Физиологични фактори определящи развитието на качеството сила
Двигателната дейност е характерна за всяко живо същество, а особено специфична е тя в спорта, където се отличава със своята висока интензивност и екстремалност. Сред двигателните /физическите/ качества – сила, издръжливост, бързина, гъвкавост и ловкост, силата се явява първоизточник на човешките движения, фактор за преместване на тялото и неговите звена в пространството. Тя се явава основно качество /способност/, което в голяма степен определя и високите спортни резултати.
За развиване на качеството сила е необходимо подготовката на спортиста да бъде проведена така, че да се стимулират биохимичните и морфологичните адаптационни изменения на нервно-мускулния апарат, на основата на които да се проявяват по-големи силови възможности. Това се постига чрез системно преодоляване на съпротивления, чиято големина се определя от това, какъв вид сила искаме да развием.
В това отношение се различават два основни вида на трениране на силата:
- Изометрична тренировка, при която мускулът не извършва движение поради невъзможност да преодолее дадено съпротивление, в резултат на което обаче се стига до голямо максимално увеличаване на вътрешното напрежение на мускула.
- Изотонична тренировка – при нея мускулите извършват движения, преодолявайки различни по големина съпротивления, като тяхното вътрешно напрежение остава равно на съпротивлението. В този случай се извършва работа от динамичен тип.
Както изометричната, така и изотоничната тренировка могат да бъдат дозирани по отношение на напрежението, което ще предизвикат в работещите мускулни групи, т.е. ще бъдат въвлечени в съкращение по-голям или по-малък брой моторни единици. Наложен е основен извод от практиката: развитието на сила е най-ефективно при използване на максимални или близки до тях натоварвания както по отношение на използваните тежести, така и по отношение честотата на изпълняваните движения. Максималните по сила дразнители предизвикват такива биохимични изменения в работещите мускули, които служат за основа, върху която се изграждат по-високите силови качества. Тук трябва да се има предвид, че максималните дразнители менят величината си в хода на тренировката. Поради това и тежестта на тренировъчните натоварвания трябва постоянно да бъде повишавана. В противен случай тренировъчният ефект ще настъпи много бавно или въобще ще липсва. От значение е и въпросът за честотата на прилагане на силовата тренировка. По този въпрос съществуват големи различия в мненията. Относно продължителността на почивките между отделните натоварвания в едно тренировъчно занимание основно е становището, че това е индивидуално и зависи от нивото на тренираност.
Силовите възможности на мускулатурата се определят от нейните биохимични, морфологични и функционални особености. Мускулната маса зависи преди всичко от количеството и свойствата на съкратителните белтъци на мускула. Много изследвания в тази насока показват съществуването на определена връзка между теглото на мускулатурата и силовите качества на спортиста. Увеличаването на мускулната маса става за сметка най-вече на увеличаване на количеството на съкратителните белтъци миозин, актин и др. Заедно с това се увеличава съдържанието на други структурни белтъци на мускула – актин, актомиозин и др. В резултат на всичко това мускулите хипертрофират.
1. Силата като двигателно качество на човека
Силата като качествена характеристика на движенията се определя като способност да се преодоляват външни съпротивление или да им се противодейства чрез мускулни усилия. Следователно тя се определя от величината на напрежението, което мускулите могат да развиват при съкращениято си. Силата на мускулните съкращения има голямо значение както за изпълнението на движенията, така и за спортните постижения. Тя се проявява в различни форми в зависимост от начина на преодоляване и големината на съпротивленията. В случаите, когато се увеличава вътрешното напрежение на мускула без да се променя дължината му, се извършват изометрични съкращения. Поддържането на такъв вид силово напрежение е свързано със статично усилие, а упражненията, изпълнявани в такъв режим, се наричат статично-силови упражнения. В много случаи преодоляването на съпротивлението е свързано с извършване на движения, изпълнявани с определена скорост или честота. Тогава се извършва динамично усилие, а упражнения от от този тип се означават като динамично-силови или скоростно-силови. Динамичното усилие може да бъде концентрично (преодоляване на външно съпротивление, при което дължината на мускулните влакна се скъсява) или ексцентрично (проявява се като възпиращо разтеглянето на мускула под действие на външно съпротивление).
Както при статичната, така е при динамично-силовата работа времето, за което може да се поддържа дадения вид дейност, отразява издръжливостта към този вид натоварване. Затова трябва да се отличава издръжливост към статично-силови и динамично-силови натоварвания.
