Учебник для институтов физической культуры. Оглавление

33 Третий фактор. Роль его доказывается различными экспериментами. Показано, например, что изометрическая тренировка, проводимая при определенном положении конечности, приводит к значительному повышению МПС, измеряемой в том же положении. Если измерения проводятся в других положениях конечности, то прирост МПС оказывается незначительным или отсутствует совсем. Если бы прирост МПС зависел только от увеличения поперечника тренируемых мышц (периферического фактора, то он обнаруживался бы при. измерениях в любом положении конечности. Следовательно, в данном случае прирост МПС зависит от более совершенного, чем до тренировки, центрального управления мышечным аппаратом именно в тренируемом положении. Роль координационного фактора выявляется также при изучении показателя относительной произвольной силы, которая определяется делением показателя МПС на величину мышечного поперечника (Так как у человека можно измерить только анатомический поперечник мышцы, для большинства мышц определяется не абсолютная произвольная сила (отношение МПС к физиологическому поперечнику, а относительная (отношение
МПС к анатомическому поперечнику. В спортивной педагогике понятием "относительная сила" обозначают отношение МПС к весу спортсмена. Так, после дневной тренировки с применением изометрических упражнений МПС мышц тренируемой руки выросла на 92%, а площадь их поперечного сечения на 23% (рис. 28). Соответственно относительная произвольная сила увеличилась в среднем с 6,3 до 10 кг/см2. Следовательно, систематическая тренировка может способствовать совершенствованию произвольного управления мышцами. МПС мышц нетренируемой руки также несколько увеличилась за счет последнего фактора, так как площадь поперечного сечения мышц этой руки не изменилась. Это показывает, что более совершенное центральное управление мышцами может проявляться в отношении симметричных мышечных групп (явление "переноса" тренировочного эффекта.
Как
известно, наиболее высокопороговыми (менее возбудимыми) являются быстрые двигательные единицы мышцы. Их вклад в общее напряжение мышцы особенно велик, так как каждая из них содержит много мышечных волокон. Быстрые мышечные волокна толще, имеют больше миофибрилл, и поэтому сила их сокращения выше, чему медленных двигательных единиц. Отсюда понятно, почему МПС зависит от композиции мышц чем больше быстрых мышечных волокон они содержат, тем выше их МПС (рис. 29). Когда перед спортсменом стоит задача развить значительную мышечную силу вовремя выполнения соревновательного упражнения, он должен систематически применять на тренировках упражнения, которые требуют проявления большой мышечной силы (не менее 70% от его МПС). В этом случае совершенствуется произвольное управление мышцами, ив частности механизмы внутримышечной координации, обеспечивающие включение как можно большего числа двигательных единиц основных мышц, в том числе наиболее высокопороговых, быстрых двигательных единиц. Связь произвольной силы и выносливости Между показателями произвольной силы и выносливости мышц (локальной" выносливости) существует сложная связь.
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 (больше "абсолютная локальная выносливость. Иная связь между произвольной силой и выносливостью обнаруживается в экспериментах, в которых разные испытуемые развивают одинаковые относительные мышечные усилия, например 60% от их МПС (при этом чем сильнее испытуемый, тем большее Рис. 28. Влияние дневной силовой тренировки мышц правой руки на максимальную произвольную силу (МПС), площадь поперечного сечения (ППС) и отношение МПС/ППС мышц правой и левой рук М. Икай и Т. Фукунага, 1970): 1- тренированные мышцы, 2 - нетренированные
Рис. 29. Процентное распределение быстрых волокон в наружной головке четырехглавой м. бедра (слева изометрическая сила мышц ног, отнесенная к весу тела (светлые прямоугольники, и вертикальная скорость при прыжке вверх (темные прямоугольники) у спортсменов разных специализаций и неспортсменов (П. Коми и др, 1978)

