Развитие силы через двигательные структуры

О

О

А

О

О

ГЛАВА 7. ОСНОВЫ ТЕОРИИ АДАПТАЦИИ...

и БСб, БС_В. Различия между ними до конца не изучены. Однако считается, что волокна типа "а" часто используются при мышечной деятельности че­ловека и лишь МС волокна используются чаще. Реже всего используются

В среднем мышцы состоят на 50 % из МС и на 25 % из БС_а волокон. Остальные 25 % составляют главным образом БСб волокна, а БС_В — всего 1-3 %.

Состав в мышцах волокон и двигательных единиц детерминирован ге­нетически. Наследуемые гены уже в раннем детском возрасте определяют количество и строение мотонейронов, которые формируют двигательные единицы и иннервируют мышечные волокна. После установления иннерва­ции дифференцируются типы мышечных волокон. По мере старения соот­ношение мышечных волокон изменяется: уменьшается количество БС во­локон, что приводит к увеличению процента МС волокон.

Оба типа мышечных волокон имеют характеристики, которые могут быть изменены в процессе тренировки. Размеры и объем БС волокон уве­личиваются под влиянием тренировки "взрывного " типа. Одновременно по­вышается их гликолитическая способность. При тренировке на выносли­вость оксидативный потенциал МС волокон может возрастать в 2—4 раза.

Содержание МС и БС волокон во всех мышцах тела не одинаково. Как правило, в мышцах рук и ног человека сходный состав волокон. У людей с преобладанием МС волокон в мышцах ног большее количество этих же во­локон и в мышцах рук (Уилмор, Костилл, 2001). Это же относится и к БС волокнам. Вместе с тем существует ряд исключений, так, камбаловидная мышца, находящаяся глубже икроножной, у всех людей почти полностью состоит из МС волокон.

В процессе физического воспитания используют физические нагрузки, направленные на развитие различных физических качеств — силы, быстро­ты, выносливости, ловкости, гибкости, что вызывает множество адаптации в нервно-мышечной системе. Степень адаптации зависит от тренировочной программы.

Усиление активности работы мышц в момент выполнения упражне­ния связано с рекрутированием (вовлечением мышечных волокон в работу) необходимого объема двигательных единиц и усилением стимуля­ции уже работающих мышечных волокон. Величина силы находится в прямой зависимости от количества активизируемых мышечных волокон. При появлении небольших усилий стимулируется лишь несколько воло­кон. Действие скелетной мышцы включает избирательное вовлечение МС или БС мышечных волокон в зависимости от потребностей предстоящей деятельности.

Фактором, определяющим количество и тип нужных для использова­ния волокон, является необходимая величина сопротивления. Мозг регули­рует деятельность в зависимости от того, какую силу должна развить мыш­ца, а не от скорости ее сокращения.

Объясняется это тем, что МС волокна способны перемещать биозвенья с большой скоростью (более 1000° в 1 с), но только при условии незначи-

OLIMP_BOOK.QXD 08.12.2007 14:30 Page 152

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ. ОБЩИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ И МЕТОДИКИ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ_________________

тельных силовых проявлений.

Первыми в работу вовлекаются двигательные единицы медленного со­кращения — самые мелкие из типов двигательных единиц. Если они не спо­собны развить необходимую силу, мозг рекрутирует двигательные единицы быстрого сокращения (рис. 7.4). Например, во время медленного плавания большая часть продвигающей силы создается МС волокнами. С ростом ско­рости и необходимого уровня приложения усилий в работу вовлекаются БС_а волокна. Когда необходимо проявление максимальной силы в работе, уча­ствуют, помимо первых двух типов, БСб волокна. Педалирование на вело-эргометре с высокой скоростью, но без отягощения, осуществляется преиму­щественно за счет МС волокон; педалирование при большом отягощении вовлекает в работу все три типа волокон как при низкой, так и при высокой

Способность человека дифференцировать интенсивность мышечного сокраще­ния путем включения минимально необходимого количества двигательных еди­ниц находится в числе важнейших реакций адаптации мышц и в значительной ме­ре обусловливает эффективность внутримышечной координации

скорости.

Эффект долговременной адаптации к физическим нагрузкам силово­го характера проявляется в резком увеличении количества двигательных единиц, вовлекаемых в работу. Так, у нетренированного человека число двигательных единиц, которые могут быть мобилизованы при максималь­ных силовых напряжениях, обычно не превышает 25—30 %, а у хорошо тренированных к силовым нагрузкам лиц процент вовлеченных в работу

20 40 60 80

Величина отягощения, %

20 40 60 80

Величина отягощения, % б

Рис. 7.4. Вовлечение в работу мышечных волокон различного типа в зависимости

от интенсивности работы и квалификации спортсменов: лицами, не занимающимися

спортом (а), и квалифицированными спортсменами (б): 1 - МС; 2 - БС_а; 3 - BCg;

4 - волокна, не вовлеченные в работу (по обобщенным литературным данным)

OLIMP_BOOK.QXD 08.12.2007 14:30 Page 153

ГЛАВА 7. ОСНОВЫ ТЕОРИИ АДАПТАЦИИ...

