Силовые, cкоростно-силовые упражнения и упражнения на выносливость

Статические и динамические упражнения

Локальные, региональные и глобальные упражнениния

В зависимости от объема активной мышечной массы все физические упражнения классифицируют на: локальные, региональные и глобальные.

К локальным относятся упражнения, в осуществлении которых участвует менее 1/3 всей мышечной массы тела (стрельба из лука, из пистолета, определенные гимнастические упражнения).

К региональным относятся упражнения, в осуществлении которых принимает участие примерно от 1/3 до 1/4 всей мышечной массы тела (гимнастические упражнения, выполняемые только мышцами рук и пояса верхних конечностей, мышцами туловища и т. п.).

Г лобальными называются упражнения, в осуществлении которых принимает активное участие более 1/2 всей мышечной массы тела (бег, гребля, езда на велосипеде и др.). Подавляющее большинство спортивных упражнений-относится к глобальным.

В соответствии с типом сокращения основных мышц, осуществляющих выполнение данного упражнения, все физические упражнения можно разделить соответственно на статические и динамические.

К статическим упражнениям относится, например, сохранение фиксированной позы при удержании стойки на кистях (у гимнастов), в момент выстрела (у стрелка).

Б ольшинство физических упражнений относится к динамическим. Таковы все виды локомоций: ходьба, бег, плавание и др.

Рис. 1. Связь "сила - скорость", полученная в исследовании на одном испытуемом при подъеме с максимальным усилием шести разных грузов: штриховая линия - мгновенные значения мощности; скорость, соответствующая максимальной мощности, указана стрелкой

Рис. 2. Зависимость предельного времени работы от силы сокращения при локальной статической работе (слева) и от мощности (частоты движений) при локальной динамической работе (справа)

При классификации физических упражнений по силе сокращения ведущих-мышечных групп следует учитывать две зависимости: "сила - скорость" и "сила - длительность" мышечного сокращения.

В соответствии с зависимостью "сила - скорость" (рис. 1) при динамическом сокращении проявляемая сила обратно пропорциональна скорости укорочения мышц (скорости движения перемещаемого звена тела): чем больше эта скорость, тем меньше проявляемая сила. Другая, формулировка этой зависимости: чем больше внешняя нагрузка (сопротивление, вес), тем ниже скорость укорочения (движения) и тем больше проявляемая сила, и наоборот, чем меньше внешняя нагрузка, тем выше скорость движения и меньше, проявляемая мышечная сила. Произведение силы на скорость мышечного сокращения определяет его мощность (см. рис. 1).

З ависимость "сила - длительность" мышечных сокращений, выражается в том, что чем больше сила (или мощность) сокращений мышц, тем короче их предельная продолжительность. Это справедливо как для локальной и региональной статической и динамической работы (рис. 2), так и для глобальной работы (рис. 3).

По проявляемым силе и мощности мышечных сокращений и связанной с ними предельной продолжительности работы все физические упражнения можно разделить на три группы: силовые, скоростно-силовые (мощностные) и на выносливость.

С иловыми можно считать упражнения с максимальным или почти максимальным напряжением основных мышц, которое они проявляют в статическом или динамическом режиме при малой скорости - движения (с большим внешним сопротивлением, весом). На рис. 1 силовым упражнениям соответствует левая часть кривой "сила - скорость". Предельная продолжительность упражнений с максимальным проявлением силы исчисляется несколькими секундами. Сила является основным двигательным качеством, определяющим успех выполнения силовых упражнений.

Рис. 3. Кривая зависимости рекордного (предельного) времени от скорости в беге (Б), плавании (Я) и беге на коньках (К) (В. С. Фарфель).

С коростно-силовыми (мощностными) являются такие динамические упражнения, в которых ведущие мышцы одновременно проявляют относительно большие силу и скорость сокращения, т. е. большую мощность. Максимальная мощность мышечного сокращения достигается в условиях максимальной активации мышцы при скорости укорочения около 30% от максимальной для ненагруженной мышцы. На кривой "сила - скорость" скоростно-силовые упражнения занимают срединное положение - до 50-60% от максимальной скорости (см. рис. 1). Максимальную мощность мышцы развивают при внешнем сопротивлении (грузе), составляющем 30-50% от их максимальной (статической) силы. Предельная продолжительность упражнении с большой мощностью мышечных сокращений находится в диапазоне, от 3-5 с до 1-2 мин - в обратной зависимости от мощности мышечных сокращений (нагрузки). Мощность играет важнейшую роль в скоростно-силовых упражнениях.

