Силовая подготовка студентов вузов
Учебное пособие
Алексей Борисович Лукьянов
Борис Георгиевич Лукьянов

© Алексей Борисович Лукьянов, 2022

© Борис Георгиевич Лукьянов, 2022

ISBN 978-5-0056-4360-5

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Введение

В стратегии развития физической культуры и спорта в Российской Федерации на период до 2024 года в качестве проблемы №1 декларируется повсеместное ухудшение здоровья, физического развития и физической подготовленности населения. В качестве основного аргумента в пользу этого приводятся данные Минздравсоцразвития России о том, что только 14% обучающихся старших классов считаются практически здоровыми, свыше 40% допризывной молодежи не соответствует требованиям, предъявляемым армейской службой, в том числе в части выполнения минимальных нормативов физической подготовки.

Гиподинамический режим образовательной и повседневной деятельности студенческой молодёжи, высокие интеллектуальные нагрузки и нервно-психические напряжения в процессе семинарских занятий, сдачи зачетов и экзаменов, нарушение суточного стереотипа, режима дня, времени приёма пищи, несоблюдение правил здорового образа жизни приводят к прогрессирующему росту числа заболеваний на старших курсах и увеличению числа занимающихся в СМГ. Ежегодный анализ состояния здоровья поступающих в высшие учебные заведения России показывает неутешительную динамику роста числа студентов-первокурсников с различными отклонениями в деятельности сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, мочеполовой, нервной и других систем организма (В. Л. Кондаков, 2013).

С развитием цифровых технологий и появлением огромного количества профессий, для которых нужен только компьютер и интернет, фраза «малоподвижный образ жизни» стала применима к тысячам работников. В условиях тотальной цифровизации всех сфер жизнедеятельности человека, понятен интерес к инженерным профессиям, которые в настоящее время не мыслимы без работы на вычислительной технике. Специфические условия профессиональной деятельности специалиста инженерного профиля определяются такими факторами как работа за компьютером в условиях ограниченного двигательного режима (малоподвижный образ жизни), высокой степенью нервно-психической напряженности, длительным негативным воздействием компьютера на организм человека и пр. Как правило, инфаркт миокарда чаще всего возникает именно у малоподвижного населения. Всемирная организация здравоохранения представила список причин человеческих смертей во всем мире, используя Международную классификацию болезней, среди которых на первом месте были именно сердечно-сосудистые заболевания.

Образовательный процесс в высшей школе предполагает не только обучение и воспитание, но и оздоровление молодежи. Научно-технический прогресс, информационный «бум», компьютеризация образования предъявляют повышенные требования к психофизиологическим особенностям студентов, что на фоне роста и развития организма приводит к утомлению, переутомлению, нарушению внутренней среды организма и развитию различных патологических состояний

Требования к профессиональной физической подготовленности инженерных кадров являются одним из приоритетов в системе подготовки вузов России. Главной составляющей в системе профессиональной подготовки являются специалисты, способные после освоения образовательной программы обучения результативно выполнять поставленные перед ними производственные задачи, адекватно реагировать на изменения в экстремальных ситуациях, связанных с профессиональной деятельностью. Задача подготовки современных инженеров в своем составе опирается на формирование специалиста с высоким уровнем физической культуры, здоровья и психофизической подготовленности к трудовой деятельности.

В настоящее время профессиональная подготовка – одна из наиболее интенсивно развивающихся областей современного теоретического знания и практической деятельности. Она представляет собой междисциплинарный подход к пониманию, описанию и управлению профессиональным развитием будущего специалиста. Профессиональная готовность является результатом профессиональной подготовки, которая проявляется как интегральное образование, включающее уровень знаний, умений и навыков в будущей трудовой деятельности, а также сформированность мотивов, потребностей и способностей. Она выступает на индивидуальном уровне и определяет отношение к деятельности и ее результативность. Ю. Д. Железняк (1995, 2000), А. А. Бодалев (1998), В. К. Бальсевич (2000) считают, что важную роль в освоении профессии, достижении вершин профессионализма играет умелое использование ценностей физической культуры, обеспечивающее сохранение и укрепление здоровья, физического и духовного развития, двигательной подготовленности как важнейших составляющих профессионализма. Наиболее существенным проявлением физической культуры личности, по мнению Н. М. Амосова (1987, 2003), В. К. Бальсевича (1988, 2000), А.Г. Комкова (2000), С. И. Логинова (2005), является физическая активность как особая деятельность человека.

