Смекни!
smekni.com

Определение силы мышц сгибателей кисти у спортсменов 15 лет различных специализаций 2 (стр. 3 из 6)

Изометрически сокращающаяся мышца развивает максимально воз­можное для нее напряжение при одновременном выполнении сле­дующих трех условий:

1) активации всех двигательных единиц (мышечных волокон) данной мышцы;

2) режиме полного тетануса у всех ее двигательных единиц;

3) сокращении мышцы при длине покоя.

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

Максимальная сила (МС), развиваемая мышцей, зависит от числа мышечных волокон, составляющих данную мышцу, и от их толщины. Число и толщина волокон определяют толщину мышцы в целом, или, иначе, площадь поперечного сечения мышцы (анато­мический поперечник). Относительная силаэто отношение мышечной силы к ее анатомическому поперечнику (толщине мышцы в целом, которая зависит от числа и толщины отдельных мышечных волокон). Она измеряется в тех же единицах. В спортивной практике для ее оценки используют более про­стой показатель: отношение мышечной силы к весу тела спортсмена, т. е. в расчете на 1 кг.

Анатомический поперечник определяется как площадь попереч­ного разреза мышцы, проведенного перпендикулярно к ее длине. Поперечный разрез мышцы, проведенный перпендикулярно к ходу ее волокон, позволяет получить физиологический попе­речник мышцы. Для мышц с параллельным ходом волокон физиологический поперечник совпадает с анатомическим. Абсолютная сила-это отношение мышечной силы к фи­зиологическому поперечнику мышцы (площади поперечного разреза всех мышечных волокон). Она измеряется в Ньютонах или килограммах силы на 1 см2 . В спортивной практике измеряют динамометром силу мышцы без учета ее поперечника.

Измерение мышечной силы у человека осуществляется при его произвольном усилии, стремлении максимально сократить необхо­димые мышцы. Поэтому когда говорят о мышечной силе у человека, речь идет о максимальной произвольной силе (МПС). Она зависит от двух групп факторов: мышечных (пери­ферических) и координационных (центрально-нервных).

К мышечным (периферическим) факторам, опреде­ляющим МПС, относятся:

а) механические условия действия мышечной тяги — плечо ры­чага действия мышечной силы и угол приложения этой силы к кост­ным рычагам;

б) длина мышц, так как напряжение мышцы зависит от ее длинны; в) поперечник (толщина) активируемых мышц, так как при прочих равных условиях проявляемая мышечная сила тем больше, чем больше суммарный поперечник произвольно сокращающихся мышц;

г) композиция мышц, т. е. соотношение быстрых и медленных мышечных волокон в сокращающихся мышцах.

К координационным (центрально-нервным) факторам относится совокупность центрально-нервных коорди­национных механизмовуправления мышечным аппаратом — меха­низмы внутримышечной координации и механизмы межмышечной координации.

Механизмы внутримышечной координации опре­деляют число и частоту импульсации мотонейронов данной мышцы и связь их импульсации во времени. С помощью этих механизмов центральная нервная система регулирует МПС данной мышцы, т. е. определяет, насколько сила произвольного сокращения данной мышцы близка к ее МС. Показатель МПС любой мышечной группы даже одного сустава зависит от силы сокращения многих мышц. Совершенство межмышечной координации проявляет­ся в адекватном выборе «нужных» мышц-синергистов, в ограниче­нии «ненужной» активности мышц-антагонистов данного и других суставов и в усилении активности мышц-антагонистов, обеспечи­вающих фиксацию смежных суставов и т. п.

Таким образом, управление мышцами, когда требуется проявить их МПС, является сложной задачей для центральной нервной сис­темы. Отсюда понятно, почему в обычных условиях МПС мышц меньше, чем их МС. Разница между МС мышц и их МПС назы­вается силовым дефицитом.

Силовой дефицит данной мышечной группы тем меньше, чем со­вершеннее центральное управление мышечным аппаратом. Вели­чина силового дефицита зависит от трех факторов: 1) психологи­ческого, эмоционального, состояния (установки) испытуемого; 2) необходимого числа одновременно активируемых мышечных групп и 3) степени совершенства произвольного управления ими.

1.2. Связь произвольной силы и выносливости мышц

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 по 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 не спортсменов и спортсменов различных, специализаций. Например, как среди мужчин, так и среди женщин наиболее сильными мышцами ног обладают диско­болы, но у них самые низкие показатели динамической выносли­вости. Бегуны на средние и длинные дистанции по силе мышц ног не отличаются от не спортсменов, но у первых чрезвычайно большая динамическая локальная выносливость. В то же 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 у тех 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.

1.3. 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. «трофос»—питание). Мышечные волокна, являющиеся высокоспециализированными дифференцированными клетками, по-видимому, не способны к клеточному делению с образованием новых волокон. Во всяком случае, если деление мышечных клеток и имеет место, то только в особых случаях и в очень небольшом количестве. Рабо­чая гипертрофия мышцы происходит почти или исключительно за счет утолщения (увеличения объема) существующих мышечных во­локон. При 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, т. е. не сократительной их час­ти. Гипертрофия этого типа происходит за счет повышения содер­жания не сократительных (в частности, митохондриальных) белков и метаболических резервов мышечных волокон: гликогена, без азотистых веществ, креатин фосфата, миоглобина и др. Значительное увеличение числа капилляров в результате тренировки также мо­жет вызывать некоторое утолщение мышцы.

Наиболее предрасположены к саркоплазматической гипертро­фии, по-видимому, медленные и быстрые окислительныеволокна. Рабочая гипертрофия этого типа мало влияет на рост си­лы мышц, но зато значительно повышает способность к продолжи­тельной работе, т. е. увеличивает их выносливость.

Миофибриллярная рабочая гипертрофия связана с уве­личением числа и объема, миофибрилл, т. е. 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 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 70% 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) и в коре надпочечников, а у жен­щин — только в коре надпочечников. Соответственно у мужчин ко­личество андрогенов в организме больше, чем у 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 6—7-летнем возрасте, когда усиливается образование андрогенов. С наступлением полового созревания (в 11—15 лет) 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.