Основы периодизации круглогодичной тренировки

Размещено на http://allbest.ru

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Атлетическая гимнастика - это вид спорта, способствующий укреплению здоровья, исправлению и лечению многих врожденных и приобретенных дефектов телосложения и развитию физический способностей человека.

Атлетическая гимнастика вызывает все больший интерес у молодёжи т.к. позволяет максимально компенсировать "двигательный голод", снимать стресс, укреплять сердечно-сосудистую систему, повышать иммунитет, ставить барьер на пути старости, справиться с многими болезнями и дефектами физического развития человека.[1]

Практическая значимость. Посредством упражнений атлетической гимнастики происходит развитие мышечной системы, благотворно действующей на сердечно-сосудистую, дыхательную, иммунную и другие жизненно важные системы. Увеличивает прочность костей и связок. Является мощным профилактическим средством против таких болезней, как остеохондроз и старческая немощь, которые мучают почти 30% населения планеты Земля. Помимо этого занятия атлетической гимнастикой можно сравнить с работой скульптора, который работает над созданием внешнего вида человека, а это играет далеко не последнюю роль в нашей жизни.

Цель исследования. Разработать эффективную методику тренировки, для занимающихся атлетической гимнастикой, направленную на увеличение объёма грудной клетки.

Гипотеза исследования. С помощью специально разработанных тренировочных комплексов упражнений в процессе занятий учащихся старших классов атлетической гимнастикой существует реальная возможность увеличивать объём грудной клетки занимающихся.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Физиологические основы атлетической гимнастики

В организме человека различают скелетные, гладкие мышцы и сердечную мышцу.

Гладкие мышцы входят в состав внутренних органов тела человека.

Сердечная мышца занимает промежуточное положение по своим функциональным свойствам между скелетными и гладкими мышцами: она трудно управляется волевыми усилиями, но имеет чрезвычайно высокую работоспособность. Как и скелетная мышца, она может сокращаться быстро и мощно, но в то же время долго работать.

Скелетные мышцы являются активными элементами двигательного аппарата человека. Они образованы поперечно-полосатыми мышечными волокнами. Каждое мышечное волокно окружено прозрачной оболочкой, содержащей эластичные коллагеновые нити. Небольшие группы мышечных волокон заключаются в оболочку из соединительной ткани (эндомизий), а более крупные пучки мышечных волокон и мышца в целом окружены рыхлой соединительной тканью. Все соединительные мышечные структуры непрерывно связаны между собой и являются продолжением друг друга. Они образуют параллельный эластический элемент мышцы.

У большинства скелетных мышц для удобства описания различают брюшко и два конца. Один из этих концов является началом мышцы и называется ее головкой, а противоположный конец получил название хвоста мышцы (рис. 1). У концов мышцы соединительная ткань образует сухожилия, которыми мышца прикрепляется к костям скелета. Эти сухожилия образованы пучками коллагеновых волокон, параллельно вытянутых по длине мышцы. Некоторые относительно плоские мышцы имеют соответственно и плоские сухожилия - апоневрозы (рис. 1).

Сверху каждая мышца покрыта оболочкой, которая называется фасцией. Фасции представляют собой пластины из соединительной ткани с большим количеством коллагеновых и эластических волокон, имеющих различную протяженность, толщину и количество слоев. Ориентация этих волокон по отношению к продольной оси мышцы обусловлена функциональными особенностями каждой мышцы или группы мышц, покрытых данной фасцией. Фасции могут располагаться и между мышцами в виде перегородок, или срастаться с надкостницей, образуя влагалища, к стенкам которых прикрепляются мышцы. В наиболее подвижных частях скелета, например, в области кисти или стопы, имеются волокнистые сухожильные влагалища, которые облегчают скольжение сухожилий в строго определенных направления. По расположению мышечных волокон и их отношению к сухожилию различают три основных типа скелетных мышц.

Рис. 1. Формы и строение скелетных мышц: А - веретенообразная мышца; Б - одноперистая м.; В - двуперистая м.; Г - двуглавая м.; Д - многоперистая м.; Е - треугольная м.; Ж - двубрюшная м.; 3 - широкая мышца, имеющая апоневроз; И - зубчатая м.; К - квадратная м.;Л - мышца с сухожильными перемычками: 1 - сухожилие; 2 - брюшко мышцы; 3 - апоневроз; 4 - головка мышцы; 5 -сухожильная перемычка (по Синельникову Р. Д., Синельникову Я. Р., 1989).

1. Параллельный, у которого пучки мышечных волокон расположены параллельно продольной оси мышцы. Одни мышцы этого типа могут иметь от одной до четырех головок, а другие - два брюшка, разделенных сухожильными перемычками (рис. 1 - А, Г, Ж).

2. Перистый, в котором параллельно расположенные пучки мышечных волокон находятся под углом к продольной оси мышцы. Этот тип мышц может иметь несколько форм. Различают одноперистые мышцы, пучки волокон которых располагаются по одну сторону сухожилия, двуперистые - по обе стороны сухожилия, а также многоперистые мышцы, пучки волокон которых примыкают друг к другу несколькими перистыми сегментами (рис. 1-Б, В, Д).

3. Треугольный тип - когда мышечные пучки сходятся с различных направлений к одному общему хвосту (рис. 1-Е).

К каждой мышце подходят нервы, управляющие ее работой, и сосуды, снабжающие мышцу кровью.

Целенаправленная физическая тренировка оказывает положительное влияние не только на скелетные мышцы. Благодаря, ей улучшается функциональное состояние и гладкой мускулатуры, и сердечной мышцы. Например, тренировкой на выносливость можно увеличить массу сердечной мышцы и повысить эффективность ее работы, что, в свою очередь, приводит к повышению работоспособности человека. А хорошо развитый «мышечный корсет» - не только признак силовой подготовленности: он также создает благоприятные условия и для деятельности внутренних органов, способствует улучшению работы пищеварительной системы. В конечном итоге, все это приводит к улучшению энергетического обеспечения мышечной деятельности и укреплению здоровья.

