Министерство спорта, туризма и молодежной политики Красноярского края

Красноярский техникум физической культуры

Контрольная работа по учебной дисциплине:

«Анатомо-физиологические основы физической культуры и спорта»

Вариант: II

Выполнил студент

310 группы Терещенко Евгения

Красноярск 2010

• Содержание
• 1. Мышцы туловища (спины, груди)
• 2. Сила мышц (методика развития силы в избранном виде спорта)
• 3. Анатомо-морфологические изменения в мышцах в процессе занятия физическими упражнениями
• Список использованной литературы

1. Мышцы туловища (спины, груди)

Мышцы туловища разделяются на мышцы спины, груди и живота. Спина охватывает всю заднюю поверхность туловища. Верхнюю границу ее составляют наружный затылочный выступ и верхняя выйная линия затылочной кости. Нижней границей служат крестцово-подвздошные сочленения и копчик. По бокам спина граничит с плечевым поясом, подмышечной ямкой и латеральными поверхностями груди и живота - по задним правой и левой подмышечным линиям. В пределах спины различаются отдельные области: позвоночная, поясничная, крестцовая, лопаточная, подлопаточная.

Мышцы спины (mm. dorsi). Это парные мышцы. Они занимают дорсальную часть тела, начинаясь от крестца и подвздошных костей до основания черепа. Располагаясь в несколько слоев, они делятся на поверхностные и глубокие. К поверхностным относятся трапециевидная, широчайшая мышца спины, мышца, поднимающая лопатку, ромбовидная (большая и малая) мышца, верхняя и нижняя задние зубчатые мышцы (рис. 1).

Трапециевидная мышца (m. trapezius) -- плоская, треугольной формы, расположена на верхней части спины и задней области шеи. Она берет начало от затылочной кости, выйной связки, надостистой связки и остистых отростков VII шейного и всех грудных позвонков. Прикрепляется к акромиальной части ключицы, плечевому отростку и ости лопатки. При сокращении верхняя часть мышцы поднимает лопатку, нижняя -- опускает ее, а средняя приближает ее к позвоночнику. При фиксированной лопатке и сокращении с двух сторон мышца наклоняет голову назад, а при одностороннем -- несколько поворачивает лицо в противоположную сторону.



Рис. 1. Поверхностные мышцы спины:

1 -- ременная мышца головы; 2 -- мышца, поднимающая лопатку; J -- малая ромбовидная мышца; 4 -- большая ромбовидная мышца; 5 -- нижняя задняя зубчатая мышца; 6-- поясничнр-фудная фасция; 7 - широчайшая мышца спины; 8 --трапециевидная мышца

Широчайшая мышца спины (m. latissimus dorsi) плоская, широкая, треугольной формы. Начинается от остцстых отростков шести нижних грудных и всех поясничных позвонков, пояснично-грудной фасции, крестца, подвздошной кости и III--IV нижних ребер. Прикрепляется к гребню малого бугорка плечевой кости. При сокращении мышца оттягивает конечность назад, поворачивает ее внутрь, принимает участие в дыхательных движениях.

Мышца, поднимающая лопатку (m. levator scapulae), начинается от задних бугорков'поперечных отростков III--IV верхних шейных позвонков и прикрепляется к медиальному краю и верхнему углу лопатки. Она поднимает лопатку и приближает ее к позвоночнику, наклоняет шейный отдел позвоночника.

Большая и малая ромбовидные мышцы (m. rhomboideus major et minor) берут начало от остистых отростков II--V грудных позвонков (большая) и VII шейного позвонка и I грудного(малая); прикрепляются к медиальному краю лопатки; приближают лопатку к позвоночнику и поднимают ее.

Верхняя задняя зубчатая мышца (m. serratus posterior superior) начинается от остистых отростков двух шейных и двух верхних грудных позвонков, идет косо вниз и латерально; прикрепляется к II--V ребрам. Сокращаясь, мышца поднимает ребра.

Нижняя задняя зубчатая мышца (m. serratus posterior inferior) лежит под широчайшей мышцей спины, начинается от остистых отростков XI--XII грудных и I--II поясничных позвонков, направляется косо вверх; прикрепляется к четырем нижним ребрам; опускает ребра.

Глубокие мышцы спины состоят из трех слоев: поверхностного, среднего и глубокого. Поверхностный слой представлен ременными мышцами головы и шеи, мышцей, выпрямляющей позвоночник; средний -- поперечно-остистой мышцей; глубокий -- межпоперечными, подзатылочными и межостистыми мышцами.

Ременная мышца головы (m. splenius capitis) начинается от выйной связки, остистых отростков VII шейного и I--IV грудных позвонков; прикрепляется к сосцевидному отростку височной кости и выйной линии затылочной кости; разгибает шейную часть позвоночника, поворачивает голову в сторону.

Ременная мышца шеи (m. splenius cervicia) берет начало от остистых отростков III--IV грудных позвонков; прикрепляется к бугоркам поперечных отростков двух или трех верхних шейных позвонков. Разгибает шейный отдел позвоночника, поворачивает его в стороны.

Мышца, выпрямляющая позвоночник (m. erector spinae), самая длинная и мощная мышца спины. Она начинается от крестца, подвздошных костей, остистых отростков поясничных и XII--XI грудных позвонков и делится на три части: остистую, длиннейшую и подвздошно-реберную мышцы; они прикрепляются к остистым отросткам грудных и шейных позвонков основания черепа. При двустороннем сокращении мышца выпрямляет позвоночник, разгибает позвоночный столб; при одностороннем -- наклоняет его в сторону; опускает ребра, поворачивает голову. Мышца, выпрямляющая позвоночник, играет большую роль в поддержании правильной осанки, удерживает равновесие тела.^1. Томас Маккрекен. Ричард Уолкер. Новый атлас анатомии человека. Изд-во: «Астрель», 2005. - 240 с.