34 па абсолютной величине мышечное усилие он должен поддерживать. В этих случаях среднее предельное время работы (относительная локальная выносливость) чаще всего одинаково у людей с разной МПС. Показатели МПС и динамической выносливости не обнаруживают прямой связи у неспортсменов и спортсменов различных, специализаций. Например, как среди мужчин, таки среди женщин наиболее сильными мышцами ног обладают дискоболы, ноу них самые низкие показатели динамической выносливости. Бегуны на средние и длинные дистанции по силе мышц ног не отличаются от неспортсменов, ноу первых чрезвычайно большая динамическая локальная выносливость. В тоже время у них не выявлено повышенной динамической выносливости мышц рук. Все это свидетельствует о высокой специфичности тренировочных эффектов больше всего повышаются те функциональные свойства и утех мышц, которые являются основными в тренировке спортсмена. Тренировка, направленная преимущественно на развитие мышечной силы, совершенствует механизмы, способствующие улучшению этого качества, значительно меньше влияя на мышечную выносливость, и наоборот. Рабочая гипертрофия мышц Поскольку сила мышцы зависит от ее поперечника, увеличение его сопровождается ростом силы данной мышцы. Увеличение мышечного поперечника в результате физической тренировки называется рабочей гипертрофией мышцы (от греч. "тро-фос" - питание. Мышечные волокна, являющиеся высокоспециализированными дифференцированными клетками, по-видимому, неспособны к клеточному делению с образованием новых волокон. Во всяком случае, если деление мышечных клеток и имеет место, то только в особых случаях ив очень небольшом количестве. Рабочая гипертрофия мышцы происходит почти или исключительно за счет утолщения (увеличения объема) существующих мышечных волокон. Г1ри значительном утолщении мышечных волокон возможно их продольное механическое расщепление с образованием "дочерних" волокон с общим сухожилием. В процессе силовой тренировки число продольно расщепленных волокон увеличивается. Можно выделить два крайних типа рабочей гипертрофии мышечных волокон - саркоплазматический и миофибриллярный. Саркоплазматическая рабочая гипертрофия - это утолщение мышечных волокон за счет преимущественного увеличения объема саркоплазмы, те. несократительной их части. Гипертрофия этого типа происходит за счет повышения содержания несократительных (в частности, митохондриальных) белков и метаболических резервов мышечных волокон гликогена, безазотистых веществ, креатинфосфата, миоглобина и др. Значительное увеличение числа капилляров в результате тренировки также может вызывать некоторое утолщение мышцы. Наиболее предрасположены к саркоплазматической гипертрофии, по-видимому, медленные (I) и быстрые окислительные (А) волокна. Рабочая гипертрофия этого типа мало влияет нарост силы мышц, но зато значительно повышает способность к продолжительной работе, те. увеличивает их выносливость.
М
иофибриллярная рабочая гипертрофия связана с увеличением числа и объема миофибрилл, те собственно-сократительного аппарата мышечных волокон. При этом возрастает плотность укладки миофибрилл в мышечном волокне. Такая рабочая гипертрофия мышечных волокон ведет к значительному росту МС мышцы. Существенно увеличивается и абсолютная сила мышцы, а при рабочей гипертрофии первого типа она или совсем не изменяется, или даже несколько уменьшается. По-видимому, наиболее предрасположены к миофибриллярной гипертрофии быстрые (II-B) мышечные волокна.
В
реальных ситуациях гипертрофия мышечных волокон представляет собой комбинацию двух названных типов с преобладанием одного из них. Преимущественное развитие того или иного типа рабочей гипертрофии определяется характером мышечной тренировки. Длительные динамические упражнения, развивающие выносливость, с относительно небольшой силовой нагрузкой на мышцы вызывают главным образом рабочую гипертрофию первого типа. Упражнения с большими мышечными напряжениями (более от МПС тренируемых групп мышц, наоборот, способствуют развитию рабочей гипертрофии преимущественно второго типа.
В
основе рабочей гипертрофии лежит интенсивный синтез и уменьшенный распад мышечных белков. Соответственно концентрация ДНК и РНК в гипертрофированной мышце больше, чем в нормальной. Креатин, содержание которого увеличивается в сокращающейся мышце, может стимулировать усиленный синтез актина и миозина и таким образом способствовать развитию рабочей гипертрофии мышечных волокон. Очень важную роль в регуляции объема мышечной массы, в частности в развитии гипертрофии мышц, играют андрогены (мужские половые гормоны. У мужчин они вырабатываются половыми железами семенниками) ив коре надпочечников, ау женщин - только в коре надпочечников. Соответственно у мужчин количество андрогенов в организме больше, чему женщин. Роль андрогенов в увеличении мышечной массы проявляется в следующем. Возрастное развитие мышечной массы идет параллельно с увеличением продукции андрогенных гормонов. Первое заметное утолщение мышечных волокон наблюдается в летнем возрасте, когда усиливается