Физическая тренировка оказывает благотворное влияние на весь организм человека, на все виды мышечной ткани и на все системы жизнеобеспечения. При этом особая роль в осуществлении двигательной активности человека принадлежит скелетной мускулатуре.

Скелетные мышцы составляют активную часть двигательного аппарата, являясь преобразователями химической энергии непосредственно в механическую работу и тепло.

Каждая скелетная мышца представляет собой орган, состоящий из мышечных клеток-миофибрилл, соединительной ткани, сосудов, нервов (рис.2).

Один грамм мышечной ткани содержит примерно 100 мг сократительных белков актина и миозина. Эти белки образуют в способных к сокращению миофибриллах тонкие и толстые нити, которые располагаются параллельно вдоль мышечной клетки. В микроскоп можно увидеть в миофибриллах чередующиеся темные и светлые поперечные полосы, из-за чего скелетные мышцы и получили название поперечно-полосатых. Эта поперечная исчерченность обусловлена особой регулярной организацией нитей актина и миозина. Поперечные темные перегородки, названные Z-пластинками, разделяют миофибриллы на саркомеры - структурно-функциональные единицы сократительного аппарата. В середине каждого саркомера расположены несколько тысяч «толстых» миозиновых нитей, а на его обоих концах - до 2000 «тонких» актиновых нитей, прикрепляющихся к Z-пластинкам наподобие щетинок в щетке. Оптическая неоднородность саркомеров позволяет выделить в каждом из них светлые 1-диски, более темные А-диски, а также центральную Н-зону. 1-диски тянутся до Z-пластинок. В покоящихся мышцах I- и А -диски незначительно перекрываются, и, поэтому, в микроскоп кажутся несколько темнее, чем центральная Н-зона, в которой нет актиновых нитей. На электронных микрофотографиях можно также обнаружить в H-зоне центральную М-линию, определяемую как сеть опорных белков, удерживающих вместе в виде пучка толстые нити миозина в середине саркомера (рис. 2).

Рис. 2. Схематическое изображение строения мышцы. А - мышца; Б - пучок мышечных волокон; В - мышечное волокно; Г - миофибрилла; Д - схематическое изображение саркомера, ограничено Z-линиями, с 1-дисками, А-дисками и Н-зоной; Е - поперечный срез на различных участках саркомера, дающий представление о распределении тонких и толстых нитей актина и миозина (по Я. Коцу).

Мышца сокращается благодаря скольжению тонких актиновых нитей вдоль толстых нитей миозина, двигаясь между ними к середине саркомера. Сами актиновые и миозиновые нити не укорачиваются, их длина не изменяется и при растяжении мышечной ткани: лишь пучки тонких актиновых нитей, скользя между толстыми нитями миозина, выходят из промежутков между ними так, что степень их взаимного перекрытия может уменьшиться до нуля (рис. 2).

Разнонаправленное скольжение актиновых и миозиновых нитей в соседних половинках саркомеров осуществляется за счет того, что нити миозина имеют поперечные выступы, называемые «мостиками», или головками миозина (рис. 3). Каждый такой поперечный «мостик» во время сокращения и связывает миозиновую нить с актиновой: «наклоны» головок создают объединенное усилие и выполняют как бы «гребок», продвигающий нить актина к середине саркомера. При однократном движении поперечных мостиков вдоль актиновой нити саркомер может укоротиться только примерно на 1 % своей длины. Однако, мышцы при сокращении могут укорачиваться до 50% своей длины. При этом поперечные мостики делают не один «гребок», а как бы выполняют серию гребковых движений не один, а 50 раз за то же время. Благодаря суммации таких ритмических «гребков» и соответствующих им укорочений последовательно расположенных в миофибриллах саркомеров, мышца может развить большую силу.

Ритмические повороты головок миозина при этом «гребут» актиновые нити к середине саркомеров. Этот процесс для образности сравнивают с группой - людей, тянущих длинные веревки, перебирая их руками.

Вместе с тем, саркомер может генерировать силу и без относительного скольжения нитей, то есть без изменения своей длины - в строго изометрических (статических) условиях. Это является возможным благодаря эластичности поперечных «мостиков». Так как каждое мышечное волокно состоит из большого количества последовательно расположенных саркомеров, то величина силы тяги, развиваемая этим волокном, и скорость его укорочения возрастают во столько раз, во сколько длина миофибриллы больше длины составляющих ее саркомеров. Поэтому более длинная мышца будет сокращаться сильнее и быстрее, чем короткая. Например, портняжная мышца лягушки сокращается всего лишь со скоростью 0,2м/сек, причем каждый ее саркомер из исходной длины 2 мкм за 50 мс укорачивается до длины 1 мкм. А мышцы руки человека, имея гораздо большую длину, укорачиваются уже со скоростью 8,0 м/сек.

Чем больше миофибрилл будет в мышце, тем она будет сильнее. Поэтому проявляемая мышцей сила пропорциональна ее физиологическому поперечнику.

Мышечные волокна функционально объединены в двигательные единицы (ДЕ). ДЕ состоят из одного мотонейрона и группы иннервируемых им мышечных волокон (рис. 4). Состав различных мышц человека различается по количеству ДЕ. Значительно варьируют и размеры ДЕ - один мотонейрон может иннервировать от нескольких мышечных волокон до 500 - 2000. Количество волокон в ДЕ одной и той же мышцы также не одинаково. Каждое мышечное волокно состоит из миофибрилл (рис. 4).

Рис. 3. Схематическое изображение поперечных мостиков саркомера. Миозиновая нить с поперечными мостиками, соединенная с актиновыми нитями, А - до, Б - во время «гребковых движений» (эти движения происходят асинхронно), В - модель механизма генерации силы поперечными мостиками до (слева) и во время (справа) «гребкового движения» (по Ruegg J. С., 1983).