Поперечно-остистые мышцы (mm. transversospinales) состоят из групп коротких мышечных пучков, которые перекидываются через позвонки (поверхностный слой, через 5-- 6 позвонков, средний -- через 3--4 и глубокие -- через один позвонок). При сокращении мышца поворачивает и разгибает позвоночный столб, участвует в поддержании тела в вертикальном положении.

Межостиетые мышцы (mm. interspinales) представляют собой короткие мышечные пучки, которые соединяют остистые отростки вышележащих позвонков. Мышцы разгибают позвоночник, удерживают его в вертикальном положении.

Подзатылочные мышцы (mm. suboccipitales) -- группа коротких мышц, расположенных между затылочной костью и I--II шейными позвонками (рис. 2). Сокращаясь, они наклоняют и запрокидывают голову назад, поворачивают ее вбок.

Рис. 2. Подзатылочные мышцы:

1--межостистые мышцы шеи; 2-- межпоперечные мышцы; 3 -- нижняя косая мышца головы; 4-- верхняя косая мышца головы; 5-- большая задняя прямая мышца головы; 6 -- малая задняя прямая мышца головы

Фасции спины. Поверхностная фасция покрывает трапециевидную и широчайшую мышцы спины. Кроме нее, хорошо развита пояснично-грудная фасция, которая отделяет поверхностные мышцы спины от глубоких. Поверхностный листок пояснично-грудной фасции снизу срастается с апоневрозом широчайшей мышцы спины. Вместе с глубоким листком этой фасции он образует влагалище для мышцы, которая выпрямляет позвоночник.

Мышцы груди (mm. thoraces). Они делятся на поверхностные и глубокие (рис. 3). К первой группе относятся большая и малая грудные мышцы, подключичная и передняя зубчатая мышцы. В другую группу входят собственные мышцы груди: наружная и внутренняя межреберные мышцы, подреберные мышцы, поперечная мышца груди, мышцы, поднимающие ребра и диафрагму

Большая грудная мышца (m. pectoralis major) треугольной формы, начинается от ключицы, грудины и хрящей верхних шести ребер; прикрепляется к гребню большого бугорка плечевой кости. При сокращении мышцы поднятая рука опускается, приводится к туловищу, поворачивается внутрь; поднимает ребра, участвует в акте дыхания.

Малая грудная мышца (т. pectoralis minor) треугольной формы, начинается от II--V ребер и прикрепляется к клювовидному отростку лопатки. Плечевой пояс поднимает ребра вниз и вперед при фиксированной лопатке.



Рис. 3. Мышцы груди:

1 -- большая грудная мышца; 2 -- малая грудная мыппа (контуры мышцы); 3 -- передняя зубчатая мышца

Подключичная мышца (т. subclavius) небольшая по размерам, расположена между I ребром и ключицей. Мышца тянет ключицу вниз и вперед, способствует укреплению грудино-ключичного сустава, поднимает I ребро.

Передняя зубчатая мышца (m. serratus anterior) широкая и плоская. Она начинается зубцами от девяти верхних ребер и прикрепляется к нижнему углу и медиальному краю лопатки. Тянет лопатку вперед и поворачивает ее нижний угол наружно при подъеме руки выше горизонтального уровня.

Наружная и внутренняя межреберные мышцы (mm. intercostales externi et intemi) целиком расположены на ребрах и занимают межреберные промежутки. Поднимают и опускают ребра, участвуют в дыхании.

Подреберные мышцы (mm. subcostales) начинаются от X-- XII ребер, около их углов, и прикрепляются к внутренней поверхности вышележащих ребер. Опускают ребра, участвуют в акте дыхания.

Поперечная мышца груди (m. transversus thoracis) берет начало от мечевидного отростка и грудины, прикрепляется к внутренней поверхности II--VI ребер. Опускает ребра, участвует в акте выдоха.

Короткие и длинные мышцы, поднимающие ребра (mm. levatores costamm -- breves et longi), начинаются от поперечных отростков VII шейного позвонка, I, II, VII и Х грудных позвонков и прикрепляются к ближайшим ребрам. Участвуют в акте вдоха (поднимают ребра).

Фасции груди. Различают грудную и внутригрудную фасции. Грудная фасция своей поверхностной пластинкой покрывает большую грудную мышцу, а глубокая образует фасциальное влагалище для малой грудной мышцы. Внутренняя фасция выстилает грудную клетку и переходит на диафрагму.

Диафрагма (diaphragma). Это тонкая плоская куполообразная мышечная пластинка, которая разделяет грудную и брюшную полости (рис. 4). Мышечные пучки диафрагмы берут начало от грудины, ребер, поясничных позвонков и заканчиваются в центре, образуя сухожильный центр. В результате этого различают поясничную, реберную и грудинную части диафрагмы. В диафрагме находятся отверстия для пищевода, аорты и нижней полой вены.