Установлено, что физическая активность умеренной и высокой интенсивности прямо и опосредованно способствует сохранению и укреплению здоровья (Н. А. Амосов, 1987; В. К. Бальсевич, 2000; В. И. Белов, 1995; С. Н. Блэйер, 1994; Н. Н. Вавилова, 2002; В. А. Вишневский, 2002; В. Г. Тристан, 1994; A.Steptoe, 2000; G.J.Welk, 2002 и др.). В то же время физической активностью в стране регулярно занимаются только 20—30% студенческой молодежи, тогда как в экономически развитых странах мира этот показатель составляет 40—60% (С. И. Логинов, 2005; A.Steptoe, 2000). Снижение уровня физической активности студентов при одновременном повышении нервно-эмоционального напряжения приводит к ухудшению состояния здоровья (В. А. Вишневский, 2002, А. В. Лейфа 2007).

Одной из задач, решаемых в процессе физического воспитания является обеспечение оптимального уровня развития физических качеств, присущих человеку. Физическими качествами принято называть врожденные (генетически обусловленные) морфофункциональные качества, благодаря которым возможна физическая активность человека, позволяющая полное проявление в целесообразной двигательной деятельности. Двигательные способности можно понимать как индивидуальные особенности, определяющие уровень двигательных возможностей человека.

Природа в значительной степени определила наше телосложение. Но человек всегда стремится к самосовершенствованию и может улучшить свою фигуру, нарастить силу мышц, развить двигательные способности. Для этого не существует лучшего способа, чем работа с отягощениями в тренажерном зале. Сила в теории физического воспитания понимается, как способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему путем мышечных напряжений. Без проявления мышечной силы практически невозможно ни одно движение.

К сожалению, довольно часто среди молодежи мы встречаем юношей с плоской лишенная рельефа грудью, сутулой спиной, тонкими и вялыми руками. У студентов не занимающихся физическими упражнениями., утрачиваются многие жизненно важные физические качества (сила, выносливость, скорость), снижаются функциональные возможности организма (дыхание, частота сердечных сокращений и др.) Мышечная недостаточность, малый вес, приводят к таким распространенным среди студентов болезням, как искривление позвоночника, остеохондроз, плоскостопие. Необходимо отметить, что в студенческие годы завершается возрастное формирование организма.

Со второй половины ХХ века большой популярностью среди молодежи стали пользоваться занятия атлетической гимнастикой. Данный вид двигательной деятельности положительно влияет на процесс физической подготовки и физического развития лиц различного возраста и пола (Д. Вейдер, 1992; А. А. Барабанов, 2001; Г. П. Виноградов, 2009; Л. Остапенко, 2001; В. Протасенко, 2001, 2002; С. В. Новаковский, 2002; С. В. Степанов, Л. С. Дворкин, 2004; Б. Стар, 2002; А. Доннели, Д. Харрис, 2002 и др.), а также предоставляет возможность коррекции различных нарушений морфологического развития (А. С. Власов, 1999; В. И. Дикуль, А. А. Зиновьева, 1990; А. Ю. Рябов, 1998; С. П. Евсеев, 2004; Ю. И. Винокуров, 2004; Р. А. Корнеев, 2004; В. М. Осьминин, 2005 и др.). В физическую подготовку студентов необходимо включать специальные силовые упражнения, которые бы стимулировали тело и мозг, делая нас сильными и здоровыми. Каждый сознательный современный человек длжен стремится к совершенству, уделяя особое значение физической форме

Актуальность непрерывного повышения эффективности процесса физической подготовки подтверждают задачи совершенствования профессионального образования, определенные в Указе Президента Российской Федерации от 7 мая 2018 г. №204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года». В связи с повышающимися требованиями продолжает оставаться актуальной проблема недостаточной физической подготовленности инженерных кадров (В. Ф. Лигута, 2013; Н. В. Астафьев, 2016; В. А. Серебянников, 2017), которая обусловливает необходимость непрерывного совершенствования процесса силовой подготовки. Основные педагогические формы, методы, средства и требования к проведению занятий для решения проблемы недостаточной силовой подготовленности рекомендованы нормативными правовыми актами в области физической подготовки. А также освещены в учебно-практических пособиях, методических рекомендациях по совершенствованию физической подготовленности студентов вузов России. Несмотря на наличие такого вида подготовки в образовательной практике студентов вузов России нередко поднимается вопрос о недостатках в ее организации, содержании и, как следствие, недостаточной степени подготовленности выпускников вузов. (Рыженков А. В., 2005; Горелов А. А., Горелов С. А., Подлипняк Ю. Ф., 2016; Старцев А. М., 2017 и др.).

Глава 1. Анализ проблемы силовой подготовленности студентов вузов России

Условия профессиональной деятельности современных специалистов предъявляют высокие требования к функциональному состоянию отдельных систем организма, в том числе и к силовым качествам и способностям будущих инженерных работников.

Общая физическая подготовка не всегда позволяет создать должный уровень силовой подготовленности человека, обеспечивающий эффективность соответствующей профессиональной деятельности. Поэтому в большинстве случаев необходимо прибегать к занятиям специальными силовыми упражнениями и видами спорта. (Подлипняк Ю. Ф., 1986; Кашин Н. И., 2005; Скоблев А. Е., 2009; Желтов Р. А., 2011; Горшков Ю. В., 2013).