Мышцы, выполняющие «тонкую» и точную работу, например, мышцы глаз, пальцев рук и т. п, обладают большим количеством ДЕ (от 1500 до 3000), но состоят эти ДЕ из малого количества миофибрилл -от 8 до 50. В противоположность им, мышцы рук, ног или спины, выполняющие относительно более «грубые» и менее точные движения, но требующие большой силы, имеют гораздо меньшее количество ДЕ, состоящих из большого числа мышечных волокон: от 600 до 2000. Например, ДЕ бицепса плеча могут включать 1000, 1200, 1400 или даже 1600 миофибрилл. В ДЕ большеберцовой мышцы их около 1600, а в мышцах спины количество иннервируемых одной ДЕ миофибрилл достигает 2000.

ДЕ состоят из двух основных типов мышечных волокон:

быстрых и сильных, но быстро утомляемых FT-волокон (Fast - быстрый, Twitch -сокращение);

выносливых, но менее сильных и быстрых ST-волокон (Slow - медленный).

Быстрые мышечные волокна имеют повышенное содержание гликогена, высокую активность анаэробных гликолитических ферментов, обеспечивающих использование внутримышечных энергетических субстратов, а потому они менее приспособлены для длительной работы, обеспечиваемой преимущественно аэробным (окислительным) способом энергопродукции. Не обладая большой выносливостью, эти волокна наиболее приспособлены для быстрых и сильных, но относительно кратковременных мышечных сокращений, обеспечивая выполнение кратковременной физической работы высокой мощности продолжительностью не более 4-х минут (к примеру - бег на короткие или средние дистанции). По международной номенклатуре быстрые мышечные волокна еще обозначаются как FG-тип (быстрые, Glycolysis -гликолигические).



Рис. 4. Схема строения двигательной единицы. 1 - тело мотонейрона; 2 - ядро; 3 - дендриты - короткие отростки; 4 - аксон - длинный отросток нервного волокна; 5 - оболочка нервного волокна, 6 - концевые веточки аксона; 7 - нервно-мышечные синапсы, через которые мышце передаются нервные импульсы; 8 -мышечное волокно с миофибриллами; 9 - оболочка мышечного волокна (по Я. Коцу).

Медленные мышечные волокна более приспособлены для обеспечения длительных, но менее мощных по силе мышечных сокращений, что характерно для выполнения продолжительной работы на выносливость. Медленные волокна имеют широко разветвленную капиллярную сеть, что позволяет им получать большое количество кислорода из крови. Эти волокна отличаются также повышенным содержанием миоглобина и наличием большого количества митохондрий (внутриклеточных структур, в которых протекают процессы окисления), характеризуются высокой активностью окислительных ферментов и имеют более высокое содержание жиров в виде триглицеридов - субстратов окисления. По международной номенклатуре медленные волокна обозначаются как SO-тип (Slow - медленные, Oxydative - окислительные).

Вместе с тем, среди быстрых волокон выделяют подтип быстрых окислительно - гликолитических, по международной терминологии fog-тип. Эти волокна приспособлены к достаточно интенсивной окислительной (аэробной) работе с одновременным мощным гликолитическим энергообразованием, однако, их окислительные возможности ниже, чем у медленных окислительных волокон. С функциональной точки зрения они рассматриваются как промежуточный тип между двумя основными FG- и SO-типами мышечных волокон.

Композиционный состав мышц определен генетически: в течение жизни общее количество и соотношение имеющихся в мышцах типов волокон не изменяется. Под воздействием тренировки может изменяться толщина волокон всех типов, а значит, способность мышц к выполнению физической работы различной физиологической направленности.

У нетренированных молодых мужчин наибольшую толщину имеют волокна промежуточного FOG-типа, у молодых женщин -SO-типа. У мужчин в возрасте 16-30 лет, благодаря высокой двигательной активности, увеличивается толщина всех трех типов мышечных волокон. Визуально это выражается в наращивании, у юношей объема мышечной массы, «возмужании». У женщин в этом периоде жизни мышечные волокна, наоборот, имеют тенденцию к утончению. Специалисты связывают это со снижением женщинами в этом возрасте интенсивности мышечной деятельности и двигательной активности в целом. Целенаправленными тренировочными занятиями можно существенно изменить общий объем мышечной массы различных сегментов тела и функциональные возможности мышц. Например, у некоторых тяжелоатлетов площадь поперечного среза четырехглавой мышцы бедра до 90% может состоять, из быстрых и сильных FG-волокон, а у марафонцев - из медленных, но выносливых SO-волокон.

Управление движениями, поддержание вертикального положения и необходимая фиксация звеньев тела обеспечивают сокращение в нужный момент времени определенных мышц и регуляцией степени их напряжения центральной нервной системой.

Регуляция мышечного напряжения осуществляется тремя физиологическими механизмами:

1) количеством активных ДЕ мышцы;

2) частотой импульсации мотонейронов ДЕ (т. е. режимом их работы);

3) временной связью активности ДЕ. ДЕ активизируется после того, как ее мотонейрон пошлет импульсы для сокращения иннервируемых мышечных волокон.

Двигательные единицы возбуждаются мотонейронами по физиологическому закону «все или ничего». Поэтому на нервный импульс реагируют одновременно все мышечные волокна одной ДЕ. Сила сокращения одной ДЕ зависит от количества составляющих ее мышечных волокон. Малые ДЕ развивают силу всего лишь в. несколько миллиньютон, а ДЕ с большим количеством волокон - в несколько ньютон. Как видно, силовой потенциал одной ДЕ невелик, поэтому для выполнения движения при сокращении мышцы одновременно «включаются» в работу несколько ДЕ, что в физиологии получило название «пространственной суммации». Чем выше внешнее сопротивление, тем больше ДЕ задействовано при генерации силы мышцей, и тем большее напряжение она развивает.

