Физиологическая характеристика мышечных волокон

I. Физиологическая характеристика силовых способностей.

РАЗВИТИЕ СИЛОВЫХ СПОСОБНОСТЕЙ ПЛОВЦОВ

Сила - это способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противостоять ему за счёт напряжения собственных мышц. Сила тяги мышц вызывает перемещение звеньев тела пловца и перемещение тела пловца в воде за счет взаимодействия опорных поверхностей тела с водой.

Уровень проявления силы определяется рядом медико-биологических, биомеханических и психологических факторов. К медико-биологическим факторам относятся:

- сократительные способности мышц;

- характер иннервации мышечных волокон;

- синхронность работы мотонейронов;

- число мотонейронов, рекрутируемых в работу одновременно;

- уровень секреции гормонов: адреналин, норадреналин, соматотропин и
гормоны половых желез;

- мощность, ёмкость и эффективность метаболических процессов.
К биомеханическим факторам относятся:

- длина тела и конечностей;

- длина отдельных мышц.

К психологическим факторам относятся:

- тип темперамента;

- подвижность нервных процессов;

- мотивация.

Сократительные способности мышц определяются их анатомическим строением, физиологическим поперечником и композицией мышечных волокон, то есть соотношением количества различных типов двигательных единиц внутри мышцы.

Двигательной единицей (ДЕ) называется мышечное волокно и иннервирующий его мотонейрон. Двигательные единицы по размерам и функциональному профилю разделяют на два основных типа: медленные и быстрые. Медленные двигательные единицы по своей возбудимости являются низкопороговыми и рекрутируются в работу при небольшой степени напряжения мышц. Быстрые двигательные единицы являются высокопороговыми и включаются в работу в дополнение к медленным двигательным единицам для обеспечения мышечных сокращений более 60% от максимальной силы.

В современной физиологи мышечные волокна по скорости сокращения и характеру энергетического обеспечения разделяют на четыре основных типа:

1. МоМВ(медленные окислительные мышечные волокна);

2. БоМВ(быстрые окислительные мышечные волокна);

3. БгМВ(быстрые гликолитические мышечные волокна);

4. ПМВ(переходные мышечные волокна).

Подразделение мышечных волокон всего лишь на четыре группы условно. В

зарубежных литературных исследованиях молено встретить деление на пять,

семь и даже девять групп. Но такое деление заключается в более тщательном

рассмотрении каждого из трех основных вышеназванных типов мышечных

волокон.

Характеристика МоМВ(медленные окислительные мышечные волокна):

- иннервируются медленными мотонейронами с низкой скоростью
проведения возбуждения по аксону;

- низкий порог возбуждения (включаются в работу при внешнем
сопротивлении до 50-60% от максимальной силы);

- хорошо развита капиллярная сеть;

- содержат большое количество митохондрий;

- низкое содержание креатинфосфата;

- ресинтез АТФ происходит преимущественно за счет биологического
окисления жиров и углеводов;

- низкая сила сокращения;

- низкая скорость сокращения;

- медленная утомляемость;

- от степени тренированности МоМВ зависит общая силовая выносливость,
скоростно-силовая выносливость и скорость плавания в аэробной зоне
энергообеспечения.

Характеристика БоМЩбыстрые окислительные мышечные волокна):

- иннервируются быстрыми мотонейронами с высокой скоростью проведения
возбуждения по аксону;

- высокий порог возбуждения (включаются в работу при внешнем
сопротивлении от 60% до 80% от максимальной силы);

- среднее развитие капиллярной сети;

- содержат среднее количество митохондрий (при тренировке на
выносливость большое содержание митохондрий);

- высокое содержание креатинфосфата;

- ресинтез АТФ происходит преимущественно за счет аэробного и
анаэробного гликолитического расщепления гликогена;

- средняя сила сокращения (высокая при силовой тренировке);

- высокая скорость сокращения;

- средняя степень утомляемости;

- от степени тренированности БоМВ зависит специальная силовая
выносливость и скорость плавания в аэробно-анаэробной и анаэробной
гликолитической зоне энергообеспечения.

Характеристика БгМВ(быстрые гликолитические мышечные волокна):

- иннервируются быстрыми мотонейронами с высокой скоростью проведения

возбуждения по аксону;

- высокий порог возбуждения (включаются в работу при внешнем
сопротивлении от 80% до 100% от максимальной силы);

- плохое развитие капиллярной сети;

- низкое содержание митохондрий;

- высокое содержание креатинфосфата;

- ресинтез АТФ происходит преимущественно за счет анаэробного
расщепления креатинфосфата и анаэробного гликолитического
расщепления гликогена;

- высокая сила сокращения;

- высокая скорость сокращения;

- быстрая утомляемость;

- от степени тренированности БгМВ зависит максимальная сила, взрывная
сила, скоростная выносливость и скорость плавания в анаэробной зоне
энергообеспечения.

Все мышцы организма представляют собой смесь трех типов волокон. Пропорциональное соотношение ДЕ различно в отдельных скелетных мышцах: мышцы, отвечающе за поддержание статической позы содержат до 70% МоМВ; отдельные мыщцы рук и ног содержат до 60% БоМВ.

Композиционный состав мышц генетически предопределен и поддается изменениям в процессе тренировки очень незначительно - только за счет небольшого содержания ПМВ. Например у элитных легкоатлетов-марафонцев в четырехглавой мышце бедра содержание МоМВ - 80%, а у элитных легкоатлетов-спринтеров - 60% БоМВ.

