Зависимость силы действия от параметров двигательных заданий

Сила действия человека и сила мышц

Сила действия человека непосредственно зависит от сил тяги мышц, т. е. сил, с которыми отдельные мышцы тянут за костные рычаги. Однако между натяжением той или иной мышцы и силой действия нет однозначного соответствия. Это объясняется, во-первых, тем, что почти любое движение происходит в результате сокращения большого числа мышечных групп; сила действия – итог их совместной активности; и, во-вторых, тем, что при изменении суставных углов меняются условия тяги мышц за кость, в частности плечи сил мышечной тяги. Поэтому закономерности биодинамики мышц проявляются в более сложном виде (и потому, конечно, что на проявления силы действия в решающей мере влияют физиологические и психологические факторы).

Рассмотрим зависимость силы действия от таких характеристик двигательных заданий, как:
а) скорость движущегося звена тела
б) направление движения.
Связь "сила действия – скорость". Если толкать ядра различного веса, измеряя скорость вылета ядра и проявленную силу действия, то сила и скорость будут находиться в обратно пропорциональной зависимости: чем выше скорость, тем меньше проявленная сила, и наоборот. В крайнем случае, когда ядро будет настолько тяжелым, что его уже нельзя сдвинуть с места, можно проявить наибольшую силу действия (статическое усилие, скорость равна нулю). Наоборот, при движении свободной руки (масса "ядра", а следовательно, и сила действия, приложенная к нему, равны нулю) скорость будет наибольшей. При толкании обычного ядра скорость и сила имеют какие-то средние величины.
Когда зависимость "сила – скорость" изучается в лабораторных условиях на изолированных мышах, получаются весьма точные зависимости, характеризуемые уравнением Хилла (см. 14.3). "Кривая Хилла" сохраняет свою форму, если в эксперименте удается зарегистрировать силу и скорость сокращения отдельной мышцы у человека (это пока можно сделать только на больных после определенных ортопедических операций).
При регистрации же силы действия, обусловленной совокупной активностью многих мышц, картина несколько сложнее. Так, в односуставных движениях зависимость, как правило, полностью сохраняется. В многосуставных движениях в зонах очень больших сил или очень больших скоростей характер зависимости иногда меняется (например иногда ядро весом 150 гр метают дальше, чем - 80 гр).
Связь "сила действия - направление движения". Сила действия в уступающих движениях может значительно (до 50 - 100%) превосходить максимальную изометрическую силу. Сила действия в уступающем режиме зависит от скорости. Чем быстрее происходит растягивание активных мышц, тем большую силу они проявляют.

Положение тела и сила действия человека

Сила действия человека зависит от положения его тела. Эту зависимость определяют следующие основные причины.
Первая: с изменением положения сустава изменяется длина мышц. Сила же, проявляемая мышцей, зависит от ее длины. Приближенно можно считать, что максимальная сила, проявляемая мышцей, падает пропорционально квадрату уменьшения ее длины. Наименьшие величины натяжения мышца проявляет при своём наибольшем укорочении.
Вторая: изменение плеча силы тяги мышцы относительно оси вращения. Известно, что в механике плечом силы называется кратчайшее расстояние (перпендикуляр) от оси вращения до линии действия силы. Характерное для двигательного аппарата человека близкое прикрепление мышц к оси вращения приводит к тому, что в большинстве движений достигается выигрыш в скорости и расстоянии за счет проигрыша в силе. Так, при угле равном 90* в локтевом суставе сгибатели его (в частности, двуглавая мышца плеча) проигрывают в силе приблизительно в 10 раз; в области ахиллова сухожилия при отталкивании стопой наблюдается перегрузка примерно в 3 раза и т. п. При изменении суставного угла плечо тяги мышц меняется, в результате меняется и создаваемый ими вращательный момент силы. Например, плечо силы длинной головки двуглавой мышцы плеча в зависимости от суставного угла может изменяться почти в 4 раза.
Указанные причины - изменение длины мышц и плеч сил мышечного натяжения - обусловливают то, что для каждого односуставного движения существует определённая зависимость между суставным углом и максимальной силой действия. Как правило, в спорте в движении участвуют многосуставные мышцы, и поэтому картина усложняется, поскольку длина этих мышц зависит от положения в соседних суставах. Например, максимальная сила действия при сгибании в коленном суставе зависит от угла не только в этом суставе, но и в тазобедренном.
Тренеры должны хорошо знать, как изменяется сила действия спортсмена при разных положениях его тела в соревновательном движении, – без этого нельзя найти наилучший вариант техники.

Выбор положения тела при тренировке силы

При выборе силовых упражнений прежде всего необходимо убедиться в том, что в них будут активны именно те мышцы, силу которых надо увеличить. При этом следует иметь в виду, что подчас даже небольшие изменения положения тела могут привести к тому, что активными станут совершенно иные мышечные группы.
Выбор разных положений тела при выполнении силовых упражнений приводит к тому, что наибольшее натяжение активных мышц происходит при разной их длине. Экспериментально показано (Л. М. Райцин), что тренировка силовых качеств при растянутом положении активных мышечных групп вызывает меньший прирост силовых показателей, но более высокий их перенос на нетренируемые положения тела (по сравнению с тренировкой при укороченном положении тренируемых мышц). Наоборот, если максимальное натяжение активных мышц имеет место при наибольшем их укорочении, силовые качества растут быстрее. Однако в этом случае перенос на нетренируемые положения тела существенно ниже, чем при тренировке в условиях удлиненного состояния активных мышц.
При одной и той же силе действия и разных позах величины сил и силовых моментов, действующих в отдельных суставах, могут быть совершенно различны. При неправильно выбранной позе силы могут стать настолько большими, что приведут к травме. Такие – опасные! – позы тела называют критическими. При правильной технике выполнения упражнения спортсмен избегает критических поз (т. е. не перегружает опасно мышцы и связки какого-либо сустава).

Дата добавления: 2014-01-03