Необходимое число активных ДЕ определяется интенсивностью возбуждающих влияний более высоких уровней нервной системы на мотонейроны данной мышцы.(3)

Реакция мотонейронов ДЕ на возбуждающие влияния более высоких уровней нервной системы определяется порогом их возбуждения. Сам этот порог зависит от размера мотонейрона. Чем меньше размер тела мотонейрона, тем ниже порог его возбуждения и меньше размер ДЕ. Поэтому слабые мышечные напряжения обеспечиваются преимущественно активностью низко пороговых - малых и медленных ДЕ.

В естественных условиях сокращение ДЕ работающих мышц обусловлено не одиночными нервными импульсами, а их сериями с различной частотой - от 5 до 50 в одну секунду. При этом, когда каждый последующий нервный импульс подается до окончания фазы расслабления мышцы от воздействия предыдущего, то последующее за импульсом сокращение мышцы накладывается на предыдущее. В итоге происходит более высокое развитие силы. Когда нервные импульсы генерируются мотонейроном с высокой частотой, то спада напряжения мышц или развиваемой ими силы не происходит. При этом достигаются более сильные, чем при одиночных импульсах, сокращения мышечных волокон и 3-4-кратное увеличение развиваемой силы. Такое сокращение мышц называется титаническим (рис. 5). Продолжительность титанического сокращения ДЕ может в десятки и даже в тысячи раз превышать продолжительность ее сокращения от одиночного нервного импульса.

Если постепенно увеличивать напряжение мышц, то в работу будут вовлекаться все более крупные по размеру ДЕ: начиная от малых низко пороговых и до больших - высоко-пороговых.

Выносливые SO-волокна обладают низким порогом возбуждения. Частоты в 20 импульсов в секунду (20 Гц) уже может быть достаточно для полного исчерпания их силового потенциала.

В связи с тем, что FG-волокна сокращаются и расслабляются гораздо быстрее, чем SO-волокна, Частота импульсации для достижения их максимальной активации должна быть выше. Поэтому при частоте 25-30 Гц достигается лишь умеренное по силе напряжение у этого типа волокон. Максимальное напряжение и максимальная сила достигаются у них лишь при частотах 45-50 Гц. Мышца, состоящая преимущественно из ДЕ с SO-во-локнами, может поддерживать максимальный уровень своего напряжения значительно дольше, чем состоящая преимущественно из ДЕ с FG-волокнами. Но развиваемая при этом сила, очевидно, будет существенно ниже.

В связи с этим, необходимая для полного титанического сокращения ДЕ частота импульсации мотонейрона зависит и от типа составляющих ее мышечных волокон.

Регулировка силы сокращения мышц за счет изменения частоты нервной импульсации определяется термином «временная суммация».

Когда скелетные мышцы преодолевают легкие и умеренные сопротивления, например, в быту или в процессе обычной трудовой деятельности, необходимая для их возбуждения частота нервной импульсации не достигает максимума, а деятельность низко пороговых ДЕ при этом осуществляется попеременно, т. е. асинхронно. В этом случае относительно низкое общее напряжение мышцы не колеблется, поскольку для разных асинхронно активных ДЕ максимумы сокращений никогда не совпадают.

Рис. 5. Режимы сокращений двигательной единицы импульсами различной частоты (по Я. Коцу).

При длительной мышечной работе умеренной интенсивность, например, в длительном беге или лыжных гонках, в первую очередь активизируются низко пороговые ДЕ. По мере утомления этих работающих ДЕ, их сократительная способность постепенно уменьшается, и в работу начинают вовлекаться более крупные и высоко пороговые ДЕ. Этим объясняется тот факт, что в процессе длительной работы умеренной интенсивности гликоген - внутримышечный источник энергии - более быстро расходуется в медленных SO-волокнах, а по мере продолжения работы и в быстрых FG-волокнах.

При скоростном проявлении силы и необходимости при этом преодоления мышцами умеренных и высоких внешних сопротивлений, происходит активизация преимущественно высоко пороговых ДЕ с FG-волокнами короткими сериями высокочастотных нервных импульсов. Такая стартовая иннервация вызывает сильный и нарастающий процесс мышечного сокращения, после чего за «взрывным» началом следует сигнальная блокировка биоэлектрической активности мышц. Во время этой «паузы» ДЕ и сокращаются с высокой скоростью. Движения при таком баллистическом характере мышечного сокращения заранее программируются в головном мозге и реализуются с такой высокой скоростью, что их коррекция по ходу движения часто оказывается практически невозможной. Период биоэлектрического «молчания», во время которого мышца не реагирует на поступающие к ней нервные импульсы, следующие за стартовой иннервацией, зависит преимущественно от величины преодолеваемого внешнего сопротивления.

Если внешнее сопротивление возрастает настолько, что при баллистическом сокращении мышц ускорения движения не происходит, то подается новая серия импульсов с последующим периодом «молчания», что в конечном итоге до определенного уровня величины внешнего сопротивления и обеспечивает дальнейшее ускорение выполняемого движения.

Движения, характеризуемые сериями импульсов стартовой иннервации с последующим периодом сигнальной блокировки и проявлением баллистического режима мышечного сокращения, имеют резко выраженный скоростно-силовой характер.

Если же сопротивление увеличивается до максимального или близкого к нему, то такое сопротивление будет преодолеваться уже более продолжительными сериями импульсов очень высокой частоты. Такой режим работы мышц характерен для проявления максимальной силы.

Механические свойства мышц достаточно сложны и зависят от свойств образующих их компонентов: миофибрилл, соединительных и трофических образований и т, п., а также от состояния самой мышцы.

Для понимания большинства свойств мышечной механики можно использовать упрощенную модель ее строения. Эта модель представляет собой комбинацию сократительных и упругих компонентов мышцы (рис. 6).

Сократительные элементы соответствуют участкам саркомеров, где актиновые и миозиновые нити перекрывают друг друга. В этих участках при возбуждении мышцы и происходит генерация мышечной силы.