В то же время в системе физического воспитания студентов, особенно технических вузов, опыт системного использования атлетической гимнастики (силовых упражнений) как действенного средства физической подготовки на всем протяжении учебного процесса отсутствует. Хотя надо признать, что отдельные научные разработки по использованию средств атлетической гимнастики в системе физического воспитания учащейся молодежи за последние 10—15 лет выполнялись, но на фрагментарном уровне и не были систематизированы. Так, например, Л. Н. Евланников (2008) выявил эффективность базовой физической подготовки курсантов военного училища; Н. Н. Катьков (2000) рассмотрел возможности применения атлетической гимнастики в условиях реализации традиционной программы физического воспитания учащихся средних учебных заведений; С. И. Давыдов (1998) в качестве базового средства физической подготовки студентов использовал атлетическую гимнастику в рамках академической группы; О. А. Черноярова (2001) на примере дисциплин базовых физкультурно-спортивных видов выявила межпредметные связи в системе подготовки будущих учителей физической культуры; И. Ю. Яновский (2007) показал эффективность влияния средств атлетической гимнастики на физическое состояние мужчин различного возраста; о возможностях комплексного использования статических и динамических упражнений в физическом воспитании студентов говорилось в работах Н. Л. Пирназарова (2007), а о рекреационных занятиях атлетизмом – в исследованиях И. Г. Виноградова (2008) [20].

Имеются научные труды, которые позволяют проследить на протяжении более чем 30-летнего временного интервала жизни нашего общества существующее и продолжающееся до настоящего времени несоответствие между, декларируемыми государством целями физического воспитания, направленными на укрепление здоровья учащейся молодежи и студентов, и реальными социально-экономическими возможностями их осуществления (Л. Г. Амиров, 1980; Б. Г. Акчурин, 1996; Л. М. Архангельский, 1982; Е. П. Байков, 2001; В. К. Бальсевич, 2000; В. А. Бароненко, А. В. Чудиновский, 2003; В. Г. Бауэр, 2001; И.М. Быховская, 1998; М. Я. Виленский, 1999; В. Н. Курысь, Л. Н. Сляднева, 2004; А. В. Лотоненко, 1998; Л. И. Лубышева, 1993—2001 и др.).

Применение атлетической гимнастики в качестве базового средства физического воспитания студентов во многом не реализуется в силу отсутствия:

– эффективных методик применения направлений силовых упражнений в различных формах физического воспитания;

– способов дифференцированного применения средств атлетической гимнастики в зависимости от этапа (курса, семестра) и морфофункционального состояния студентов;

В данном контексте возникает еще одна проблема, связанная, прежде всего, с неоднозначным отношением многих специалистов в области физического воспитания к содержанию и формам организации академических занятий по физическому воспитанию студентов в технических и гуманитарных вузах. Здесь выделяются следующие основные направления:

1) оздоровительное – когда высшей ценностью процесса физического воспитания становится здоровье студентов с учетом умственного и физического развития (Л. Н. Алешина, 1998; В. А. Бароненко, А. В. Чудиновский, 2003; А. Г. Булатова, 2000; И. А. Герасимова, 2000; Ю. И. Евсеев, 2005; И. В. Кузнецова, 2003; В. Н. Соловьев, 2003; Г. М. Соловьев, 2004, 2005; Г. И. Любимова, 1999 и др.);

2) тренировочное – главной целью учебного занятия по физическому воспитанию в вузе является достижение тренировочного эффекта (В. К. Бальсевич, 1990—2000; И. Г. Бердников, 1980; А. Е. Гульянц, 1988; В. И. Ильинич, 1995; Л.И. Лубышева, Г.М. Грузных, 1990; Л. И. Лубышева, 1994; Г. Н. Пономарев, 1997; А. И. Соловьев, 2006; М. Г. Суханова, 2004 и др.);

3) спортивно-ориентированное – то есть, в содержание академического занятия включаются средства одного избранного вида спорта (В. К. Бальсевич, 2000; Л. С. Дворкин, 1992, 2004; М. Е. Дуранов, В. Б. Орлов, 1997; И. В. Орлан, 2002; Т. Г. Ольхова, 2000; А. В. Козлов, 2006; В. А. Красин, 1989; Л. И. Лубышева, 2001; З. А. Осколкова, 2000; М. Г. Суханова, 2004; Е. В. Токарь, 2002; В. Г. Шилько, 2003 и др.);

4) воспитывающее – основной функцией образования в области физической культуры, радикально меняющей его качество, выступает функция превращения образования в реальный механизм физического, нравственного, психического развития личности, то есть формирование физической культуры личности (Н. Н. Визитей, 1985; А. В. Лотоненко, 1998; В. П. Лукьяненко, 2002; К. Д. Чермит, 2005; В. Н. Курысь, Л. Н. Сляднева, 2004; Н. Х. Хакунов, 1995 и др.).