Рис. 4. Диафрагма (вид снизу):

1 -- грудчнная часть диафрагмы; 2, 10-- реберная часть диафрагмы; 3 -- сухожильный центр;4 -- отверстие для нижней полой вены; 5 -- отверстие для пищевода; 6-- отверстие для аорты; 7, 8, 9 -- ножки поясничной части диафрагмы

Диафрагма -- главная дыхательная мышца, которая при сокращении увеличивает емкость легких (акт вдоха), при расслаблении снижает его объем (акт выдоха), а при сокращении одновременно с мышцами живота способствует повышению внутрибрюшного давления Анатомия и физиология человека. Федюкович Н. И. : Учебное пособие. Изд. 2-е. -- Ростов н/Д: изд-во: «Феникс», 2003. - 416 с..

2. Сила мышц (методика развития силы в избранном виде спорта)

Выполнение любого движения или сохранение какой-либо позы тела человека обусловлено работой мышц. Величину развиваемого при этом усилия принято называть силой мышц.

Мышечная сила как характеристика физических возможностей человека-- это способность преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных напряжений.

Одним из наиболее существенных моментов, определяющих мышечную силу, является режим работы мышц. В процессе выполнения двигательных действий мышцы могут проявлять силу:

- При уменьшении своей длины (преодолевающий, т.е. миометрический режим, например, жим штанги лежа на горизонтальной скамейке средним или широким хватом).

- При ее удлинении (уступающий, т.е. плиометрический режим, например, приседание со штангой на плечах или груди).

- Без изменения длины (удерживающий, т.е. изометрический режим, например, удержание разведенных рук с гантелями в наклоне вперед в течение 4--6 с).

- При изменении и длины, и напряжения мышц (смешанный, т.е. ауксотонический режим, например, подъем силой в упор на кольцах, опускание в упор руки в стороны («крест») и удержание в «кресте»).

Первые два режима характерны для динамической, третий -- для статической, четвертый -- для статодинамической работы мышц.

Эти режимы работы мышц обозначают терминами «динамическая сила» и «статическая сила». Наибольшие величины силы проявляются при уступающей работе мышц, иногда в 2 раза превосходящие изометрические показатели.

В любом режиме работы мышц сила может быть проявлена медленно и быстро. Это характер их работы. Сила, проявляемая в уступающем режиме в разных движениях, зависит от скорости движения: чем больше скорость, тем больше и сила. В изометрических условиях скорость равна нулю. Проявляемая при этом сила несколько меньше величины силы в плиометрическом режиме. Меньшую силу, чем в статическом и уступающем режимах, мышцы развивают в условиях преодолевающего режима. С увеличением скорости движений величины проявляемой силы уменьшаются. В медленных движениях, т.е. когда скорость движения приближается к нулю, величины силы не отличаются существенно от показателей силы в изометрических условиях.

В соответствии с данными режимами и характером мышечной деятельности силовые способности человека подразделяются на два вида:

1) собственно силовые, которые проявляются в условиях статического режима и медленных движений;

2) скоростно-силовые, проявляющиеся при выполнении быстрых движений преодолевающего и уступающего характера или при быстром переключении от уступающей к преодолевающей работе.

Собственно силовые способности человека могут проявляться при удержании в течение определенного времени предельных отягощений с максимальным напряжением мышц (статический характер работы) или при перемещении предметов большой массы. В последнем случае скорость практически не имеет значения, а прилагаемые усилия достигают максимальной величины (характер работы по спортивной терминологии медленный, динамический, «жимовой»). В соответствии с таким характером работы мышечная сила может быть статической и медленной динамической.

Скоростно-силовые способности проявляются в действиях, в которых наряду со значительной силой требуется и существенная скорость движения. При этом чем выше внешнее отягощение, тем больше действие приобретает силовой характер, чем меньше отягощение, тем больше действие становится скоростным.

Формы проявления скоростно-силовых способностей во многом зависят от характера напряжения мышц в том или ином движении, который выражается в различных движениях скоростью развития силового напряжения, его величины и длительности.

Важной разновидностью скоростно-силовых способностей является "взрывная» сила -- способность проявлять большие величины силы в наименьшее время. Она имеет существенное значение при старте в спринтерском беге, в прыжках, метаниях, ударных действиях в боксе и т.д.

Силу мгновенно проявить нельзя. Мышцам необходимо время, чтобы проявить максимальную силу. Установлено, примерно через 0,3 с от начала движения мышца проявляет силу, равную 90% от максимума. В то же время в спорте есть много движений, которые выполняются за время меньшее, чем 0,3 с. К примеру, время отталкивания в беге у сильнейших спринтеров длится 100--60 мс, в прыжках в длину 150 мс, в прыжках в высоту способом «фосбюри-флоп» -- 180 мс, на лыжах с трамплина -- 200--180 мс. финальное усилие в метании копья примерно 150 мс. В этих случаях человек не успевает проявить максимальную силу. Поэтому ведущим фактором силовых способностей будет не сама величина проявляемой силы, а скорость ее нарастания, т.е. градиент силы.

Таким образом, в скоростно-силовых упражнениях повышение максимальной силы может не привести к улучшению результата. На спортивном жаргоне это означает, что человек «накачал» такую силу мышц, которую не успевает проявить в короткое время. Следовательно, человек, имеющий меньшие силовые показатели, но высокие значения градиента, может выиграть у соперника с большими силовыми возможностями.

В результате современных исследований выделяется еще одно новое проявление силовых способностей, так называемая способность мышц накапливать и использовать энергию упругой деформации («реактивная способность"). Она характеризуется проявлением мощного усилия сразу же после интенсивного механического растяжения мышц, т.е. при быстром переключении их от уступающей работы к преодолевающей в условиях максимума развивающейся в этот момент динамической нагрузки Предварительное растягивание, вызывающее упругую деформацию мышц, обеспечивает накопление в них определенного потенциала напряжения (неметаболической энергии), который с началом сокращения мышц является существенной добавкой к силе их тяги, увеличивающей ее рабочий эффект.