Актиновые и миозиновые нити легко скользят относительно друг друга, поэтому в расслабленных мышцах сопротивление растяжению оказывается очень низким. Укороченную при сокращении мышцу небольшим усилием можно снова растянуть до исходной длины. Однако это растяжение мышцы до своей исходной длины является пассивным процессом, который может быть осуществлен лишь за счет внешнего воздействия.

Если же покоящуюся мышцу потянуть за один конец так, чтобы ее волокна растянулись, то после снятия внешней нагрузки мышца восстанавливает свою длину. Это говорит о том, что в ней развивается пассивное напряжение. Значит, покоящаяся мышца обладает эластичностью, которая свойственна преимущественно растяжимым структурам, расположенным параллельно по отношению к сократительным элементам мышцы - миофибриллам. К этим параллельным эластическим элементам относятся окружающие мышечное волокно оболочка (сарколемма), элементы соединительной ткани между волокнами и их пучками, и некоторые другие структурные компоненты мышечной клетки.

Зависимость между величиной внешней нагрузки и удлинением мышцы нелинейная. Модуль упругости покоящейся мышцы возрастает с ее растяжением.

Рис. 6. Аналоговая модель строения мышцы: СЭ - сократительный элемент, ПаЭЭ - параллельный эластический элемент, ПоЭЭ - последовательный эластический элемент (по RueggJ. С. 1983).

Степень предварительного растяжения определяет и величину дополнительной силы эластического напряжения мышцы, которую она может развить в процессе своей активации при данной исходной длине. Соотношение сила - длина мышцы при ее изометрическом напряжении зависит от степени взаимного перекрывания нитей актина и миозина в саркомере (рис.7). Максимум силы достигается при длине мышцы, соответствующей состоянию саркомера, когда его длина составляет от 2,0 до 2,2 мкм. При меньшей длине мышцы (или саркомера) сила уменьшается, поскольку актиновые и миозиновые нити начинают мешать друг другу, а также и из-за некоторых других факторов, возникающих при укорочении мышцы. Все это обычно не позволяет мышцам укорачиваться при сокращении до длины, меньшей, чем 50-70% от их длины в покое.

Если же мышцу растягивать более, чем ее длина в покое, то сократительная сила также уменьшается, потому что нити актина при этом вытягиваются из пучка нитей миозина. Поэтому, при увеличении длины саркомера до 2,9 мкм, мышечное волокно сможет развить только около 50% от своего изометрического максимума, так как зона взаимного перекрытия сократительных элементов составляет лишь половину от максимальной. При длине саркомера 3,6 мкм и более миофибриллы уже не могут генерировать силу, потому что их актиновые и миозиновые нити не перекрываются.

Мышцы на своих концах переходят в сухожилия, через которые они передают усилия на костные рычаги. Сухожилия также обладают упругими свойствами, которые классифицируются как последовательный упругий элемент мышцы.

Рис. 7. Зависимость между силой сокращения, длиной саркомера и степенью перекрывания актиновых и миозиновых нитей: А - зависимость между максимальной изометрической силой, развиваемой саркомером во время тетануса и его длиной; Б - взаимное перекрывание актиновых и миозиновых нитей при различной длине саркомера (по Gordor A. M. и др., 1966, переработано).

При внезапном и сильном внешнем воздействии, или при высокой и резкой силе мышечного сокращения, эластические элементы мышцы, растягиваясь, смягчают силовые воздействия, распределяя действие силы в течение более длительного промежутка времени. В некоторых случаях упругость мышц может создавать дополнительную силу, например, в начальной фазе движения.

Сухожилия обладают большей прочностью на растяжение (примерно 7000 Н/см2), чем мышечная ткань (всего около 60 Н/см2). Наиболее слабыми, и поэтому часто травмируемыми участками мышцы, являются переходы мышцы в сухожилия. Поэтому, перед каждым тренировочным занятием, необходима хорошая предварительная подготовка разминка.

С биологической точки зрения физическая подготовка представляет собой процесс направленной адаптации организмах тренировочным воздействиям. Нагрузки, применяемые в процессе физической подготовки, выполняют, роль раздражителя, возбуждающего приспособительные изменения в организме. Тренировочный эффект определяется направленностью и величиной физиологических и биохимических изменений, происходящих под воздействием применяемых нагрузок. Глубина происходящих при этом в организме сдвигов зависит от основных характеристик физической нагрузки: интенсивности и продолжительности выполняемых упражнений; количества повторений упражнений; вида физических упражнений; продолжительности и характера интервалов отдыха между повторением упражнений.

Определенное сочетание перечисленных параметров физических нагрузок приводит к необходимым изменениям в организме; к перестройке обмена веществ и, в конечном итоге, к росту тренированности.

Процесс адаптации организма к воздействию физических нагрузок имеет фазный характер. Поэтому выделяют два этапа адаптации: срочный и долговременный (хронический).

Этап срочной адаптации сводится преимущественно к изменениям энергетического обмена и связанных с ним функций вегетативного обеспечения на основе уже сформированных механизмов их реализации, и представляет собой непосредственный ответ организма на однократные воздействия физических нагрузок.

При многократном повторении физических воздействий и суммировании многих следов нагрузок, постепенно развивается долгосрочная адаптация. Этот этап связан с формированием в организме функциональных и структурных изменений, происходящих вследствие стимуляции генетического аппарата нагружаемых во время работы клеток. В процессе долговременной адаптации к физическим нагрузкам активируется синтез нуклеиновых кислот и специфических белков, в результате чего происходит увеличение возможностей опорно-двигательного аппарата, совершенствуется его энергообеспечение.

Разовость протекания процессов адаптации к физическим нагрузкам позволяет выделять три разновидности эффектов в ответ на выполняемую работу.

Срочный тренировочный эффект, возникающий непосредственно во время выполнения физических упражнений и в период срочного восстановления в течение 0,5-1,0 часа после окончания работы. В это время происходит устранение образовавшегося во время работы кислородного долга.