Несмотря на существующее в настоящее время разнообразие научно-методических направлений организации физического воспитания в вузах, реальное повышение двигательной активности, физического состояния и в целом формирования здоровья студентов не обеспечивается (В. К. Бальсевич, 2000; В. Г. Бауэр, 2001; Л. С. Дворкин, К. Д. Чермит, О. Ю. Давыдов, 2008; В. Н. Курысь, 2004; Ю. И. Винокуров, 2004; Р. А. Корнеев, 2004; О. Б. Немцев, Р. С. Козлов, 2009; В. М. Осьминин, 2006 и др.) [20].

В этой связи обращает на себя внимание совокупное использование всех направлений. Механизмом их объединения является применение одного, вызывающего наибольший интерес, вида двигательной активности, каковой в нашем случае является атлетическая гимнастика. При этом доминирующим компонентом организационного обеспечения личностной физической культуры и ее базовой составляющей, в отличие от доминирующего в современной системе физического воспитания образовательного подхода (В. П. Лукьяненко, 2001; К. Д. Чермит, 2005; В. Н. Курысь, 1998; Н. Х. Хакунов, 1995), должно стать достижение высокого уровня физической подготовленности, физического развития и совершенствование функционального состояния организма студентов, что является основным содержанием базовой атлетической подготовленности.

Известно, что атлетические упражнения имеют, прежде всего, оздоровительное значение, их выполнение вызывает приспособительные морфологические и функциональные перестройки организма, что улучшет показатели здоровья и во многих случаях оказывает лечебный эффект (J. Kokkonen, 1998; K.L. Moore, A.F. Dalley, 1999; H.W. Freeman, 1982; R.B. Frost, 1975; С. Мак Роберт, 2000 и др.). Имеются научные данные, которые говорят о том, что под воздействием атлетических упражнений можно существенно повлиять не только на развитие в молодом возрасте более совершенных форм телосложения, но и на укрепление здоровья (И. Л. Дворкин, В. А. Баландин, 2005; О. Ю. Давыдов, 2006; Л. С. Дворкин, О. Ю. Давыдов, И. Л. Дворкин, 2006; И. Л. Дворкин, 2007)

Подбирая соответствующую методику выполнения силовых упражнений, можно добиться такого эффекта, когда в одних случаях объем мышечной массы увеличивается, а в других – она уменьшается, становится более рельефной. Это связано с тем, что занятия атлетической гимнастикой оказывают влияние на биохимические изменения в мышцах: снижают жировой компонент и увеличивают белковый компонент в мышцах. От этого мышцы становятся более эластичными и более работоспособными.

Атлетическая гимнастика позволяет планировать нагрузку с использованием методов строго регламентированного упражнения, осуществлять нормирование (дозировку) нагрузки и прогнозирование тренировочного эффекта. Содержание физических упражнений при занятиях атлетической гимнастикой обусловливает также их образовательную роль. С помощью физических упражнений приобретается способность лучше владеть своим телом, человек становится более сильным и ловким. Через физические упражнения познаются законы движения в окружающей среде и собственного тела и его частей (Ю. И. Винокуров, 2004; Р. А. Корнеев, 2004; В. М. Осьминин, 2005; А. В. Родионов, В. А. Романов, О. П. Юшков, 1994 и др.).

1.1.Физиологические основы силовой подготовки

Любые двигательные действия человека— это результат согласованной деятельности центральной нервной системы (ЦНС) и периферических отделов двигательного аппарата, в частности – скелетно-мышечной системы. В ЦНС продуцируются импульсы возбуждения, которые через мотонейроны и аксоны поступают в мышечные волокна. Вследствие этого мышцы напрягаются с определённой силой, которая позволяет перемещать в пространстве отдельные звенья тела или тело в целом. От величины и направления приложения силы изменяются скорость и характер движения. Таким образом, без проявления мышечной силы человек не может выполнять никаких двигательных действий. В этом смысле сила является интегральным двигательным качеством, от которого в той или иной мере зависит проявление всех других физических качеств (быстроты, выносливости и т.д.) [21].

В физиологии под силой мышц понимают то максимальное напряжение, которое они способны развить. Внешнее проявление напряжения мышц (силы) измеряют в ньютонах. В теории физической культуры понятие «сила» выражает одну из качественных характеристик произвольных движений человека, направленных на решение конкретной двигательной задачи. Таким образом, сила – это способность преодолевать определённое сопротивление или противодействовать ему за счёт напряжения мышц. В качестве сопротивления могут выступать силы земного тяготения, реакция опоры при взаимодействии с ней, сопротивление окружающей среды, масса отягощений предметов и спортивных снарядов, силы инерции собственного тела или его звеньев и других тел, сопротивление партнёра и т. п. Чем большее сопротивление способен преодолеть человек, тем он сильнее. В зависимости от двигательной задачи и характера работы опорно-двигательного аппарата сила, проявляемая мышцами, приобретает специфические особенности, которые становятся более выраженными с ростом физической подготовленности человека [21].