Трудно могат да бъдат посочени спортни дисциплини, при които да се проявява само един от посочените видове сила. Те имат значение за почти всички видове спорт независимо от това, че относителният им дял при различните физически упражнения е различен. От тази гледна точка тренировката за сила на един спортист обхваща развитието на всички форми на нейното проявление.
Мускулната сила има различни форми на проявление в зависимост от многообразието на двигателната дейност.
Максимална сила – онези максимални стойности на силата, които може да достигне даден мускул (или мускулна група) независимо от неговите размери, при оптимални за това условия. Този вид мускулна сила има приоритетно значение за високия спортен резултат в следните спортове и дисциплини: вдигане на тежести, силов трибой, борба и гимнастика – мъже.
Динамична (експлозивна) сила – онова максимално значение на силата, което може да развие даден мускул за възможно най-кратко време. Този вид мускулна сила има приоритетно значение при скоковете и хвърлянията в леката атлетика, стартови ускорения, отскоци в спортните игри, ударите в бокса, динамичните схватки в борбата, изхвърлянето на щанга, спортната гимнастика и др.
Силова издръжливост – онова максимално (сумарно) значение на силата, което може да развие определен мускул за сметка на голям брой непределни напрежения. От съществено значение в гребането, плуване 400 м., 800 м., 1500 м., лека атлетика – 5000 м. и 10 000 м., ски бягане, шосейно колоездене и др.
Относителна сила – отношението на максималната сила на дадено лице към собственото му тегло. От съществено значение в тези спортове, в които спортния резултат зависи от теглото на спортиста – вдигане на тежести, борба, джудо, спортна гимнастика, скокове и др.
2. Видове мускулно съкращение
Известно е, че работата на мускула е в резултат от двете му състояния – напрежение и съкращение. Количествените и качествените съотношения между тези две състояния се изразяват в следните видове съкращение:
Концентрично (миометрично) усилие. Проявява се при съкращаване на мускула като силата на действие е срещу посоката на движението, произведената сила. Относителен дял на силата в състезателните упражнения превишава външното съпротивление и мускула се съкращава. Примери: стартиране, отскачане, изкачване по стълби и др.
Ексцентрично (плиометрично) усилие. Проявява се при разтягане (удължаване) на мускула като силата е по посока на движението. Външните сили произведени от собственото тегло, от противника или от съответните уреди превишават произведената вътрешна сила. Примери: слизане по стълби, приземяване след отскачане и др.
Изометрично (статично) усилие. При него се уравновесяват вътрешните и външните сили, т.е произвежда се сила, без да се променят линейните размери на мускула. Примери: ъгъл, “кръст” и везна в гимнастиката и др.
Изокинетично (равномерно) усилие. При него напрежението на мускула се определя от скоростта на външното въздействие, което с помощта на специални устройства може да се подържа на определено постоянно равнище. Това създава условия да се натовари максимално и равномерно мускулът по цялата траектория на движението, т.е съпротивлението е пропорционално на приложената сила във всички точки на работния диапазон. Примери: различни тренажорни устройства в плуването, в гребането – гребенергометър, екстензири за различни мускулни групи, изокинетични приспособления с нарастващо съпротивление и др.
Ауксотонично мускулно усилие (комбинация между миометричното и плиометричното мускулно усилие) – смесено мускулно усилие. Това е най-често наблюдаваното мускулно усилие в различните видове двигателна дейност (спорт).
3. Фактори, определящи мускулната сила
3.1. Клетъчните фактори, които определят мускулната сила се определят от:
– Количество на съкратителните белтъци. С увеличаване на мускулната маса се увеличава и силата. Това става за сметка най-вече на белтъците миозин и актин, както и на регулаторните и структурни белтъци в мускулната клетка.
– Енергетични вещества. Повишени нива на креатин фосфат (КФ), аденозин трифосфат (АТФ), креатин и гликоген в състояние на покой.
– Ензимна активност. Повишено количество и активност на ензимите, участващи в анаеробната гликолиза.
3.2. Морфологичните фактори се определят от:
– Съотношение между типовете мускулни влакна. Мускулните влакна тип-I и тип-II в отделния мускул са в определено съотношение, което е генетично предопределено. Разпределението на типа мускулни влакна се формира до около 6 годишна възраст, когато индивидът достига собствения си профил за разпределение на типовете мускулни влакна. Съотношението между подтиповете бели мускулни влакна се променя до късното юношество. Обикновено FOG влакната преобладават спрямо FG влакната. Момчетата развиват повече FG влакна. Съотношението между мускулни влакна варира според ролята на мускула в човешките движения и между индивидите. Силата която може да развие мускула е свързана а напречното му сечение, но зависи и от начина на подреждане на мускулните влакна.