Отставленный тренировочный эффект, сущность которого составляет активизация физической нагрузкой пластических процессов для избыточного синтеза разрушенных при работе клеточных структур и возобновление энергетических ресурсов организма. Этот эффект наблюдается на поздних фазах восстановления (обычно в пределах до 48 часов после окончания нагрузки).

Кумулятивный тренировочный эффект является результатом последовательного суммирования срочных и отставленных эффектов повторяющихся нагрузок. В результате кумуляции следовых процессов физических воздействий на протяжении длительных периодов тренировки (более одного месяца) происходит прирост показателей работоспособности и улучшение спортивных результатов.

Небольшие по объему физические нагрузки не стимулируют развитие тренируемой функции и считаются неэффективными. Для достижения выраженного кумулятивного тренировочного эффекта необходимо выполнить объем работы, превышающий величину неэффективных нагрузок.

Дальнейшее наращивание объемов выполняемой работы сопровождается, до определенного предела, пропорциональным увеличением тренируемой функции. Если же нагрузка превышает предельно допустимый уровень, то развивается состояние перетренированности, происходит срыв адаптации.

1.2 Организация и методика занятий атлетической гимнастикой

Наиболее подходящим возрастом для занятий атлетической гимнастикой является возраст от 16 до 18 лет, хотя нельзя отрицать и, занятия в более младшем возрасте.

Если существуют, какие - либо сомнения, лучше всего посоветоваться со спортивным врачом. Для мужчин среднего возраста, желающих заниматься этим видом спорта, совет такого врача тем более необходим. Этим видом спорта люди могут заниматься до 45 - 50 лет. Известны случаи, что мужчины в возрасте свыше 50 лет, особенно если они раньше занимались физической культурой и спортом, достигали замечательных результатов в атлетической гимнастике, сохраняли физическую форму и хорошую жизнеспособность.

Прогресс в результатах невозможен без эффективной системы восстановления. Восстановление -- это не только биологическое уравновешивание всех функций и систем организма после физических нагрузок, но и перевод функций органов, тканей, клеток на новый, более высокий энергетический уровень.

Восстановление организма и поддержание его работоспособности можно осуществлять целенаправленной регуляцией процессов метаболизма с помощью биологически активных веществ. Такое вмешательство крайне необходимо в условиях предельных физических и психических напряжений.

Следует остановиться и на восстановлении организма в процессе тренировки. Установлено, что наиболее интенсивно восстановление протекает в начале отдыха, поэтому несколько коротких пауз для отдыха более эффективны, чем одна длинная. Выяснилось также, что процесс восстановления протекает быстрее не при пассивном отдыхе, а при совершении малоинтенсивной работы, упражнений на расслабление, гибкость и т.д.

Наиболее быстро после тренировочной нагрузки от 80 минут до 6 часов восстанавливаются сердечно-сосудистая, нервно-мышечная системы, восполняются потери фосфатных соединений, нормализуются жидкостный и минеральный балансы. Более длительное время от 6 часов до нескольких суток уходит на восполнение израсходованных веществ (гликогена, сократительных белков и др.). И только после этого может наступить суперкомпенсапия восполнение энергии и переход на более высокий уровень.

В исследованиях А.Н. Воробьева приводятся данные о длительности восстановления после упражнений с отягощениями. Так, после однократного приседания со штангой (80% от лучшего результата) время восстановления 2 минуты. Каждое последующее приседание требует увеличения его на 1 минуту. С ростом интенсивности в упражнениях со штангой увеличивается и время восстановления.

В таблице 1 для иллюстрации приведены примеры восстановления отдельных групп мышц (в часах) квалифицированного спортсмена в зависимости от величины тренировочной нагрузки.

В подготовительный период очень важно проводить тренировки на развитие силовой выносливости, что способствует в дальнейшем сокращению времени восстановления и позволяет более длительный срок выдерживать высокоинтенсивную нагрузку.

Потребляемая пища является источником химической энергии, а также участвует в образовании структурных элементов нашего тела за счет "сжигания" питательных веществ: белков, жиров и углеводов.

Рацион занимающихся культуризмом должен на 55% состоять из углеводов, на 30% -- из жиров, на 15% -- из белков и содержать достаточное количество витаминов, минеральных веществ и воды. У культуристов повышенная потребность в белках, несмотря на то, что белки выполняют второстепенную как энергоносители (1грамм белка при окислении 4,1ккал тепла). Потребность в белках объясняется в основном назначением: создавать и восстанавливать клетки и ткани. Среднесуточная норма потребления белков в период наращивания мышечной массы для атлетов весовых категорий 65-80кг составляет 2.5г на 1кг массы тела; а в период тренировки, направленной на улучшение формы рельефа мышц, 1,4-2,0г. для спортсменов массой свыше 80кг потребность в белках составляет соответственно 1,6-2.3 г и 1,4-1,8г.

Установлено, что в организме атлета за сутки может синтезироваться не более 18г белка. Поэтому прием белка в количествах более 8г на 1кг массы тела нецелесообразен, так как нарушается его усваиваемость и увеличивается выделение с потом и мочой, появляется тенденция к интоксикации организма продуктами распада белка, что в свою очередь, вызывает расстройства функций печени и почек.

Таблица 1.Восстановление отдельных групп мышц (в часах) квалифицированного спортсмена в зависимости от величины тренировочной нагрузки

Мышечные группы	Величина тренировочной нагрузки
	80%	85%	90%
Грудные мышцы	52	68	78-84
Дельтовидные мышцы	46	60	74
Двуглавые и трехглавые мышцы плеча	50	58	70
Трапециевидные мышцы	54	70	89
Широчайшая мышца спины	90	94	112-126
Разгибатели спины	65	68	96
Четырехглавая мышца бедра	78	82	110-120
Мышцы живота	30	34	35-42
Мышцы предплечья	30	30	40-52
Икроножные мышцы	30	32	42-58

Белки состоят из аминокислот. Из 30 аминокислот 10 являются незаменимыми и поступают в организм с пищей. Без них резко нарушается синтез белка, прекращается восстановление мышечной ткани, снижается масса тела. К незаменимым аминокислотам относятся лейцин, треонин, валин. метионин, лизин, фенилаламин. гистидин, аргинин, триптофан. Другие аминокислоты считаются заменимыми. Например, триазин может заменяться фенилаламином.