Основными специфическими для разных двигательных действий видами проявления силы являются: собственно силовые качества (к ним относятся понятия «абсолютная» и «относительная» сила); скоростно-силовые качества (к ним относятся понятия «скоростная» и «взрывная» сила); силовая выносливость. Это выделение разновидностей силы является довольно условным. Несмотря на свою специфику, они определённым образом взаимосвязаны как в своём проявлении, так и в своём развитии. В чистом виде они проявляются чрезвычайно редко. Как правило, все они являются компонентами большинства двигательных действий человека.

Абсолютная сила человека – это его способность преодолевать наибольшее сопротивление или противодействовать ему произвольным мышечным напряжением.

Относительная сила – это количество абсолютной силы человека, которое приходится на один килограмм массы его тела.

Относительная сила имеет решающее значение в двигательных действиях, которые связаны с перемещением собственного тела в пространстве. Чем больше силы приходится на 1 кг массы собственного тела, тем легче перемещать его в пространстве или удерживать определённую позу.

Скоростная сила – это способность человека с возможно большей скоростью преодолевать умеренное сопротивление. На первый взгляд может показаться, что скоростная сила представляет собой комплексное проявление быстроты и силы. Однако в действительности это специфическое проявление силы в определённом диапазоне величины внешнего сопротивления. Скоростная сила является доминирующей в обеспечении эффективной двигательной деятельности на спринтерских дистанциях в циклических упражнениях.

Взрывная сила – это способность человека проявить наибольшее усилие за наименьшее время. Взрывная сила имеет решающее значение в двигательных действиях, требующих большой мощности напряжения мышц: например, при старте в спринтерском беге, в прыжках, метаниях, ударных действиях в единоборствах и т.п

Силовая выносливость – это способность человека преодолевать умеренное внешнее сопротивление в течение длительного времени с наибольшей эффективностью.

При этом имеется в виду разнообразный характер функционирования мышц: длительное поддержание необходимой позы (пр., удержание захвата в борьбе), многократное повторное выполнение взрывных усилий.

В зависимости от режима работы мышц различают также статическую и динамическую силу. Статическая сила проявляется тогда, когда мышцы напрягаются, а перемещения тела, его звеньев или предметов, с которыми взаимодействует человек, отсутствуют (пр., удержание отягощения). Динамическая сила проявляется тогда, когда преодоление сопротивления сопровождается перемещением тела или отдельных его звеньев в пространстве (пр., поднимание отягощения).

При выполнении двигательных действий мышцы человека выполняют четыре основные разновидности работы: удерживающую, преодолевающую, уступающую, комбинированную.

Удерживающая работа выполняется вследствие напряжения мышц без изменения их длины (изометрический режим напряжения). Она характерна для поддержания статической позы тела, удержания какого-либо предмета и т. п.

Преодолевающая работа выполняется вследствие уменьшения длины мышц при их напряжении (миометрический режим напряжения). Преодолевающая работа мышц при выполнении двигательных действий встречается чаще всего. Она даёт возможность перемещать собственное тело или какой-либо груз в соответствующих движениях, а также преодолевать силы трения или эластичного сопротивления.

Уступающая работа выполняется вследствие увеличения длины напряжённой мышцы (плиометрический режим напряжения). Благодаря уступающей работе мышц происходит амортизация в момент приземления в прыжках, беге и т. п. Нередко в уступающих фазах движения проявляются максимальные величины силы. В частности, установлено, что в уступающем режиме мышцы могут проявить силу на 50—100% больше, чем в удерживающем и преодолевающем режимах.

При преодолевающей работе под силами сопротивления понимаются силы, направленные против движения. При уступающей работе – действующие по ходу движения.

Комбинированная работа состоит из поочерёдного включения всех режимов работы мышц (ауксотонический режим напряжения). Именно комбинированную работу выполняют мышцы в большинстве двигательных действий. Так, в циклических упражнениях комбинированная работа состоит из смены преодолевающего и уступающего режимов. В более сложных по координации работы нервно-мышечного аппарата упражнениях (например, в гимнастических) встречаются все три режима работы мышц: уступающий, преодолевающий, удерживающий.

Сила, которую способен проявить человек, зависит от ряда внешних и внутренних факторов. К внешним факторам относятся: величина сопротивления, длина рычагов, погодно-климатические условия, суточная и годовая периодика. К внутренним факторам относятся: структура мышц, мышечная масса, внутримышечная и межмышечная координация, реактивность мышц, мощность энергоисточников [21].