Установлено, что чем резче (в оптимальных пределах) растяжение мышц в фазе амортизации, тем быстрее переключение от уступающей работы мышц к преодолевающей, тем выше мощность и скорость их сокращения. Сохранение упругой энергии растяжения для последующего сокращения мышц (рекуперация механической энергии) обеспечивает высокую экономичность и результативность в беге, прыжках и других движениях.

В практике физического воспитания различают также абсолютную и относительную мышечную силу человека.

Абсолютная сила характеризует силовой потенциал человека и измеряется величиной максимально произвольного мышечного усилия в изометрическом режиме без ограничения времени или предельным весом поднятого груза.

Относительная сила оценивается отношением величины абсолютной силы к собственной массе тела, т.е. величиной силы, приходящейся на 1 кг собственного веса тела. Этот показатель удобен для сравнения уровня силовой подготовленности людей разного веса.

Для метателей диска, молота, толкателей ядра, штангистов тяжелых весовых категорий большее значение имеют показатели абсолютной силы. Это связано с тем, что между силой и массой собственного тела наблюдается определенная связь: люди большего веса могут поднять большее отягощение и, следовательно, проявить большую силу. Не случайно поэтому штангисты, борцы тяжелых весовых категорий стремятся увеличить свой вес и тем самым повысить свою абсолютную силу. Для большинства же физических упражнений неизмеримо важнее показатели не абсолютной, а относительной силы -- в беге, прыжках, в длину и высоту, гребле, плавании, гимнастике и др. К примеру, выполнить упражнение «упор руки в стороны» на кольцах («крест») способен тот гимнаст, у которого относительная сила приводящей мышцы руки к весу тела равна или больше единицы.

Уровень развития и проявления силовых способностей зависит от многих факторов. Прежде всего на них оказывает влияние величина физиологического поперечника мышц: чем он толще, тем при прочих равных условиях большее усилие могут развивать мышцы. При рабочей гипертрофии мыши в мышечных волокнах увеличивается количество и размеры миофибрилл и повышается концентрация саркоплазматических белков. При этом внешний объем мышц может увеличиваться незначительно, поскольку, во-первых, повышается плотность укладки миофибрилл в мышечном волокне, во-вторых, уменьшается толщина кожно-жирового слоя над тренируемыми мышцами.

Сила человека зависит от состава мышечных волокон. Различают «медленные» и «быстрые» мышечные волокна. Первые развивают меньшую мышечную силу напряжения, причем со скоростью в три раза меньшей, чем «быстрые» волокна. Второй тип волокон осуществляет в основном быстрые и мощные сокращения. Силовая тренировка с большим весом отягощения и небольшим числом повторений мобилизует значительное число «быстрых» мышечных волокон, в то время как занятия с небольшим весом и большим количеством повторений активизируют как «быстрые". так и «медленные» волокна. В различных мышцах тела процент «медленных» и «быстрых» волокон неодинаков, и очень сильно отличается у разных людей. Стало быть, с генетической точки зрения они обладают разными потенциальными возможностями к силовой работе.

На силу мышечного сокращения влияют эластичные свойства, вязкость, анатомическое строение, структура мышечных волокон и их химический состав.

Существенную роль в проявлении силовых возможностей человека играет регуляция мышечных напряжений со стороны ЦНС. Величина мышечной силы при этом связана:

- с частотой эффекторных импульсаций, посылаемых к мышце от мотонейтронов передних рогов спинного мозга;

- степенью синхронизации (одновременности) сокращения отдельных двигательных единиц;

- порядком и количеством включенных в работу двигательных единиц.

Перечисленные факторы характеризуют внутримышечную координацию. Вместе с тем на проявление силовых способностей влияет также согласованность в работе мышц синергистов и антагонистов, осуществляющих движение в противоположных направлениях (межмышечная координация). Проявление силовых способностей тесно связано с эффективностью энергообеспечения мышечной работы. Важную роль при этом играет скорость и мощность анаэробного ресинтеза АТФ, уровень содержания креатинфосфата, активность внутримышечных ферментов, а также содержание миоглобина и буферные возможности мышечной ткани.

Максимальная сила, которую может проявить человек, зависит и от механических особенностей движения. К ним относятся: исходное положение (или поза), длина плеча рычага и изменение угла тяги мышц, связанного с изменением при движении длины и плеча силы, а следовательно, и главного момента силы тяги; изменение функции мышцы в зависимости от исходного положения; состояние мышцы перед сокращением (предварительно растянутая мышца сокращается сильно и быстро) и т.д.

Сила увеличивается под влиянием предварительной разминки и соответствующего повышения возбудимости ЦНС до оптимального уровня. И наоборот, чрезмерное возбуждение и утомление могут уменьшить максимальную силу мышц.

Силовые возможности зависят от возраста и пола занимающихся, а также от общего режима жизни, характера их двигательной активности и условий внешней среды. Наибольший естественный прирост показателей абсолютной силы происходит у подростков и юношей в 13-14 и 16-18 лет у девочек и девушек в 10--11 и 16--17 лет. Причем самыми высокими темпами увеличиваются показатели силы крупных мышц разгибателей туловища и ног. Относительные же показатели силы особенно значительными темпами возрастают у детей 9--11 и 16--17 лет. Показатели силы у мальчиков во всех возрастных группах выше, чем у девочек. Индивидуальные темпы развития силы зависят от фактических сроков полового созревания. Все это необходимо учитывать в методике силовой подготовки.