35 образование андрогенов. С наступлением полового созревания (влет. начинается интенсивный прирост мышечной массы у мальчиков, который продолжается и после периода полового созревания. У девочек развитие мышечной массы в основном заканчивается с периодом полового созревания. Соответствующий характер имеет и рост мышечной силы в школьном возрасте. Даже после коррекции показателей силы с размерами тела силовые показатели у взрослых женщин ниже, чему мужчин (подробнее см. Х. Вместе стем если у женщин в результате некоторых заболеваний, усиливается секреция андрогенов надпочечниками, то интенсивно увеличивается мышечная масса, появляется хорошо развитый мышечный рельеф, возрастает мышечная сила.
В
опытах на животных установлено, что введение препаратов андрогенных гормонов (анаболиков) вызывает значительную интенсификацию синтеза мышечных белков, в результате чего увеличивается масса тренируемых мышц и как результат - их сила. Вместе стем развитие рабочей гипертрофии скелетных мышц может происходить и безучастия андрогенных и других гормонов (гормона роста, инсулина и тироидных гормонов. Силовая тренировка, как и другие виды тренировки, по-видимому, не изменяет соотношения в мышцах двухосновных типов мышечных волокон быстрых и медленных. Вместе стем она способна изменять соотношение двух видов быстрых волокон, увеличивая процент быстрых гликолитических (Б.Г) и соответственно уменьшая процент быстрых окислительно-гликолитических (БОГ) волокон (табл. 7). При этом в результате силовой тренировки степень гипертрофии быстрых мышечных волокон значительно больше, чем медленных окислительных (МО) волокон, тогда как тренировка выносливости ведет к гипертрофии в первую очередь медленных волокон. Эти различия показывают, что степень рабочей гипертрофии мышечного волокна зависит, как от меры его использования в, процессе тренировок, таки от его способности к гипертрофии. Силовая тренировка связана с относительно небольшим числом повторных максимальных или близких к ним мышечных сокращений, в которых участвуют как быстрые, таки медленные мышечные волокна. Однако и небольшого числа повторений достаточно для развития рабочей гипертрофии быстрых волокон, что указывает на их большую предрасположенность к развитию рабочей гипертрофии (по сравнению с медленными волокнами. Высокий процент быстрых волокон в мышцах служит важной предпосылкой для значительного роста мышечной силы при направленной силовой тренировке. Поэтому люди с высоким процентом быстрых волокон в мышцах имеют более высокие потенциальные возможности для развития силы и мощности. Тренировка выносливости связана с большим числом повторных мышечных сокращений относительно небольшой силы, которые в основном обеспечиваются активностью медленных мышечных волокон. Поэтому понятна более выраженная рабочая гипертрофия медленных мышечных волокон при этом виде тренировки по сравнению с гипертрофией быстрых волокон, особенно быстрых гликоли-тических (см. табл. 7). Таблица 7. Композиция четырехглавой мышцы бедра (наружной головки) и площадь поперечного сечения разных видов мышечных волокон у спортсменов разных специализаций и неспортсменов (Ф. Принс, и др,
1976) Показатели композиции мышц
Неспортсмены
(n=4) Тяжелоатлеты
(n=3)
Бегуны-стайеры
(n=3) Процент волокон
БГ
26,2 33,3 4,5 БОГ
38,1 10,5 39,7
МО
35,5 45,0 44,3 Процент окислительных-волокон (БОГ +
МО)
73,6 55,5 84,0 Площадь поперечного сечения волокон мкм
БГ
3418 6577 2938 БОГ
4105 7299 5224
МО
3303 4430 4609
Физиологические
основы
скоростно
-
силовых
качеств
(мощности) Максимальная мощность (иногда называемая "взрывной" мощностью) является результатом оптимального сочетания силы и скорости. Мощность проявляется во многих спортивных упражнениях в метаниях, прыжках, спринтерском беге, борьбе. Чем выше мощность развивает спортсмен, тем большую скорость он может сообщить снаряду или собственному телу, так как финальная скорость снаряда (тела) определяется силой и скоростью приложенного воздействия.

36 Мощность может быть увеличена за счет увеличения силы или скорости сокращения мышц или обоих компонентов. Обычно наибольший прирост мощности достигается за счет увеличения мышечной силы. Мышечная сила, измеряемая в условиях динамического режима работы мышц (концентрического или эксцентрического сокращения, обозначается как динамическая сила (Р. Она определяется по ускорению а, сообщаемому массе (л) при концентрическом сокращении мышц, или по замедлению (ускорению с обратным знаком) движения массы при эксцентрическом сокращении мышц. Такое определение основано на физическом законе, согласно которому Рта. При этом проявляемая мышечная сила зависит от величины перемещаемой массы в некоторых пределах с увеличением, массы перемещаемого тела показатели силы растут дальнейшее увеличение массы не сопровождается приростом динамической силы.
При
измерении динамической силы испытуемый выполняет движение, которое требует сложной внемышечной и внутримышечной координации. Поэтому показатели динамической силы значительно различаются у разных людей и при повторных измерениях у одного итого же человека, причем больше, чем показатели изометрической (статической) силы. Динамическая сила, измеряемая при концентрическом сокращении мышц, меньше, чем статическая сила. Конечно, такое сравнение проводится при максимальных усилиях испытуемого в обоих случаях и при одинаковом суставном угле. В режиме эксцентрических сокращений (уступающий режим) мышцы способны проявлять динамическую силу, значительно превышающую максимальную изометрическую. Чем больше скорость движения, тем больше проявляемая динамическая сила при уступающем режиме сокращения мышц.

перейти в каталог файлов