Контрольные задания к главе 1

– Дайте определение понятию «скоростная сила».

– Верно ли утверждение: «статическая сила проявляется тогда, когда мышцы напрягаются и происходит перемещения тела, его звеньев или предметов, с которыми взаимодействует человек»? Приведите примеры проявления статической силы.

– Как можно определить понятие «двигательные действия человека»?

– Что понимают под определением «силы» в физиологии?

– Какие основные разновидности работы выделяют при выполнении двигательных действий мышцы человека?

Глава 2. Основы силовой подготовки

Силовая подготовка имеет важное значение для успешной спортивной тренировки. В последние годы накопился большой опыт применения средств специальной силовой подготовки, достаточно хорошо проанализированный и обобщенный.

Движение – это то реальное явление, которое лежит в основе спортивной деятельности и составляет ее содержание. Посредством, движения решается спортивная задача, и именно движение является тем объектом, на который прямо или косвенно направлен комплекс тренирующих воздействий в ходе многолетней подготовки спортсмена.

Функциональное совершенствование спортивного движения в процессе многолетней тренировки обеспечивается главным образом за счет повышения моторного потенциала спортсмена и его умения полноценно использовать этот потенциал для решения конкретной двигательной задачи.

Рост моторного потенциала связан с функциональным совершенствованием организма в целом, но преимущественно тех его органов и систем, которые непосредственно участвуют в решении двигательной задачи. Процесс функционального совершенствования организма имеет определенные закономерности.

Умение полноценно и эффективно использовать моторный потенциал для достижения успеха составляет сущность спортивно-технического мастерства. Это умение реализуется посредством конкретной системы движений, критерий целесообразности в составе и организации которой определяется условиями спортивной деятельности и правилами соревнований. Процесс становления спортивно-технического мастерства, в целом – явление исключительно сложное. Мы ограничиваемся рассмотрением только тех закономерностей совершенствования движения, которые обеспечиваются главным образом за счет силы мышц, а также с биомеханически целесообразной пространственно-временной организацией.

Организация содержания двигательного действия связана, прежде всего, с рациональным использованием рабочих механизмов локомоторного аппарата, целесообразной координацией нервно-мышечных усилий и формированием биодинамической структуры движений.

Рабочие механизмы – это функциональные составляющие локомоторного аппарата, обеспечивающие организму механическую энергию движения и вместе с тем эффективное использование ее в соответствии с решаемой двигательной задачей и соответствующими внешними условиями. К числу основных рабочих механизмов тела можно отнести:

1. Тяговое усилие мышц как основной источник механической энергии движения тела человека. Принципиальным механизмом для передачи на расстояние и полезного использования усилия сокращающихся мышц в двигательном аппарате является костный рычаг – звенья тела, подвижно соединенные суставом. Функция динамически работающих мышц в основном состоит в том, чтобы приблизить друг к другу две точки скелета, находящиеся на смежных звеньях, и тем самым произвести работу.

2. Мышечные синергии – согласованные усилия мышц переменного действия на уровне отдельного сустава и рабочего аппарата в целом, вызывающие движение системы звеньев в определенном направлении.

Скоординированное действие синергистов и их функциональных антагонистов, превращающее кинематическую систему в полносвязный механизм, осуществляется рефлекторно и существенно различается в зависимости от скорости движения и величины преодолеваемого внешнего сопротивления. Поэтому соответствующая настройка мышечных синергий – одна из задач эффективного использования рабочих механизмов тела.

3. Элементарные двигательные и познотонические рефлексы, представляющие собой простейшие; врожденные двигательные механизмы универсального назначения. Они принимают участие в организации сложных двигательных действий в качестве составных элементов и реализуются без контроля со стороны сознания. Однако в условиях спортивной деятельности они не всегда отвечают интересам выполняемого движения и требуют подавления.

4. Упругие свойства мышц обеспечивают повышение рабочего эффекта за счет использования дополнительной (неметаболической) механической энергии. Упругая деформация сухожилий и возбужденных мышц при их растягивании внешней силой приводит к накоплению в их веществе определенного потенциала напряжения, который с началом сокращения используется как существенная силовая добавка к силе тяги мышц, увеличивая мощность их сокращения. Чем больше вклад такой силовой добавки в движение, тем выше его рабочий эффект.

5. Рациональная последовательность включения в работу мышц с различными функциональными свойствами. Как правило, одновременное включение мышц в работу характерно для изометрических условий. При динамической работе, особенно с ярко выраженным баллистическим режимом, требующим проявления значительных усилий, типична последовательная активность мышц. В таких случаях первыми включаются менее быстрые, но более сильные группы мышц проксимальных суставов тела, преодолевающие инертное сопротивление тела или спортивного снаряда. Затем активизируются менее сильные, но более быстрые группы мышц, обслуживающие дистальные суставы и увеличивающие скорость движения (И. П. Ратов, Ю. В. Верхошанский). Такая строгая последовательность выражает определенную целесообразность в утилизации рабочих возможностей системы мышц фиксированную рефлекторную основу.