3.3. Функционалното състояние на нервно-мускулния апарат се определя от:
– Брой моторни единици (МЕ) – двигателни единици (ДЕ). Количеството МЕ, които могат да се включат в съкращението едновременно определят големината на силата . МЕ се състои от α-мотоневрон и инервираните от него мускулни клетки. Нетренираният мускул се съкращава с участието само на 20 – 30% от наличните моторни единици.
– Големина на ДЕ. Моторни единици на човека варират доста по отношение на: силата и скоростта на съкращение; скоростта на аксонното провеждане; резистентността към умора; прагът на активиране; честота и структурата на импулсацията. Някои моторни единици имат по-малка сила и скорост на съкращение, по-малка скорост на провеждане, по-голяма устойчивост към умора, по-нисък праг на активиране и по-ниски минимална, и максимална честоти на импулсацията.
Основна предпоставка за изява на мускулната сила е освободената от органичните съединения химическа енергия и нейното директно трансформиране в механична работа. Принципен механизъм за предаване и полезна използване на механичната енергия се явява системата от лостове, подвижно свързани в съответните стави. Мускулната сила зависи от някои особености, свързани със строежа на мускулната тъкан, т.нар. бързи /бели/ мускулни влакна и бавни /червени/. Първите осигуряват бързи и значителни по размах движения /спринт, скокове, хвърляния в леката атлетика, стартовите ускорения, отскоци в спортни игри и др./. Вторите, осигуряват бавни и малки по амплитуда движения /гребане, плуване, ски бягане, кану-каяк, дълги бягания в леката атлетика, борба и др./. Силата на мускула е правопропорционална на неговия физиологичен напречник, т.е на сумата от напречните сечения на всички мускулни влакна на даден мускул. Зависимостта на силата от физиологичния напречник на мускула показва, че тя е косвено свързана и с теглото на индивида. Максималните значения на силата са правопропорционални на мускулната маса.
С нарастване на теглото на спортиста, относителната му сила намалява, т.е с увеличаване на телесните размери на индивида теглото му ще нараства по-бързо в сравнение с мускулната му сила.
3.4. Междуполовите различия в силата. Абсолютната мускулна сила при мъжете е по-голяма в сравнение с жените. Жените са с 50% по-слаби в областта на горните крайници, и с 30% по-слаби в областта на долните. Относителната мускулна сила, която развива напречно набраздената мускулатура е около 3 до 8 кг на 1 килограм телесно тегло. Това се дължи на разликата в съотношението между постната и мастната телесна маса между индивидите. Развитието на качеството сила показва ясно изразена зависимост от пола и възрастта. Съществена роля за различията в силовите качества на мускулатурата на мъжа и жената играят половите хормони и андрогените на надбъбречната кора. Това се потвърждава и от факта, че половите различия по отношение на силата се проявяват ясно след завършено пубертетно развитие. Установено е, че половите различия са по-силно изразени в силата на мускулатурата на крайниците и значително по-малко в силата на мускулатурата на трупа.
Силовата тренировка трябва да бъде съобразявана и с възрастта. Внимателно трябва да се провежда в детска и юношеска възраст, когато се формира костно-ставният апарат. В тази възраст тя трябва да бъде съчетана с упражнения за гъвкавост, която да предотвратява намаляването на еластичността и подвижността на ставите и мускулатурата.
Многобройни изследвания потвърждават съществуването на годишни колебание в проявите на максималните силови възможности на човека. Резултатите показват, че най-малък е тренировъчният ефект през зимните месеци. Силовите възможности се повишават през пролетта и достигат максимума си през лятото и есента.
3.5. От физиологична гледна величината на мускулната сила се определя от:
– Централен фактор – ръководната роля на ЦНС при произволните движения на човека се проявява в т.нар. междумускулна координация
– Периферен фактор – значението му за проявата на мускулната сила се определя от активността на двигателните единици в мускула, в резултат на което се повишава неговото напрежение. Това е т.нар. вътрешно мускулна координация.
– Вегетативни фактори – сърдечно-съдова система, дихателна и отделителна система, жлезите с вътрешна секреция и др.