В проявлении мышечной силы наблюдается известная суточная периодика: ее показатели достигают максимальных величин между 15--16 часами. Отмечено, что в январе и феврале мышечная сила нарастает медленнее, чем в сентябре и октябре, что, по-видимому, объясняется большим потреблением осенью витаминов и действием ультрафиолетовых лучей. Наилучшие условия для деятельности мышц -- при температуре +20° С.

Средства развития силовых способностей в лыжах. При развитии силовых способностей пользуются упражнениями с повышенным сопротивлением -- силовыми упражнениями. В зависимости от природы сопротивления они подразделяются на три группы:

1. Упражнения с внешним сопротивлением.

2. Упражнения с преодолением веса собственного тела

3. Изометрические упражнения.

К упражнениям с внешним сопротивлением относятся:

- упражнения с тяжестями (штангой, гантелями, набивными мячами, гирями), в том числе и на тренажерах, которые удобны своей универсальностью и избирательностью, упражнения с партнером;

- упражнения с сопротивлением упругих предметов (резиновых амортизаторов, жгутов, различных эспандеров, блочных устройств и т.п.);

- упражнения в преодолении сопротивления внешней среды -- бег в гору, по песку, снегу, воде, против ветра и т.п.

Упражнения с внешним сопротивлением являются одним из эффективных средств развития силы. Смело подбирая их, правильно дозируя нагрузку, можно развить абсолютно все мышечные группы и мышцы. При выборе упражнений следует знать, что эффект совершенствования силы связан с режимом работы мышц. Наибольший эффект в развитии способности мышц проявлять силу, можно достичь при уступающем и преодолевающем режимах.

Упражнения с преодолением веса собственного тела, применяют в тренировках людей различного возраста, пола, подготовленности и во всех формах занятий. Выделяют следующие их разновидности:

- гимнастические силовые упражнения, сгибание и разгибание рук в упоре лежа, на брусьях и в висе, лазанье по канату, поднимание ног к перекладине и др.);

- легкоатлетические прыжковые упражнения (однократные и многократные прыжки на одной или двух ногах, прыжки через барьеры, прыжки в «глубину» с возвышения с последующим отталкиванием вверх);

- упражнения в преодолении препятствий.

Изометрические упражнения, как никакие другие, способствуют одновременному напряжению максимально возможного количества двигательных единиц работающих мышц. Они подразделяются на:

- упражнения в пассивном напряжении мышц (удержание груза на предплечьях рук, плечах, спине и т.п.);

- упражнения в активном напряжении мышц в течение определенного времени и определенной позе (выпрямление полусогнутых ног, упираясь плечами в закрепленную перекладину, попытка оторвать от пола штангу чрезмерного веса и др.).

Выполняемые обычно при задержке дыхания, они приучают организм к работе в очень трудных бескислородных условиях. Занятия с использованием изометрических упражнений требует мало времени. Оборудование для их проведения весьма простое. С их помощью можно воздействовать на любые мышечные группы.

Помимо названных, можно выделить так называемые упражнения в самосопротивлении за счет волевых усилий (волевая гимнастика). Их суть состоит в напряженных движениях, когда тяговому усилию активной мышечной группы противостоит напряжение антагонистов. Эти упражнения прежде всего полезны при проведении оздоровительных занятий. Они позволяют за небольшое время создать значительную нагрузку, не требуя специального оборудования.

Методы развития силовых способностей в лыжах. Направленное развитие силовых способностей происходит лишь тогда, когда осуществляются максимальные мышечные напряжения. Поэтому основная проблема в методике силовой подготовки состоит в том, чтобы обеспечить в процессе выполнения упражнений достаточно высокую степень мышечных напряжений. В методическом плане существуют различные способы создания максимальных напряжений: поднимание предельных отягощений небольшое число раз; поднимание непредельного веса максимальное число раз -- «до отказа»; преодоление непредельных отягощений с максимальной скоростью; преодоление внешних сопротивлений при постоянной длине мышц; изменении ее тонуса или при постоянной скорости движения по всей амплитуде; стимулирование сокращения мыши в суставе за счет энергии падающего груза или веса собственного тела и др. В соответствии с указанными способами стимулирования мышечных напряжений выделяют следующие методы развития силовых способностей:

1. Метод максимальных усилий.

2. Метод повторных непредельных усилий.

3. Метод изометрических усилий.

4. Метод изокинетических усилий.

5. Метод динамических усилий.

6. "Ударный» метод.

Следует отметить, что подобные названия методов широко распространены в теории и практике силовой тренировки. Они хороши своей краткостью.

Метод максимальных усилий. Он основан на использовании упражнений с субмаксимальными, максимальными и сверхмаксимальными отягощениями. Каждое упражнение выполняется в несколько подходов. Количество повторений упражнений в одном подходе при преодолении предельных и сверхмаксимальных сопротивлений, т.е. когда вес отягощения равен 100% и более от максимального может составлять 1-- 2, максимум 3 раза. Число подходов 2--3, паузы отдыха между повторениями в подходе 3--4 мин, а между подходами от 2 до 5 мин. При выполнении упражнений с околопредельными сопротивлениями (весом отягощения 90--95% от максимального) число возможных повторений движений в одном подходе 5--6, количество подходов 2--5. Интервалы отдыха между повторениями упражнений в каждом подходе -- 4--6 мин и подходами 2--5 мин. Темп движений -- произвольный, скорость -- от малой до максимальной. В практике встречаются различные варианты этого метода, в основе которых лежат разные способы повышения отягощений в подходах.