Белки, содержащие весь набор аминокислот, необходимых для обеспечения нормального процесса синтеза являются биологически полноценными. Белки, не содержащие те или иные аминокислоты или содержащие их в очень малых дозах, неполноценны. Например, белок пшеницы содержит очень мало триптофана и лизина.

Белки также подразделяются на белки животного и растительного происхождения. Потребность в животных белках может быть удовлетворена за счет мяса, икры, рыбы, молока, яиц, молочных продуктов. Основными источниками растительных белков являются бобовые, хлеб, орехи. Следует отметить, что растительные белки, особенно содержащиеся в соевой муке, овсяных хлопьях, рисе, легче усваиваются, чем белки животного происхождения. Поэтому в питательные смеси добавляют эти продукты.

В настоящее время большой интерес для атлетов представляют протеины - препараты с повышенным содержанием белка. Их пищевая ценность для культуристов несомненна.

Известно, что под влиянием больших физических нагрузок происходит угнетение процессов переваривания, поэтому атлетам рекомендуется использовать легко усваиваемые белки. Этим требованиям наиболее полно отвечают протеины.

Углеводы в организме являются главным поставщиком энергии и тепла. Кроме того, они обеспечивают выносливость при длительных нагрузках. Энергетическая значимость углеводов обусловлена быстротой их распада и окисления, особенно в случаях эмоционального возбуждения или значительных мышечных напряжений.

В организм углеводы поступают в виде крахмала (хлеб, мучные изделия, картофель) или сахара (овощи, фрукты, сладости, мед). Особое место среди этих продуктов занимает мед -- его заслуженно называют "супергорючим для сердца". В мышцах и печени углеводы накапливаются в виде гликогена. Величина депо гликогена в организме составляет в среднем 120г. Суточная потребность в углеводах в подготовительный период (развитие мышечных волокон) составляет 9-10г на 1кг массы тела, а в предсоревновательный период -- 10-11г. Излишки потребляемых атлетами углеводов превращаются в жировые отложения и отрицательно сказываются на форме, а также вызывают повышенное чувство жажды.

Углеводы необходимы для нормальной деятельности центральной нервной системы (в 1л крови должен содержаться 1г глюкозы). В поступающих в организм углеводах имеется клетчатка, пектин, которые не расщепляются (балластные вещества) и не используются как энергетический материал. Однако их присутствие очень важно для стимуляции деятельности кишечника. Они являются сильными сорбентами, связывают и выводят из организма различные загрязнения, в том числе и радионуклиды, снижают гнилостные процессы в кишечнике, противодействуют запорам.

Достаточное количество углеводов в организме помогает эффективному использованию белков в качестве топлива.

Из всех продуктов питания именно жиры обладают наибольшей энергетической ценностью (1г жира при окислении дает 9,3 ккал). Кроме того, жиры являются важным компонентом активизации гормонально управляемых обменных процессов, выполняют теплозащитную функцию.

Для удовлетворения потребности организма в жирах культуристы должны иметь в рационе 65% жиров животного происхождения (сливочное масло, свинина, сметана, сыры) и 35% растительных жиров (подсолнечное масло, орехи, овсяная крупа).

В период интенсивных тренировок перед соревнованиями количество жиров целесообразно снизить, так как они плохо усваиваются при больших нагрузках.

Начинающие заниматься атлетизмом постоянно должны помнить о том, что нельзя «копировать» тренировки опытных атлетов. Почему же нельзя этого делать и как следует тренироваться начинающим спортсменам? Ответ на первую часть вопроса можно получить с помощью анализа информации, приведенной на рис. 8.

Одна и та же нагрузка вызывает более глубокие сдвиги в организме начинающих спортсменов. В свою очередь восстановление занимает у этих спортсменов более длительный период времени, чем у квалифицированных атлетов. Это одна из основных причин, по которой начинающим заниматься атлетизмом рекомендуется тренироваться 2--3 раза в неделю. При увеличении количества тренировок в недельном цикле возможны случаи недовосстановления, что может привести к перенапряжению.

Другая важная общебиологическая закономерность, знание которой позволит начинающим атлетам осознанно не торопиться - проблема адаптации.

На общедоступном уровне адаптацию можно рассматривать как приспособление организма спортсмена к тренировке. Для начинающих спортсменов занятия 3 раза в неделю являются достаточно сильным «раздражителем», под воздействием которого происходит увеличение силы и мышечной массы. В этом и проявляется приспособление организма к тренировкам--адаптация первого типа.

Вторая сторона адаптации -- привыкание. Если постоянный раздражитель длительное время не меняется, то ответная реакция организма на него уменьшается. Происходит привыкание--адаптация второго типа, в результате которой рост силы и мышечной массы прекращаются, если в тренировочный процесс не включаются более сильные «раздражители», как, например, увеличение количества тренировок в недельном цикле. Но сначала необходимо исчерпать возможности двух трехразовых занятий в неделю.

Особенности адаптации организма следует учитывать и в подборе упражнений при составлении тренировочных комплексов. Начинающим рекомендуется на каждом занятии прорабатывать практически все основные мышечные группы--по 1 --2 упражнения для мышц рук, плеч, груди, спины, ног, пресса. Каждое упражнение можно выполнять в 1--2 подходах по 10--12 раз. Нагрузка на первый взгляд небольшая, но для тех, кто раньше не занимался с отягощениями, она является новым, необычным раздражителем, вызывающим приспособительные реакции организма, результатом которых является увеличение силы и мышечной массы.

