Среди других важных биологических оснований планирования физической тренировки, которые наиболее существенны и тренировке детей и подростков, можно выделить следующее.
Физическая нагрузка во время занятия служит пусковым моментом для активизации синтеза белков и накопления энергетических субстратов (гликогена мыши и печени). Чем сильнее воздействие, тем больше активизирующий стимул (биологическая закономерность "доза-эффект"). Однако скорость и степень реализации стимула к адаптационным перестройкам (время наступления и величина суперкомпенсации) зависит от лабильности синтетических процессов и мощности нейроэндокринных механизмов, обеспечивающих синтез белков и накопление гликогена.
У детей и подростков наблюдается большая лабильность (скорость протекания) при меньшей мощности нейроэндокринных механизмов, обеспечивающих; синтез. Поэтому при реализации принципов систематичности и постепенности в возрастании нагрузки следует учитывать, что более эффективными будут более частые, но менее нагрузочные тренировочные занятия.
Каждое из присущих человеку физических качеств имеет собственные биологические детерминанты и соответствующие им особенности методики развития. Ниже этот вопрос освещен подробнее.
Сила.
С точки зрения биологии мышечная сила зависит от развиваемых и неразвиваемых факторов.
Развиваемые факторы:
физиологический поперечник мышцы, который определяется числом мышечных волокон и степенью их гипертрофии, которая, в свою очередь, зависит от массы сократительного белка - числа миофиламентов в каждом мышечном волокне;
частота импульсации мотонейронов в спинном мозге;
координация в работе отдельных двигательных единиц мышц и координация и работе мышц-синергистов и антагонистов применительно к данному упражнению;
совершенство техники выполнения данного упражнения;
способность человека к волевой концентрации.
Heразвиваемые факторы:
строение мышцы (угла "перистости");
плечо (рычаг) действия силы, развиваемой мышцей;
композиция (состав) мышечных волокон в мышце, если речь идет об упражнениях, выполняемых с относительно высокой скоростью.
Скорость прироста силовых способностей (т. с. их тренируемость) при правильной и регулярной тренировке зависит, во-первых, от гормонального статуса конкретного ребенка, а именно концентрации мужских половых гормонов. Именно поэтому до пубертатного периода мальчики и девочки практически не различаются по своей реакции на сопоставимые объемы силовой нагрузки, а после пубертата мальчики начинают существенно опережать девочек, и темпы роста силы у них оказываются максимальными относительно других возрастных периодов.
Применительно к методике развития силовых способностей полезно также помнить, что восстановление и соответственно фаза суперкомпенсации наступает быстрее при тренировке небольших мышц и медленнее при тренировке крупных мышц после применения так называемых базовых силовых упражнений (приседания, становая тяга, жим штанги и т.п.). Второй фактор, от которого зависит скорость восстановления и выраженность фазы суперкомпенсации, - это соотношения анаболического и катаболического эффекта применяемых упражнений. Наибольшим анаболическим и наименьшим катаболическим эффектом будут обладать, например, упражнения, выполняемые в медленном темпе "до отказа" с нагрузкой 65-80% от максимума. И, наоборот, наибольшим катаболическим и наименьшим анаболическим эффектами, при которых фаза суперкомпенсации может вообще на наступить, будут обладать упражнения, в которых имеется явно выраженный компонент уступающей работы в сочетании с максимальной нагрузкой на мышцы. Наиболее типичный пример упражнений такого рода - это спрыгивания "в глубину" с отскоком, выпрыгивания из глубокого приседа со штангой на плечах и т.п.
Силовая тренировка будет более целесообразна, если при выборе упражнений и режимов их выполнения учитывать возможность выборочного воздействия на силовые способности быстрых мышечных волокон мышц (спринт, "ударные" виды спорта), медленные мышечные волокна (виды "на выносливость"), на те и другие (единоборства, спортивные игры).
Основными чертами методики упражнений первого типа будут предельная скорость, мощность, темп или величина преодолеваемой в упражнении нагрузки. Упражнения второго типа будут характеризоваться низкой величиной сопротивления (до 50% от произвольною максимума - ПМ) при нарушенном или сильно затрудненном кровотоке через мышцы.
Упражнения третьего типа наиболее традиционны. Они характеризуются средними величинами нагрузки (50-80% от ПМ), медленным темпом движений и также сопровождаются нарушением кровотока через мышцы.