моторных единиц может превысить 80—90 %. В основе этого явления ле­жит адаптация центральной нервной системы, приводящая способность моторных центров мобилизовывать большее число мотонейронов и к со­вершенствованию межмышечной координации.

Другим направлением адаптации мышц является улучшение межмы­шечной координации, связанное с совершенствованием деятельности мышц-агонистов, обеспечивающих выполнение движения, мышц-синерги-стов, способствующих выполнению движения, и мышц-антагонистов, пре­пятствующих выполнению движения. Рациональная координация деятель­ности этих групп мышц не только обеспечивает высокую силу и скорость сокращения, но и обусловливает экономичность работы.

В результате специальной тренировки сила увеличивается в 1,5—2,5 ра­за больше, чем мышечная масса.

Существуют два относительно самостоятельных механизма повышения силы: первый связан с морфофункциональными изменениями в мышечной ткани — гипертрофией и, возможно, гиперплазией мышечных волокон; вто­рой предусматривает совершенствование способностей нервной системы синхронизировать возможно большее количество двигательных единиц, что приводит к увеличению силы без увеличения объема мышц. Начальное уве­личение произвольной силы связано в основном с нервной адаптацией. Оно включает улучшенную координацию, улучшенное усвоение и повышенную активацию первичных двигателей. Последующее долгосрочное увеличение силы почти исключительно — результат гипертрофии.

Гипертрофия (увеличение размера мышц) может быть результатом крат­ковременной и долговременной адаптации. Кратковременная адаптация представляет собой "накачивание" мышцы во время единичной физической нагрузки, что происходит, главным образом, вследствие накопления жидко­сти (отека), поступающей из плазмы крови в интерстициальном (промежу­точном) и внутриклеточном пространстве мышцы. Кратковременная гипер­трофия проходит в течение нескольких часов после физической нагрузки — жидкость возвращается в кровь.

Долговременная гипертрофия происходит в течение длительных силовых тренировок и представляет собой увеличение мышечного размера. В ее основе действительно структурные изменения в мышце вследствие увеличения разме­ров мышечных волокон (гипертрофия) либо вследствие увеличения числа мы­шечных волокон (гиперплазия). Для объяснения этих явлений существуют раз­личные теории, имеющие множество противоречий (Уилмор, Костилл, 2001).

Избирательная гипертрофия мышечних волокон различных типов при­водит к приросту соответствующих видов силы; гипертрофия МС волокон приводит к приросту статической силы, БС волокон — взрывной или ско­ростной силы.

Гипертрофия различных типов мышечных волокон определяется мето­дикой тренировки. БС волокна гипертрофируются прежде всего под влия­нием упражнений, требующих проявления скоростной силы.

При статической работе их гипертрофия происходит лишь в случае пре­дельных по интенсивности и продолжительности напряжениях. Напротив,

OLIMP_BOOK.QXD 08.12.2007 14:30 Page 154

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ. ОБЩИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ И МЕТОДИКИ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ_________________

применение больших отягощений при небольшом количестве повторений и высокой скорости движений приводит к избирательной гипертрофии БС волокон, а объем МС волокон остается без существенных изменений (Каунсилмен, 1982).

Гипертрофии БС волокон способствуют различные упражнения с до­полнительными отягощениями или выполняемые с использованием специ­альных тренажеров, целостные действия в борьбе, удары в футболе, броски в гандболе и водном поло, в метании молота, толкании ядра, спринтерском беге, старте в плавании.

Сила, приобретенная с помощью упражнений при высоких скоростях движений (более 1000°), имеет перенос на более низкие скорости (Каунсил­мен, 1982), тогда как сила, развитая с использованием упражнений при низ­ких скоростях движения, переноса на двигательные действия, выполняемые с высокой скоростью, не имеет (Платонов, Булатова 1995). Одновременно при тренировке с высокими скоростями движений отмечается большее сни­жение жировой ткани по сравнению с тренировкой на низких скоростях.

Влияние различных факторов физического развития на индивидуаль­ный потенциал увеличения силовых качеств мышц в результате силовой подготовки лиц мужского пола показано в теоретической обобщающей мо-

Рис. 7.5. Теоретическая модель, интегрирующая различные эволюционные факторы, связанные с потенциальными возможностями адаптации силовых способностей

вследствие физических тренировок:

1 - тестостерон (мужчины); 2 - чистая масса тела; 3 - сила; 4 - развитие нервной системы; 5 - теоретическая дифференциация. Данные Кремера и Флека (1993)

OLIMP_BOOK.QXD 08.12.2007 14:30 Page 155

Дата добавления: 2015-06-04