая внешнее сопротивление с большей скоростью. В частности, при хорошей мышечной координации сократительное усилие одной мышцы (или группы мышц) лучше соответствует пику скорости, создаваемой предыдущим усилием другой мышцы (или группы мышц). Скорость и степень расслабления мышц-антагонистов может быть важным фактором, влияющим на скорость движения. Если требуется увеличить скорость движения, необходимо выполнять в тренировочных занятиях специфические движения (такие же, как в соревновательном упражнении) со скоростью, равной или превышающей ту, которая используется в тренировочном упражнении.

С энергетической точки зрения, все  скоростно-силовые упражнения относятся  к анаэробным. Предельная продолжительность их – менее 1-2 мин. Для энергетической характеристики этих упражнений используются 2 основных показателя: анаэробная мощность и максимальная анаэробная емкость (способность).

Максимальная для данного человека мощность работы может поддерживаться лишь несколько секунд. Работа такой  мощности выполняется почти исключительно  за счет энергии анаэробного расщепления  мышечных фосфагенов – АТФ и КрФ. Поэтому запасы этих веществ и особенно скорости их энергетической утилизации определяют максимальную анаэробную мощность [13].

Для оценки максимальной анаэробной емкости используется величина максимального  кислородного долга - наибольшего кислородного долга, который выявляется после  работы предельной продолжительности (от 1 до 3 м). Это объясняется тем, что наибольшая часть избыточного количества кислорода, потребляемого после работы, используется; для восстановления запасов АТФ, КНФ и гликогена, которые расходовались в анаэробных процессах за время работы. Такие факторы, как уровень катехоламинов в крови, повышенная температура тела и увеличенное потребление кислорода, часть сокращающимся сердцем и дыхательными мышцами, также могут быть причиной повышенной скорости потребления кислорода во время восстановления после тяжелой работы. Поэтому имеется лишь умеренная связь между величиной максимального долга и максимальной анаэробной емкостью.

В среднем  величины максимального кислородного долга у спортсменов выше, чем  у не спортсменов, и составляют у  мужчин 10,5 л. (140 мл\кг веса тела), а у женщин - 5,9 л.(95 мл\кг веса тела). У не спортсменов они равны соответственно 5 л.68 мл\кг веса тела и 3,1 л. (50 мл\кг веса тела). У выдающихся представителей скоростно-силовых видов спорта максимальный кислородный долг может достичь 20 л. Величина кислородного долга очень вариативна и может быть использована для точного представления результата.

По величине алактацидной (быстрой) фракции кислородного долга можно судить о той части анаэробной (фосфагенной) емкости, которая обеспечивает очень кратковременные упражнения скоростно-силового характера.

Типичная максимальная величина "фосфагенной фракции" кислородного долга - около 100 кал\кг веса тела, или 1,5-2л. кислорода. В результате тренировки скоростно-силового характера она может увеличиваться в 1,5-2 раза.

Наибольшая (медленная) фракция кислородного долга после работы предельной продолжительности  в несколько десятков секунд связана  с анаэробным гликолизом, т.е. с образованием в процессе выполнения скоростно-силового упражнения молочной кислоты, и поэтому  как лактацидный кислородный долг.

Эта часть кислородного долга используется для устранения молочной кислоты  из организма путем ее окисления  до СО₂ и Н₂О и ресинтеза до гликогена [4].

Максимальная емкость лактацидного компонента анаэробной энергии у молодых нетренированных мужчин составляет 200 кал\кг веса тела, что соответствует максимальной концентрации молочной кислоты в крови около 120%. У представителей скоростно-силовых видов спорта максимальная концентрация молочной кислоты в крови может достигать 250-300 мг%, что соответствует максимальной лактацидной (гликолитической) емкости 400-500 кал\кг веса тела.

Такая высокая лактацидная емкость обусловлена рядом причин. Прежде всего, спортсмены способны развивать более высокую мощность работы и поддерживать ее более продолжительно, чем нетренированные люди. Это в частности, обеспечивает включением в работу большой мышечной массы, в том числе быстрых мышечных волокон, для которых характерна высокая гликолитическая способность. Повышенным содержанием таких волокон в мышцах спортсменов – представителей  скоростно-силовых видов спорта –является одним из факторов, обеспечивающих высокую гликолитическую мощность и емкость. Кроме того, в процессе тренировочных занятий, особенно с применением повторно-интервальных упражнений анаэробной мощности, по-видимому, развиваются механизмы, которые позволяют спортсменам "переносить" более высокую концентрацию молочной кислоты (и соответственно более низкие значения рН) в крови и других жидкостях тела, поддерживая высокую спортивную работоспособность [9].

Силовые и скоростно-силовые тренировки вызывают определенные биохимические  изменения в тренируемых мышцах. Хотя содержания АТФ и КрФ в них несколько выше, чем в не тренированных (на 20-30 %), оно не имеет большого энергетического значения. Более существенно повышение активности ферментов, определяющих скорость оборота расщепления и ресинтеза фосфогенов АТФ, АДФ, АМФ, КрФ, в частности миокенозы и креатинфосфокинозы .

1.2.Сила и  методика ее воспитания

Силу человека можно  определить, как его способность  преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему посредством мышечных напряжений. В программе по физической культуре для школ, начиная с 1-х классов, предусматривается силовая подготовка детей. В процессе трудовой и спортивной деятельности, в быту наибольшее значение имеют силовая выносливость и взрывная сила. С этими видами силовых проявлений человек встречается буквально на каждом шагу. Что же касается максимальной, наивысшей силы, то она проявляется при преодолении значительных сопротивлений (например, в тяжелой атлетике, спортивной гимнастике, борьбе и др.). Максимальная сила в сочетании с высокой скоростью мышечных сокращений используется при выполнении метаний, гребле и др.

От абсолютных значений силы человека следует отличать относительную силу, то есть величину силы, приходящейся на 1 кг собственного веса. Она определяется для сравнения силы атлетов одинакового уровня подготовки, но разного веса. При выполнении силовых упражнений мышцы могут работать в трех режимах: 1) преодолевающем - при уменьшении длины мышцы; 2) уступающем - при удлинении мышцы; 3) изометрическом   (статическом) - без изменения длины мышцы. Так, например, при поднимании прямых ног в висе до прямого угла встречаются все три режима мышечной деятельности: преодолевающая работа мышц поднимание ног; статическая работа удержание ног под углом 90°; уступающая при опускании ног в исходное положение. [6]

В физическом воспитании учащихся осуществляется общая и специальная силовая подготовка.

Общая силовая подготовка направлена на гармоническое развитие всех основных мышечных групп, имеющих значение для физического развития и подготовленности человека к трудовой деятельности.

Целью специальной силовой подготовки является развитие силовых качеств применительно к избранному виду деятельности, сочетание проявления силы соответствующих групп мышц с техникой соревновательного движения.

Для измерения силы человека применяют динамометры различных конструкций. Наибольшее применение нашло определение кистевой и становой динамометрии. Эти показатели входят в комплекс параметров, по которым судят о физическом развитии школьников отжимание в упоре лежа, подтягивание, жим штанги, гири или мешочка с песком в различных исходных положениях  (стоя, лежа);

       - подскоки на месте на заданную высоту на число раз для определения силовой выносливости;

       - поднимание предельного веса для определения максимальной силы.[16]