6. Тонус мышечной системы обычно рассматривается как состояние упругости мышц. Однако функция тонуса в деятельности человека более значительна. Это скорее состояние готовности мышц, т. е. текущая – физиологическая настройка и организация периферии к позе или движению. Причем тонус – состояние не только мышц, но всего нервно-мышечного аппарата. Отсюда тонус относится к координации как предпосылка к эффекту движения (Н. А. Бернштейн). Тонус тела проявляется как один из компонентов формирования психологической установки, выражающей готовность человека к предстоящему движению. Тонический фон движения служит инвариантным условием, своего рода канвой, на которой разыгрывается само движение. Этот фон находится под влиянием афферентных импульсов, которые отражают «потенциально доминирующие мозговые процессы» [22].

В целенаправленном двигательном действии силовые составляющие определенным образом направляемы и дозированы, т. е. управляемы. В зависимости от места точки приложения по отношению к взаимодействующим телам эти силы могут быть внешними или внутренними; в зависимости от направления перемещения тела – сопутствующими или тормозящими движение.

Нервно-мышечная координация выступает в качестве системообразующего фактора по отношению к активным усилиям и движениям человека. Ее функция выражается в упорядочении мышечных сокращений (активности отдельных мышц) таким образом, чтобы совершаемое движение точно следовало надлежащей траектории.

Даже простой двигательный акт может осуществляться при огромном числе различных сочетаний активности мышц. Однако в процессе тренировки налаживаются наиболее рациональные координационные отношения между отдельными группами мышц, привлекаемыми к осуществлению движения. И хотя эти отношения могут варьировать в определенном диапазоне, внешняя кинематическая структура, как интегральный показатель организованности спортивного действия, всегда более стабильна, чем координационная структура электрической активности мышц (Н. А. Бернштейн, 1947; И. П. Ратов, 1962 Н. В. Зимкин, 1964; В. С. Фарфель, 1967).

В области спорта с помощью электромиографии накоплен большой фактический материал, характеризующий нервно-мышечную координацию различных по своей организации двигательных действий с точки зрения последовательности включения и выключения мышц, их взаимодействия, длительности периодов электрической активности и ее связи с кинематическими и динамическими характеристиками движений.

В хорошо освоенном спортивном действии такой порядок довольно строго фиксирован. Его наиболее стабильным признаком является активность основных для данного движения мышечных групп. Для групп мышц, принимающих второстепенное участие в движении, включение в работу носит весьма вариативный характер (И. П. Ратов, И. М. Козлов, Н. В. Холмогорова, С. В. Дмитриев, A. Wynne). Пространственно-временное взаимодействие мышц, как правило, строго дозировано, обусловлено критерием биомеханической целесообразности выполнения движения и вырабатывается тренировкой.

Наиболее характерные перестройки электромиографической композиции активности мышц в результате тренировки выражаются в упорядочении и количественном изменении (перераспределении) электрической активности во времени и пространстве.

В общем смысле сила человека определяется, как способность преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных усилий. Силовые способности, непосредственно проявляющиеся в величине рабочего (двигательного) усилия, обеспечиваются целостной реакцией организма, связанной с мобилизацией психических качеств, функций моторной, мышечной, вегетативных, гормональной и других его физиологических систем. Поэтому силовые способности нельзя сводить к утилитарному понятию «сила мышц», т. е. только механической характеристике их сократительных свойств. Необходимо иметь в виду, следующее. Во-первых, мышечная сила, являясь динамическим компонентом любого движения, может иметь различные качественные характеристики в зависимости от скорости выполнения упражнения, внешнего сопротивления и продолжительности работы. Во-вторых, в условиях спортивной деятельности рабочий эффект движений определяется как величиной максимума развиваемого, усилия, так и затрачиваемым на это временем. Рабочее усилие в условиях спортивной деятельности может проявляться однократно, повторно, в циклической или переменной работе, против большого или небольшого внешнего сопротивления, с высокой скоростью движения или медленно, при различном предрабочем состоянии мышц – расслабленном или напряженном. При этом могут иметь место различные режимы работы мышц: динамический (преодолевающий, уступающий), изометрический и многообразные формы смешанного режима. В зависимости от преимущественной роли этих факторов развиваются те или иные специфические формы силовых способностей спортсменов.

Внешняя сторона проявления силовых способностей в условиях спортивной деятельности детально рассмотрена в биомеханике (Д. Д. Донской, В. М. Зациорский, В. В. Кузнецов). Мы обратимся к сведениям из физиологии и биохимии, которые имеют важное значение для понимания роли силовых способностей в совершенствовании выполнения движений (перемещений) спортсмена и разработки соответствующей методики спортивной тренировки.