Многочисленные исследования, проведенные на спортсменах с применением метода биопсии выявили следующую мышечную композицию пловцов: МоМВ-50%, БоМВ-35%, БгМВ-15%.

При различных видах двигательной активности проявляется определенная иерархия включения в нее двигательных единиц в зависимости от их типа: при

легких физических нагрузках в большей степени задействованы МоМВ, при нагрузках средней степени задействуются МоМВ и БоМВ, при высокоинтенсивных нагрузках в работу вовлекаются все типы мышечных волокон.

Для осуществления координированных плавательных движений двигательные центры ЦНС вовлекают в работу строго определенное количество двигательных единиц и регулируют их деятельность на протяжении отдельного двигательного акта (дистанций от 50м до 1500м). На протяжении спринтерской дистанции 50м или объемной аэробной тренировки 7км одновременно все двигательные единицы никогда не включаются в работу. По ходу напряженной мышечной деятельности отдельные ДЕ (прежде всего высокопороговые быстроутомляемые), исчерпав свой ресурс, выключаются из активности. Взамен им в работу вовлекаются дополнительные ДЕ или даже другие пучки мышц, которые до этого не играли существенной роли в поддержании скорости.

При оптимальной технической подготовленности ЦНС регулирует длительность фаз сокращения и расслабления отдельных мышц, мышечных пучков и мышечных волокон; регулирует очередность включения в работу ДЕ и выключение из работы ДЕ; регулирует синхронность работы мышц синергистов и синхронность рассабления мышц антагонистов.

Скелетные мышцы могут проявлять три типа активности:

1) изометрический (длина мышцы, находящейся в активном состоянии,
остается постоянной);

2) концентрический (длина мышцы, находящейся в активном состоянии,
укорачивается);

3) эксцентрический (длина мышцы, находящейся в активном состоянии,
увеличивается)

I.2. Адаптация мышц к физическим нагрузкам. Скелетные мышцы обладают способностью адаптироваться к различным видам активности или атрофироваться при длительном бездействии. Адаптация мышц к физическим нагрузкам может проявлятся в изменении размеров мышцы, композиционного

состава волокон, метаболической способности и плотности капилляризации. Стимулами для активации адаптационных процессов в мышцах служат: повышение активности, пассивное растяжение и повреждение (механическое или метаболическое) мышечного волокна. Протекающие под влиянием тренировки адаптационные процессы специфичны только для активных мышц, в неиспользуемых мышцах адаптация не происходит.

Адаптация скелетных мышц человека к систематическим силовым упражнениям проявляется на регуляторном, структурном и метаболическом уровнях.

Первая фаза адаптации к силовой тренировке (1-2 недели) обусловлена регуляторными изменениями - повышением числа двигательных единиц, вовлекаемых в работу с начала упражнения; рекрутированием дополнительных двигательных единиц по ходу работы и повышение синхронности в работе двигательных единиц.

Вторая фаза адаптации к силовой нагрузке (от 3-4-х недель до 3-4-х месяцев) обусловлена увеличением содержания миофиламентов в MB и, как следствие, утолщением физиологического поперечника мышечных волокон.

Метаболический эффект адаптации к силовой работе выражается в увеличении энергетического потенциала мышечных волокон, в избирательном повышении запасов гликогена, количества и размеров митохондрий, в активности ферментов. Гипертрофия мышечных волокон в процессе силовой тренировки не только привожит к увеличению мышечной силы, но и является важной предпосылкой для последующего развития выносливости, так как больший объем мышечной ткани способен вместить большее количество митохондрий и энергетических субстратов. Степень выраженности адаптационных изменений зависит от величины применяемых отягощений, от режима и скорости мышечных сокращений, от продолжительности тренировки и индивидуальной композиции мышц. В процессе многолетней тренировки в зависимости от соотношения вышеперечисленных факторов мышцы приобретают различные силовые способности.

I.3. Силовые способности мышц. В спорте силовые способности подразделяются на следующие виды:

• собственно силовые способности: максимальная статическая сила, которую
в состоянии развить человек;

• взрывная сила: способность проявлять максимальные усилия в наименьшее
время;

• скоростно-силовые способности: способность выполнять динамическую
кратковременную работу длительностью до 30-ти секунд против
значительного сопротивления с высокой скоростью мышечного сокращения
на фоне преимущественного анаэробного алактатного энергообеспечения;

• силовая выносливость: способность организма противостоять утомлению
при работе субмаксимальной мощности длительностью до 3-х - 4-х минут,
выполняемой преимущественно за счёт анаэробного гликолитического
энергообеспечения;

• динамическая сила: способность удерживать оптимальные силовые
характеристики гребкового движения (величину и форму импульса силы) в
заданное время выполнения отягощенного движения.

Максимальная сила, взрывная сила и скоростно-силовые способности в значительной мере обусловливают уровень скоростных возможностей, влияя на величину силы тяги, развиваемой при плавании, а так же на качество стартового прыжка и поворота. Эти формы проявления силы в числе других факторов определяют результаты пловцов на дистанциях 50, 100 и 200м.

Силовая выносливость во многом определяет результаты на всех дистанциях, независимо от способа плавания, однако более существенное влияние она оказывает при прохождении дистанций 800 и 1500м.

Дата добавления: 2014-01-20