Данный метод обеспечивает повышение максимальной динамической силы без существенного увеличения мышечной массы, воспитание умения развивать концентрированные усилия большой мощности.

Рост силы при его использовании происходит за счет совершенствования внутри-- и межмышечной координации и повышения мощности креатинфосфатного и гликолитического механизмов ресинтеза АТФ.

Следует иметь в виду, что предельные силовые нагрузки затрудняют самоконтроль за техникой действий, увеличивают риск травматизма и перенапряжений, особенно в детском возрасте и у начинающих. Поэтому этот метод является основным, но не единственным в тренировке квалифицированных спортсменов. Он применяется не чаще 2--3 раз в неделю. Веса большие, чем предельный тренировочный, используются лишь изредка -- один раз в 7--14 дней. Упражнения с весом свыше 100% от максимального выполняются, как правило, в уступающем режиме с использованием помощи партнеров или специальных приспособлений.

До 16 лет не рекомендуется применять данный метод. Так, в силовой подготовке юношей допризывного и призывного возрастов метод максимальных усилий является дополнительным и его следует использовать после предварительной базовой силовой тренировки, а также под контролем преподавателя и с обеспечением страховки. Используется метод главным образом для текущей оценки уровня силовой подготовленности учащихся. Осуществляется эта оценка примерно один раз в месяц контрольными испытаниями в соответствующих упражнениях. Например, приседание со штангой на ногах, жим штанги лежа на горизонтальной скамье и др.

Метод повторных непредельных усилий. Предусматривает многократное преодоление непредельного внешнего сопротивления до значительного утомления или «до отказа».

В каждом подходе упражнение выполняется без пауз отдыха. В одном подходе может быть от 4 до 15--20 и более повторений упражнений. За одно занятие выполняется 2--6 серий. В серии -- 2--4 подхода. Отдых между подходами 2--8 мин, между сериями -- 3-5 мин. Величина внешних сопротивлений обычно находится в пределах 40--80% от максимальной в данном упражнении. Скорость движений невысокая. В зависимости от величины сопротивления предельно возможное число повторений может быть достигнуто на пятом, например, или тридцатом повторении. Разумеется, механизм проявления и соответственно развития силовых способностей при таком различии в числе повторений станет разным. При большом отягощении и незначительном количестве повторений будет развиваться преимущественно максимальная сила или одновременно происходит рост силы и увеличение мышечной массы. И, наоборот, при значительном числе повторений и небольшом весе отягощений в значительной степени начинает возрастать силовая выносливость.

Тренировочный эффект при применении этого метода достигается к концу каждой серии повторений упражнения. В последних повторениях число работающих двигательных единиц возрастает до максимума, происходит их синхронизация, увеличивается частота эффекторной импульсаций. т.е. физиологическая картина становится сходной с той, которая существует при преодолении предельных усилий. Не случайно педагоги говорит своим ученикам: «Подними этот вес столько раз, сколько можешь и еще два-три раза».

Значительный объем мышечной работы с непредельными отягощениями активизирует обменно-трофические процессы в мышечной и других системах организма, вызывая необходимую гипертрофию мышц с увеличением их физиологического поперечника, стимулируя тем самым развитие максимальной силы. Отметим тот факт, что сила сохраняется дольше, если одновременно с ее развитием увеличивается и мышечная масса.

Выделяют три основных варианта метода «до отказа»:

1. Упражнения выполняются в одном подходе «до отказа», число подходов не «до отказа».

2. В нескольких подходах упражнение выполняется «до отказа», число подходов не «до отказа».

3. Упражнение в каждом подходе выполняется «до отказа», число подходов «до отказа». Ингерлейб М. Б. Анатомия физических упражнений Учебное пособие. Изд-во: «Феникс», 2009. - 299 с.

Несмотря на то что работа «до отказа» менее выгодна в энергетическом отношении, данный метод получил широкое распространение в практике. Объясняется это вполне определенными его преимуществами. Он позволяет лучше контролировать технику движений, избегать травм, уменьшить натуживание во время выполнения силовых упражнений, содействует гипертрофии мышц. И наконец, этот метод -- единственно возможный в силовой подготовке начинающих, так как развитие силы у них почти не зависит от величины сопротивления, если она превосходит 35--40% максимальной силы. Его целесообразно применять в тех случаях, когда решающую роль играет величина силы, а скорость ее проявления не имеет большого значения.

Метод изометрических усилий. Характеризуется выполнением кратковременных максимальных напряжений, без изменения длины мышц. Продолжительность изометрического напряжения обычно 5--10 с. Величина развиваемого усилия может быть 40--50% от максимума и статические силовые комплексы должны состоять из 5--10 упражнений, направленных на развитие силы различных мышечных групп. Каждое упражнение выполняется 3--5 раз с интервалом отдыха 30--60 с. Отдых перед очередным упражнением 1--3 мин. Изометрические упражнения целесообразно включать в тренировку до 4 раз в неделю, отведя для них каждый раз 10--15 мин. Комплекс упражнений применяется в неизменном виде примерно в течение 4--6 недель, затем он обновляется за счет изменения исходных положений в аналогичных упражнениях или направлениям воздействия на различные мышечные группы и т.п.