– Допълнителни фактори – допринасят за повишаване работния ефект на мускулите при изпълнението на силови упражнения: предварителна подготовка на двигателния апарат /загряване, подготвителни упражнения и др./; регулация на дишането в зависимост от величината на дишането; психическото състояние на спортиста преди и по време на работа /емоционалното състояние, концентрацията на вниманието и способността за саморегулиране на поведението/.
Силовите възможности на индивида се определят в значителна степен от съотношението между бързите и бавни мускулни влакна. Преобладаването на бързи влакна е предпоставка за по-високи скоростно-силови възможности, докато бавните влакна благоприятстват появата на статична сила. Силата, която мускулът ще прояви при съкращението си, зависи от броя на мускулните влакна, въвлечени в съкращението, тоест от броя на възбудените моторни единици. В спортната литература съществуват много различни становища относно това, кой метод на тренировка – изометричният или изотоничният, имат по-голям тренировъчен ефект. Очевидно решаващ момента в този избор е видът спорт с преобладаването на статично-силови или динамично-силови елементи в него. Това обаче не означава, че спринтьорът, за когото динамичната сила има решаваща роля в постигането на спортния резултат, не може да използва в подготовката си изометричният метод на тренировка. Изометричният и изотоничният методи на силова тренировка имат своите предимства и недостатъци.
Основното предимство на изометричната тренировка се състои в това, че тя може да бъде прилагана диференцирано върху отделни, дори малки мускулни групи. В това отношение изотоничните тренировка и с много по-ограничени възможности поради това, че силовото напрежение се влияе от извършващото се движение. При това, особено при по-ниска степен на тренираност, съкращения могат да бъдат въвлечени ненужни, дори антагонистични мускулни групи, което да доведе до обратен ефект.
Не без значение е и това, че изометричната тренировка може да се извърши при всякакви, дори домашни условия с най-елементарни подръчни средства. Предимствата на изотоничните тренировка са повече, поради което приложението ѝ в спортната практика е значително по-голямо. С изометрична тренировка се развива статичната мускулна сила. Но движенията в спорта са такива, че външното съпротивление трябва да се преодолява с висока скорост, а също и в продължителен период от време. Динамичната сила и силовата издръжливост могат да бъдат развивани само при трениране с динамична, скоростно-силова работа. Динамичната работа съдейства и за усъвършенстване на двигателния навик, значението на който е особено голямо при подчертано технически видове спорт. Докато въздействието на изометричните тренировка се ограничава почти изцяло върху мускулатурата, динамичната работа дава възможност за тренирането и на вегетативните функции, подготвеността на които е от решаващо значение за появата на висока силова издръжливост.
В подготовката си спортистът трябва да прилага и двата метода на силова подготовка, използвайки предимствата и компенсирайки по този начин недостатъците им. С изометрична тренировка се изгражда основата, върху която се развиват специалните и индивидуални силови възможности. За практиката на силовата тренировка основен е въпросът за нейната дозировка: какви съпротивления трябва да бъдат преодолявани, каква да бъде продължителността на натоварването, каква да е честотата на движенията. Важна роля играе и факторът продължителност на натоварването. Колкото по-малко е натоварването, толкова по-продължително трябва да бъде то, за да се постигне увеличаване на силата. Можем да заключим, че положителен тренировъчен ефект се получава при оптимално съчетаване на натоварването и времетраенето на работата.
Независимо от многобройните изследвания в областта на физиологичните основи на силовата подготовка на спортиста има много неизяснени проблеми. Практиката показва например, че силовите възможности се влияят в голяма степен от емоционалното състояние на състезателя. Очевидно човешкият организъм разполага с резерви, които при обикновени условия не могат да се използват, докато в напрегната състезателна обстановка тяхното мобилизиране става възможно.
ИЗПОЛЗВАНА ЛИТЕРАТУРА:
1. Стефанов, Лъчезар. Физиология на спорта. НСА Прес, 2017
2. Желязков, Цв., Дашева, Д. Основи на спортната тренировка. ГЕРА АРТ., С., 2002
3. Д. Добрев, В. Георгиев, В. Гаврийски, Д. Стефанова. Физиология на човека с физиология на спорта, Медицина и физкултура, 1984
4. Hettinger, T., & Müller, E. A. (1953). Muskelleistung und muskeltraining. Arbeitsphysiologie
5. Матеев, Д.,Физическо развитие на човека, Физкултура, С., 1953
Attachment