«Сила сокращения скелетных мышц связывается как минимум с тремя группами физиологических факторов – центрально-нервными, организующими возбуждающие влияния на мотонейроны и регулирующими взаимодействие мышц; периферическими, определяющими сократительные свойства и текущее функциональное состояние мышц; энергетическими, обеспечивающими механический эффект сокращения мышц (Ю. В. Верхошанский).

Роль центрально-нервных факторов в проявлении силового напряжения выражается:

– в регулировании частоты импульсации;

– степени синхронизации возбуждающих влияний на мотонейроны;

– количестве рекрутируемых двигательных единиц (ДЕ) (внутримышечная координация);

– в согласовании активности вовлекаемых в сокращение мышечных групп (межмышечная координация).

Повышение мышечной силы определяется преимущественно развитием адаптационных изменений на уровне ЦНС, приводящих к повышению способности моторных центров мобилизовать большее число мотонейронов и совершенствованию межмышечной координации.

Предполагается, что при тренировке происходит вовлечение в активность заторможенных ранее мотонейронов, что и увеличивает число моторных единиц, участвующих в сокращении мышцы (М. Jkai, A. Steinhaus, 1961).

Причем при сильных кратковременных сокращениях взрывного характера важную роль играет совпадение (синхронизация) отдельных нервных импульсов во времени. Чем больше таких совпадений в сократительных циклах разных ДЕ в начале развития напряжения мышц, тем быстрее оно нарастает. Синхронизация импульсной активности мотонейронов отмечается, начиная с величины усилия, равного 20% от максимального (Р. С. Персон; R. Schmidt).

Межмышечная координация при силовых проявлениях совершенствуется за счет вовлечения в содружественную работу большого числа мышц; ограничения активности мышц-антагонистов в суставах; рациональной последовательности включения в работу мышц кинематической цепи; усиления активности мышц, обеспечивающих фиксацию в суставах, в которых не требуется движение; выбора оптимальной амплитуды рабочего движения и той ее части, где целесообразно акцентировать усилие; согласования акцентов усилий в разных кинематических цепях; использования упругих свойств мышц (неметаболической энергии). Тем самым увеличивается результирующий силовой момент, усилие концентрируется во времени и рационально проявляется по ходу движения

К периферическим факторам, влияющим на силовые способности, относится, прежде всего, соотношение быстрых и медленных волокон в мышцах, поперечное сечение волокна, эластичности мышц и сухожилий, плотность капилляров мышцы, а также количественное содержание энергетических субстратов и их доступность для вовлечения в метаболические процессы; в тех мышечных группах, которые привлекаются к работе.

Различия в величине и скорости развиваемого усилия в значительной мере обусловлены функциональными свойствами сократительного аппарата скелетных мышц. Они определяются, в частности, длительностью активного состояния мышц, т. е. продолжительностью химико-механических изменений в сократительном (миофибриллярном) аппарате мышечных волокон в результате возбуждения, вследствие чего в нем возникает и поддерживается механическая тяга. Временное течение активного состояния различно в быстрых и медленных мышечных волокнах и находится в обратной связи со скоростью их сокращения.

Максимальное усилие (динамическое, изометрическое, изокинетическое) мобилизует все типы мышечных волокон. Как быстрые, так и медленные волокна участвуют в развитии изометрической силы, ее величина определяется не столько соотношением медленных и быстрых волокон, в мышцах, сколько количеством активизированных мышц, причем, чем больше медленных волокон вовлекается в сокращение, тем выше изометрическая сила (J. Karlsson et. al., 1975).

Силовая тренировка с большим весом отягощения и небольшим количеством повторений мобилизует значительное число быстрых мышечных волокон, в то время как тренировка с небольшим весом и большим количеством повторений активизирует как быстрые, так и медленные волокна. Причем в первом случае уменьшается время сокращения мышц [23].

При длительной силовой тренировке процентное распределение быстрых и медленных волокон не изменяется. Однако отмечается изменение объема волокон обоих типов и увеличение отношения площади, занимаемой быстрыми волокнами, к площади медленных волокон, что указывает на специфическую гипертрофию быстрых волокон. Так, у тяжелоатлетов удельная площадь, занимаемая быстрыми волокнами, достигает 70% (P. Tesch et al., 1984). В целом рабочая гипертрофия мышц выражается в увеличении их физиологического поперечника за счет увеличения объема миофибрилл, т. е. собственно сократительного аппарата мышечных волокон, утолщения волокон типа и отчасти их продольного расщепления (М. Me. Donagh, С. Davies, П. Гудзь). При этом внешний объем мышц может увеличиваться незначительно, поскольку, во-первых, повышается плотность укладки миофибрилл в мышечном волокне и, во-вторых, уменьшается толщина кожно-жирового слоя над тренируемыми мышцами [23].

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.