Биоэнергетика двигательных действий

ЛЕКЦИЯ №5. БИОЭНЕРГЕТИКА ДВИГАТЕЛЬНЫХ ДЕЙСТВИЙ

Для повышения уровня энергии движения целесообразно использовать зону больших растягиваний мышц с переходом от уступающей к преодолевающей работе, обеспечив необходимую подготовку мышц и совершенствование техники движений.

Повышение уровня энергии движения

Для того чтобы мышцы были способны более эффективно работать в реверсивном режиме (в переходном от растягивания к сокращению), надо в процессе тренировки:

а) увеличивать их растяжимость (движения с большим размахом);

б) повышать линейную упругость (жесткость или упругие силы при крайнем растягивании);

в) увеличивать быстроту нарастания напряжения (большой градиент силы по времени — взрывная сила);

г) снижать внутренние сопротивления (улучшать расслабление);

д) уточнять требования к технике спортивных упражнений, совершенствуя режим движений.

В двигательных действиях происходит превращение одних видов энергии в другие (химической в механическую и тепловую) и преобразование механической энергии (кинетической в потенциальную и наоборот).

Подвод энергии в биомеханическую систему совершается в результате:

а) превращения химической энергии в потенциальную механическую энергию напряженной мышцы,

б) перехода работы внешних сил в кинетическую энергию биомеханической системы и потенциальную энергию деформированных мышц и перемещаемого тела.

Энергия расходуется на:

а) производительную работу;

б) непроизводительные затраты, связанные с ее превращением и рассеянием энергии;

в) преобразование ее при накоплении в растянутой мышце.

Величина и характер расхода энергии при движениях зависят от особенностей движений. Коль скоро происходит расход энергии, необходим и подвод энергии.

Существует, по меньшей мере, четыре источника энергии, используемой в движениях:

Первый источник энергии движений – деятельность желез внутренней секреции. Например, адреналин увеличивает силу сокращений мышц и функциональную активность кардиореспираторной системы. Эндорфины изменяют деятельность ЦНС, которая влияет на характер движений.

Второй источник энергии движений – биоэлектрический потенциал нервных центров. При сложении нескольких источников импульсации образуется доминанта, поэтому величина конечного биоэлектрического импульса идущего по нервным волокнам к мышцам увеличивается.

Третий (непосредственный) источник энергии движений - запасы химической энергии АТФ в митохондриях клеток. Этот источник находится в мышцах, других органах и крови. В мышцах происходят химические реакции и возникает напряжение в сократительных элементах: химическая энергия превращается в механическую — потенциальную энергию упруго деформированных элементов мышц. Все активные движения совершаются благодаря преобразованию потенциальной энергии напряженных мышц в кинетическую энергию звеньев тела и всего тела в целом. Силы тяги мышц совершают работу. Работа силы — процесс изменения энергии (состояния). Всегда, когда изменяется количество или форма энергии, это следствие работы сил.

Четвертый (непосредственный) источник энергии движений — это механическая энергия внешнего окружения (внешних тел, среды, партнеров и противников). Она передается телу посредством работы внешних сил: а) кинетическая энергия движущихся объектов (например, бросок, выполненный противником в борьбе) и б) потенциальная энергия положения (например, движение вниз при соскоке с перекладины в поле земного тяготения). В этих случаях спортсмен движется пассивно.

Неизрасходованная энергия может накапливаться:

1.Энергия эндокринной системы накапливается в виде повышения концентрации и возможности усиленной секреции активизирующих организм гормонов.

2.Энергия нервных центров запасается благодаря согласованности в работе нервных центров и усилением роста корковых нейронов, обеспечивающих функциональные связи между нейронными ансамблями различных корковых областей.

3.Химическая энергия «запасается» благодаря питанию и дыханию человека. Она превращается в механическую энергию напряженных мышц. Накопление энергии в мышцах происходит и другим путем: когда мышцы растягиваются в уступающей работе, тормозя движение звеньев тела. Кинетическая энергия последних преобразуется в потенциальную энергию упруго деформированных мышц.

4.Механическая энергия может накапливаться в виде потенциальной энергии тела человека, когда он поднимает себя против сил тяжести или использует силу встречного или попутного движения. А также, когда человек использует разнообразные биомеханические способы увеличения силы производимого действия (используя формулу F=ma или F=mV/t).

При всех изменениях энергии значительная часть ее превращается в тепловую и рассеивается. По закону сохранения энергии она не исчезает; но механическая энергия, превращаясь в тепловую, теряется в процессе механической работы. Из затрат механической энергии не более 1/4идет на механическую работу (к.п.д. 20—25%). Такова несколько упрощенная схема превращения и преобразования энергии при движениях человека.

Дата добавления: 2015-05-09