Паузы отдыха заполняются выполнением упражнений на дыхание, расслабление и растяжение, которые способствуют быстрому восстановлению организма и устранению негативных эффектов статических напряжений. Доказана целесообразность выполнения между подходами упражнений динамического характера.

При выполнении изометрических упражнений важное значение имеет выбор позы или величины суставных углов. Так, тренировка сгибателей предплечья при большом суставном угле (растянутом состоянии мышц) вызывает меньший прирост силы, но более высокий перенос на не тренируемые положения в суставных углах. И наоборот, тренировка при относительно малом суставном угле (укороченном состоянии мышц) приводит к более эффективному росту силовых показателей. Однако перенос силовых возможностей на нетренируемые положения в суставных углах при этом существенно ниже, чем в первом случае. Изометрические напряжения при углах в суставах 90° оказывает большое влияние на прирост динамической силы разгибателей туловища, чем при углах 120 и 150°. На прирост динамической силы разгибателей бедра положительно влияют изометрические упражнения при углах в суставах 90°.

Целесообразно выполнение изометрических напряжений в позах, соответствующих моменту проявления максимального усилия в спортивном упражнении. Например, для прыгунов на лыжах с трамплина рекомендуется максимальные изометрические напряжения в позах различной глубины подседа (углы в коленных суставах 80, ПО, 140°), находящихся в пределах амплитуды отталкивания с положением туловища, параллельным полу.

Метод изокинетических усилий. Специфика этого метода состоит в том, что при его применении задается не величина внешнего сопротивления, а постоянная скорость движения. Упражнения выполняются на специальных тренажерах, которые позволяют делать движения в широком диапазоне скоростей, проявлять максимальные или близкие к ним усилия практически в любой фазе движения. Например, по всей амплитуде гребка в плавании кролем или брассом. Это дает возможность мышцам работать с оптимальной нагрузкой на протяжении всего движения, чего нельзя добиться, применяя любые из общепринятых методов.

Силовые упражнения в изокинетическом режиме, выполняемые на современных тренажерах, позволяют варьировать скорость перемещения биозвеньев от 0 до 200 и более в 1 с. Поэтому этот метод используется для развития различных типов силовых способностей -- «медленной», «быстрой», «взрывной» силы. Его широко применяют в процессе силовой полготовки в плавании, в легкой атлетике, в спортивных играх -- для отработки ударов руками и ногами, бросков мяча и т.п. Он обеспечивает значительное увеличение силы за более короткий срок по сравнению с методами повторных и изометрических усилий. При применении этого метода отпадает необходимость в разминке, которая характерна для занятий с отягощениями.

Силовые занятия, основанные на выполнении упражнений изокинетического характера, исключают возможность получения мышечносуставных травм, так как тренажер приспосабливается к возможностям индивида во всем диапазоне движения, а не наоборот. Человек фактически не может сделать больше того, на что он способен при данных условиях. Используя сопротивление, автоматически приспосабливающее к проявляемому усилию, можно достигнуть большей силы при меньшем числе повторений упражнений, поскольку каждое повторение «загружает» мышцу по всей траектории движения.

В процессе выполнения упражнения человек видит свой результат, демонстрируемый на специальном циферблате или в виде графической кривой и, таким образом, имеет возможность соревноваться сам с собой и с другими лицами.

Метод динамических усилий. Предусматривает выполнение упражнений с относительно небольшой величиной отягощений (до 30% от максимума) с максимальной скоростью или темпом. Он применяется для развития скоростно-силовых способностей -- «взрывной» силы. Количество повторений упражнения в одном подходе составляет 15--25 раз. Упражнения выполняются в несколько серий -- 3--6, с отдыхом между ними по 5--8 мин.

Вес отягощения в каждом упражнении должен быть таким, чтобы он не оказывал существенных нарушений в технике движений и не приводил к замедлению скорости выполнения двигательного задания.

Ударный» метод основан на ударном стимулировании мышечных групп путем использования кинетической энергии падающего груза или веса собственного тела. Поглощение тренируемыми мышцами энергии падающей массы способствует резкому переходу мышц к активному состоянию, быстрому развитию рабочего усилия, создает в мышце дополнительный потенциал напряжения, что обеспечивает значительную мощность и быстроту последующего отталкивающего движения и быстрый переход от уступающей работы к преодолевающей.

Этот метод применяется главным образом и для развития «амортизационной» и «взрывной» силы различных мышечных групп, а также для совершенствования реактивной способности нервно-мышечного аппарата.

В качестве примера использования ударного метода развития «взрывной» силы ног можно назвать прыжки в глубину с последующим выпрыгиванием вверх или длину. Приземление должно быть упругим, с плавным переходом в амортизацию. Для смягчения удара на место приземления следует положить толстый (2,5--3 см) лист литой резины. Глубина амортизационного подседания находится опытным путем. Амортизация и последующее отталкивание должны выполняться как единое целостное действие.

Доказана большая эффективность этого упражнения, проводимого по следующей методике. Упражнение выполняется с высоты 70--80 см с приземлением на слегка согнутые в коленном суставе ноги с последующим быстрым и мощным выпрыгиванием вверх. Прыжки выполняются серийно -- 2--3 серии, в каждой по 8--10 прыжков. Интервалы отдыха между сериями -- 3--5 мин (для высококвалифицированных спортсменов). Выполняются упражнения не более двух раз в неделю. Отягощением является вес собственного тела. Чрезмерное подседание затруднит последующее отталкивание, неглубокое -- усилит жесткость удара и исключит полноценное отталкивание. Переход от амортизации к отталкиванию должен быть очень быстрым, пауза в этот момент снижает тренирующий эффект упражнения. Для активизации отталкивания в высшей точке взлета желательно подвесить ориентир (например, флажок), который надо достать одной рукой.