Со временем «комплексные» занятия становятся привычными, и организм перестает на них реагировать. Новый уровень подготовленности спортсменов требует более сильных раздражителей, таких как, например, «Сплит» (разделение), при котором в одной тренировке прорабатываются не все мышечные группы, а только их часть, но с большим количеством подходов на каждую группу.

Прежде чем приступить к тренировкам, желательно установить конституционные особенности вашего телосложения. Из всего многообразия типов сложения выделено три основных: нормостенический, гиперстенический, астенический.



Рис.9 Нормостенический тип, Гиперстенический тип, Астенический тип

Нормостенический тип, иначе его еще называют атлетическим, подразумевает пропорциональное, симметричное сложение.

Это наиболее предрасположенный к занятиям культуризмом тип конституции. Организм, как правило, хорошо воспринимает нагрузку. Мышцы качественные, активно реагируют на силовую и объемную (увеличение массы) работу. Все имеющиеся в литературе рекомендации рассчитаны на физиологическую специфику нормостенического типа сложения.

Гиперстенический тип характеризуется приземистостью, мощным, широким костяком, склонностью к полноте. Тренировка такой группы имеет свою специфику: количество повторений в среднем увеличивается на 2-3 раза, занятия носят более интенсивный характер за счет сокращения (на 20-30 секунд) времени отдыха между подходами. Из рациона питания желательно исключить кондитерские изделия, сладости, сахар, жирные продукты. До минимума свести потребление соли.

К астеническому типу сложения относятся люди с "тонкой" костью, не обладающие значительными жировыми отложениями. Обычно таких людей называют стройными.

Тренировочный процесс у них также имеет свои особенности. В большинстве случаев в этой группе отмечается замедленный прирост результатов в силе и мышечной массе. Однако ни в коем случае нельзя форсировать естественный ход развития мышц, -- как правило, это приводит к травмам, перетренировке.

Продолжительность занятий у людей астенического типа после адаптации к нагрузке должна быть на 20-30 минут короче, чем у спортсменов, относящихся к нормостеническому типу. Число повторений снижается в среднем в два раза, время отдыха между подходами увеличивается на 30-50 секунд. Питание более калорийное, отличающееся разнообразием продуктов. После приема пищи желателен отдых до 20 минут. Никаких ограничений в потреблении жидкости. Между приемами пищи (5-6 раз в день) рекомендуется выпивать стакан молока или протеиновый коктейль. По возможности удлинить время сна до 10 часов.

Занятия атлетической гимнастикой невозможны без соответствующего оборудования. Количество существующего оборудования огромно и для описания требует отдельной книги.

Все оборудование для занятий можно условно разделить на три группы:

1.Устройства для работы с массой собственного тела - перекладина, параллельные брусья, наклонная доска и др.

2.Устройства для работы со штангой и гантелями - станок, для жима лежа, стойки для приседаний, станок для бицепсов, наклонные скамьи для жимов и др.

3.Тренажеры - блочные, шарнирные.

Любому соревнованию, тренировке предшествует разминка. В этом виде спорта она настолько важна, что, по сути дела, составляет с ним единое целое. Разминка разогревает весь организм, снабжает кровью все мышечные группы, повышает эластичность мускулов и сухожилий, расслабляет (сухожильные) суставные сумки, подготавливает дыхание и внутренние органы к работе более интенсивной, как и весь организм в целом.

В практике пользуются двумя видами разминки:

а) вводной разминкой,

б) разминкой в ходе тренировки.

Вводная разминка перед началом основной части тренировки, направлена на подготовку всего организма к работе. Длительность ее не превышает 5 - 10 минут, но отличается высоким темпом и ритмичностью. Упражнения для разминки обычно подбирают сами.

В разминку в ходе тренировки, как правило, включают упражнение, которое будет основным для той или иной серии, но выполнять его следует со значительно меньшим отягощением. Обычно 40-50 % от максимально возможного.

С самого начала занятий нужно уделять особое внимание дыханию. При задержке дыхания на длительное время, особенно если она сопровождается физическим напряжением, краснеют или синеют лицо и шея, набухают вены на лбу. Иногда такие симптомы могут означать, что груз или отягощение с которым выполняется упражнение слишком велик, и следовательно, следует уменьшить его вес. При выполнении упражнения вход, как правило, приходится на движение, при которых тело наклоняется назад или выпрямляется, или когда грудная клетка расширяется, а руки поднимаются вверх или отводятся назад. Соответственно выдох сопровождает противоположным только что описанным движением. Разумеется, имеют место и исключения, когда сам характер упражнения имеет ритмику дыхания. Занимающимся, особенно начинающим, рекомендуют дышать громко, так чтобы был слышен шум вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Такой акустический контроль позволяет улучшить ритмику дыхания, определить его глубину и правильность, благодаря чему будет обеспечена равномерное поступление в легкие воздуха обогащенного кислородом. Если все, же по каким - либо причинам приходится задерживать дыхание, нужно стараться, чтобы эта задержка была как можно короче.

При занятиях, важное значение играет правильно выбранная нагрузка. На правильный выбор веса груза, отягощения влияют несколько факторов. В первую очередь это зависит от мышечной группы, на развитие которой направлено упражнение, затем от количества повторений выполняемого упражнения с учетом его воздействия и, конечно, от того, какие снаряды используются при выполнении упражнения.

При многократном выполнении упражнений используются три основных вида дозировки, а в связи с этим и три соответствующих им вида нагрузки:

При большом количестве повторений (15 и больше) - малая нагрузка.

При среднем количестве повторений (8-10 раз) - средняя нагрузка.

При малом количестве повторений (1-3 раза) - максимальная или большая нагрузка.

Один из способов, как правильно определять правильную величину нагрузки или вес груза для одного из видов дозировки, заключается в том, что следует найти максимальный вес, с которым вы будете правильно выполнять упражнение. На практике это выглядит так: со штанги постепенно снимаются диски, пока их не останется столько, сколько вам не помешает правильно выполнить данное упражнение это и будет максимальный груз (15).