У пражнениями на выносливость считаются такие упражнения, при выполнении которых ведущие мышцы развивают не очень большие по силе и скорости сокращения, но способны поддерживать или повторять их на протяжении длительного времени - от нескольких минут до многих часов (в обратной зависимости от силы или мощности мышечных сокращений). Выносливость - ведущее физическое качество для упражнений этой группы.

Э нергетическая стоимость служит важнейшей характеристикой упражнения. Для определения энергетической стоимости физического упражнения, используют два показателя: энергетическую мощность и валовый (общий) энергетический расход.

Э нергетическая мощность - это количество энергии, расходуемое в среднем за единицу времени при выполнении данного упражнения. Она измеряется обычно в физических единицах: ваттах, ккал/мин, килоджоулях в минуту, а также в "физиологических":

с корости потребления О2 (мл О2/мин) или в МЕТ,ах (метаболический эквивалент), т. е. количество О2 потребляемого в 1 мин- на 1 кг веса тела в условиях полного покоя лежа. 1 МЕТ равен 3,5 мл О2/кг мин).

В аловый (общий) энергетический расход - это количество энергии, расходуемой во время выполнения всего упражнения в целом. Валовый энергетический расход (общая энергетическая стоимость упражнения) может быть определен как произведение средней энергетической мощности на время выполнения упражнения.

При беге валовый энергетический расход на преодоление одинаковой дистанции в определенных пределах не зависит от скорости передвижения. Дело в том, что при увеличении скорости (энергетической мощности) время преодоления данной дистанции уменьшается, а при снижении скорости, наоборот, увеличивается, так что произведение энергетической мощности на время, т. е. общий энергетический расход, остается неизменным. Общая энергетическая стоимость преодоления одной и той же дистанции выше при беге, чем при ходьбе (до скорости около 8 км/ч): на каждый километр дистанции при ходьбе расходуется в среднем 0,72 ккал/кг веса тела у женщин и 0,68 ккал/кг веса тела у мужчин, а при беге соответственно 1,08 и 0,98 ккал/кг веса тела.

По показателям энергетической мощности физические упражнения обычно подразделяют на легкие, умеренные (средние), тяжелые и очень тяжелые (табл. 1).

Таблица 1. Классификация физических упражнений по расходу энергии (ккал/мин) у мужчин и женщин разного возраста.

Пол и возраст	Упражнения
	легкие	умеренные (средние)	тяжелые	очень тяжелые
Мужчины:
20-29	4,2	4,3-8,3	8,4-12,5	> 12,5
30-39	3,9	4,0-7,8	7,9-11,7	> 11,7
40-49	3,7	3,8-7,1	7,2-10,7	>10,7
50-59	3,2	3,3-6,3	6,4- 9,5	> 9,5
60-69	2,5	2,6-5,0	5,1- 7,5	> 7,5
Женщины:
20-29	3,2	3,3-5,1	5.2-7,0	> 7,0
30-39	2,9	3,0-4,2	4,3- 6,5	> 6,5
40-49	2,7	2,8-4.0	4,1- 6,0	> 6,0
50-59	2,2	2,3-3,8	3,9- 5,5	> 5,5
60-69	1,9	2,0-3,5	3,6- 5,0	> 5,0

При оценке тяжести упражнения по энергетическим показателям необходимо учитывать еще целый ряд факторов: характер выполняемой работы (статический или динамический), объем активной мышечной массы (локальное, региональное или глобальное упражнение), размеры или вес тела, возраст, пол и степень тренированности (физической подготовленности) человека, выполняющего данное упражнение, внешние условия выполнения данного упражнения.

Т ак, если выполняется очень тяжелая локальная работа, которая может продолжаться лишь несколько десятков секунд, скорость энерготрат организма не превышает 1,2 ккал/мин (табл. 2). Такая же скорость расхода энергии характерна для региональной работы средней (умеренной) тяжести, которая может выполняться много десятков минут, и для глобальной, но очень легкой работы (крайне медленная ходьба по ровной местности), которая длится много суток подряд. Очень тяжелая глобальная работа для женщин в возрасте 50-59 лет с расходом энергии более 5,5 ккал/мин, которая может продолжаться лишь десятки секунд, является умеренной для мужчин 20-29 лет и может выполняться ими в течение нескольких часов (см. табл. 1).

Таблица 2. Классификация тяжести локальных, региональных и глобальных упражнений по энерготратам (ккал/мин)

Вид работы	Упражнения
легкие	умеренные (средние)	тяжелые
Локальная кистью	0,3-0,6	0,6-0,9	0,9- 1,2
Региональная
одной рукой	0,7-1,2	1,2-1,7	1,7-2,2
двумя руками	1,5-2,0	2,0-2,5	2,5-3,0
Глобальная	2,5-4,0	4,0-10,0	10,0-15,0

О собенно большие различия при энергетической оценке тяжести упражнений существуют между нетренированными людьми и высокотренированными спортсменами. Последние способны выполнять нагрузки с такими энергетическими затратами, которые недоступны нетренированным людям. У спортсменов в подавляющем числе видов спорта тяжесть физических упражнений по энергетическим (и другим) показателям превышает тяжелые или даже очень тяжелые нагрузки для нетренированных людей и является недоступной для последних (табл. 3).