Основной же биологической закономерностью, на которую следует ориентироваться при планировании тренировки, является "доза - эффект", которая зависит от многих факторов и всегда индивидуальна. Переходя к методике развития силовых способностей, следует прежде всего определить основные цели, с которыми могут применяться силовые упражнения и от которых в существенной степени будет зависеть методика их применения.
Первая цель - улучшение здоровья детей и подростков. При определенных условиях силовые упражнения будут в максимальной степени способствовать профилактике нарушений осанки, улучшению работы внутренних органов, положительно влиять на состояние нейроэндокринной и иммунной систем, обеспечивать нормализацию массы тела.
Диапазон методики таких упражнений чрезвычайно широк, но основными требованиями к такой силовой тренировке со снарядами или без них являются:
масса отягощения (или степень напряжения мышц) - не более 60-75% от максимальной;
скорость и темп движений - не предельные.
При этом эффективность развития силовых способностей снижается, но это не является существенным недостатком, так как задачей таких занятий является не максимальное развитие силовых способностей, а улучшение физического состояния занимающихся. Вторая цель - повышение силы мышц ради нее самой, наращивание мышечной массы, улучшение пропорций тела. Особенностями таких упражнений являются: высокая степень напряжения мышц, нарушение кровотока через них, быстрый расход энергетических субстратов и накопление метаболитов. В результате мышцы увеличивают свою силу и объем, повышаются возможности нейроэндокринной и иммунной систем. Третья цель - традиционна. Это улучшение мощности и эффективности различных спортивных движений, улучшение результатов в избранном виде спорта.
Целью силовой тренировки в этом случае является, как правило, развитие способности проявлять максимум силы в определенной фазе конкретных соревновательных упражнений.
В тех случаях, когда соревновательное упражнение требует преодоления максимальных или около максимальных внешних сопротивлений (штанга, борьба), то в тренировке используется, например, масса отягощения, составляющая 80-100% от максимальной силы, а также такие режимы работы мыши, которые, кроме тренировки нервно-мышечных факторов проявления силы, способствуют увеличению массы определенных мышечных групп.
Если же сопротивления небольшие, то используются упражнения, в которых мышцы работают в максимальном "взрывном" режиме, развивают максимальную скорость укорочения или испытывают предельные нагрузки "на разрыв" в амортизационных фазах движений.
Формирование и совершенствование таких способностей осуществляется основными пилами усилий:
динамическими;
статическими;
собственно-силовыми;
скоростно-силовыми (развитие силы всех мышечных групп двигательного аппарата, развитие способностей рационального использования силы в разнообразных условиях).
Силовая нагрузка создается различными факторами, поэтому силовые упражнения можно подразделить на две группы:
1. Упражнения с внешним сопротивлением: вес предмета (снаряда); вес и сила сопротивления партнера; сила сопротивления различных эспандеров, амортизаторов, внешней среды (бег по глубокому снегу, песку, воде, транспортировка партнера и т.д.).
2. Упражнения с отягощением (собственный вес тела): гимнастические упражнения на снарядах и без них (приседания, отжимания и др.).
В качестве методов развития силы используются, главным образом, повторный и прогрессирующий варианты методов упражнений для увеличения силовой нагрузки: изменение величины отягощений, скорости движений, количества повторений вплоть до отказа. Установлено, что на первоначальных этапах развития силы ежедневные занятия силовыми физическими упражнениями при небольших объемах нагрузки оказываются более эффективными.
В процессе развития силы большое значение имеют упражнения па гибкость и расслабление (последние являются формой отдыха).
Сила большинства мышечных групп человека достигает наиболее высокого уровня к 20-30 годам, поэтому в процессе физического воспитания детей и подростков необходимо тщательно определять оптимальную меру силовых упражнений в строгом соответствии с возрастом, подготовленностью и возможностями занимающихся.
В тренировочный комплекс включаются статодинамические, квашизотонические, статические и обычные динамические силовые упражнения. Оптимальным средством силовой тренировки являются так называемые статодинамические упражнения (СДУ), получившие свое название по режиму сокращения мышц.
В классическом варианте статодинамические - это такие упражнения силового характера, в которых предусмотрены кратковременные остановки (на 0,5 - 1 с) в различные моменты цикла движения. Например, при сгибании и разгибании рук в упоре лежа остановки делаются в промежуточном и крайнем нижнем положении туловища. Но кратковременные остановки можно специально не выполнять - важно лишь понимать их смысл. Смысл этого приема:
рассеять энергию упругой деформации в мышцах;