Таблица 3. Энергетическая стоимость различных видов физкультурной и спортивной деятельности (по данным Е. М. Берковича, Н. В. Зимкина, Н. И. Волкова и др.)

Вид деятельности	Энерг.стоимость.(ккал/мин)
Покой: лежа	1,5
сидя	1,6
стоя	1,7
Ходьба:
3 км/ч
5 км/ч
7 км/ч
Бег:
8 км/ч*
18 км/ч (5,0м/с)**
23 км/ч (6,3 м/с)***
26 км/ч (7,2 м/с) ****
32 км/ч (8,8-м/с)*****
Плавание:
кроль 0,9 м/с
1,3 м/с
1,8 м/с
на спине 0,6 м/с
1,2 м/с
1,4 м/с
1,5 м/с
брасс 0,8 м/с
1,1 м/с
1,2 м/с
Ходьба на лыжах 13 км/ч
Бег на коньках
4 м/с
8 м/с
10 м/с
Езда на велосипеде
9 км/ч
15 км/ч
20 км/ч
более 30 км/ч
Гимнастика
сгибание туловища
обороты на перекладине,
прыжки
Танцы	3-8
Волейбол (развлек.)
Теннис
одиночный
парный
Борьба
Спортивные игры
(футбол, баскетбол, гандбол)	10-15

* Соответствует скорости бега трусцой.
** Соответствует скорости марафонского бега с результатом 2 час. 20 мин.
*** Соответствует скорости бега на 10 000 м с результатом около 28 мин.
**** Соответствует скорости бега иа 1500 м с результатом около 3 мин 40 с.
***** Соответствует скорости бега на 400 м с результатом 45 с.

С физиологической точки зрения, тяжесть одного и того же физического упражнения сильно изменяется в зависимости от условий его выполнения (например, в горах или при повышенных температуре и влажности воздуха), хотя энергетическая стоимость его остается почти или полностью такой же, что и в обычных условиях.

Т аким образом, оценка тяжести упражнения только по энергетическим критериям недостаточна. Поэтому многие классификации физических упражнений наряду с энергетическими характеристиками (отнесенными к весу или поверхности тела) учитывают также ряд других физиологических показателей (табл. 4): скорость потребления О2, частоту сердечных сокращений (ЧСС), легочную вентиляцию (ЛВ), температуру тела, дыхательный коэффициент-(ДК), содержание молочной-кислоты в крови и др.

Таблица 4. Классификация физической работы по энергетическим и физиологическим показателям (по данным у нетренированных мужчин)

Тяжесть работы	Энергетическая мощность	Физиологические показатели	Вид деятельности (предельное время работы)
	ккал/мин*	МЕТ**	VO2 МЛ/КГ*МИН	VO2***, л/мин	ЧСС, уд/мин	ЛВ, л/мин	ДК	Ректальная температура	Лактат крови, мг%
Покой	1,2		3,5	0,25		8'	0,83	37,0	10-20
Легкая работа:
спокойная	3,5		10,5	0,75			0,85	37,0	10-20	Неопределенно долго
умеренная	7,5		21,0	1,50			0,85	37,5		Обычная трудовая деятельность (до 8 ч в день)
Средняя работа: оптимальная	10,0		28,0	2,00			0,90	38,0	20-30	Интенсивная трудовая деятельность (8 ч в день неск недель - сезонные работы)
Тяжелая работа: напряженная	12,5		35,0	2,50			0,95.	38,5		Занятия физкультурой (1 - 2 ч в день, 3 раза в неделю)
Очень тяжелая работа:
максимальная	15,0		42,0	3,00			1,00	39,0	50-60	Интенсивная тренировка (до 1-2 ч в день)
истощающая	более 15,0	более 12	более 42,0	более 3,0	более 180	более 120	более 1,00	более 39,0	более 60	Соревновательное упражнение (неск. мин)

· 1 ккал/мин = 426,85 кгм/мин= 69,767 Ватт= 4,186 кДж/мин.
** 1 МЕТ = 3,5 мл, О2/кг*мин - 0,0175 ккал/кг = 0,0732 КДж/кг.
*** 1 л потребления О2 =-5,05 ккал = 21,237 кДж

Дата добавления: 2014-01-07