Использование «ударного» метода в этих случаях требует специальной предварительной подготовки, включающей значительный объем прыжковых упражнений и со штангой. Начинать надо с небольшой высоты, постепенно доведя ее до оптимальной. К примеру, в тренировке фигуристов используются отталкивания двумя ногами после прыжка в глубину с высоты 0,75 м для мужчин, 0,7 м -- для юношей и 0,6 м -- для женщин. Прыгунам на лыжах с трамплина в глубину с высоты 0,5--0,6 м в позу приседа разной глубины (ПО и 140° в коленных суставах).

Оптимальной считается следующая дозировка прыжков: 4 серии по 10 раз для хорошо подготовленных спортсменов и 2--3 серии по 6--8 раз -- для менее подготовленных. Интервал отдыха между сериями -- 6--8 мин, заполняется легким бегом и упражнениями на расслабление.

Возможно применение «ударного» метода и для развития силы других мышечных групп с отягощениями или весом собственного тела. Например, сгибание-разгибание рук в упоре лежа с отрывом от опоры. При использовании внешних отягощений на блочных устройствах груз вначале опускается свободно, а в крайнем нижнем положении траектории движения редко поднимается с активным переключением мышц на преодолевающую работу. Выполняя упражнения с отягощениями «ударным» методом, необходимо соблюдать следующие правила:

- применять их можно только после специальной разминки тренируемых мышц;

- дозировка «ударных» движений не должна превышать 5--8 повторений в одной серии;

- величина «ударного» воздействия определяется весом груза и величиной рабочей амплитуды. В каждом конкретном случае оптимальное значение этих показателей определяется эмпирически, в зависимости от уровня физической подготовленности;

- исходная поза выбирается с учетом соответствия положению, при котором развивается рабочее усилие в тренируемом упражнении Ю.Ф. Курамшина Теория и методика физической культуры. Учебное пособие для студентов вузов.. «Советский спорта». 2007.- 464 с..

3. Анатомо-морфологические изменения в мышцах в процессе занятия физическими упражнениями

Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы.

Мышцы -- активная часть двигательного аппарата.

В теле человека насчитывается около 600 мышц. Большинство из них парные и расположены симметрично по обеим сторонам тела человека. Мышцы составляют: у мужчин -- 42% веса тела, у женщин -- 35%, у спортсменов -- 45-52%.

По происхождению, строению и даже функции мышечная ткань неоднородна. Основным свойством мышечной ткани является способность к сокращению - напряжению составляющих ее элементов. Для обеспечения движения элементы мышечной ткани должны иметь вытянутую форму и фиксироваться на опорных образованиях (костях, хрящах, коже, волокнистой соединительной ткани и т.п.).

В различных видах спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объему, в ней могут преобладать статистические или динамические элементы. Она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы.

Спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Но иногда сила мышц начинает снижаться и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат, несмотря на регулярные тренировочные занятия. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим необходим спортсмену; должен ли спортсмен иметь полный покой (адинамию), перерыв в тренировочном процессе, или минимальный объем движений (гиподинамию), или наконец, проводить тренировки с постепенным уменьшением нагрузки.

В процессе тренировки можно определить изменения в строении мышц у спортсменов методом биопсии (взятия особым способом кусочков мышц). Установлено, что нагрузки статистического характера ведут к значительному увеличению объема и веса мышц. Увеличивается поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожильная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соединительной ткани в мышцах между мышечными пунктами увеличивается, что создает дополнительную опору. Соединительная ткань по своим физическим качествам значительно предотвращает растягивание, уменьшая мышечное напряжение. Усиливается трофический аппарат мышечного волокна: ядра, саркоплазма, митохондрии. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне располагаются рыхло, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно развивается капиллярная сеть, она становится узко петлистой, с неодинаковым просветом.

Также увеличивается вес и объем мышц при нагрузках динамического характера, но в меньшей степени. Происходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мышечные волокна располагаются более параллельно, по типу веретенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплазмы становится меньше. Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения в ней, количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямолинейным. Количество нервных волокон в мышцах, выполняющих преимущественно динамическую функцию, в 4--5 раз больше, чем в мышцах выполняющих преимущественно статистическую функцию. Двигательные бляшки вытягиваются вдоль волокна, контакт их с мышцей увеличивается, что обеспечивает лучшее поступление нервных импульсов в мышцу.

Длительная гиподинамия приводит к снижению силы мышц. При снижении нагрузок до минимума мышцы дряблыми, уменьшаются в объеме, капилляры их суживаются, в результате чего мышечные волокна истощаются, двигательные бляшки становятся меньших размеров.

При умеренных нагрузках мышцы увеличиваются в объеме, в них улучшается кровоснабжение, открываются резервные капилляры. П.З. Гудзя на основе своих наблюдений сделал вывод, что под влиянием систематической тренировки происходит рабочая гипертрофия мышц. Она является результатом утолщения мышечных волокон (гипертрофии), а также увеличения их количества (гиперплазии). Утолщение мышечных волокон влечет за собой рост в них ядер, миофибрилл. Увеличение числа мышечных волокон осуществляется тремя способами:

· с помощью расщепления гипертрофированных волокон на два -- три и более тонких,

· вырастания новых мышечных волокон из мышечных почек, формирования мышечных волокон из клеток сателлитов, которые превращаются в миобласты, а затем в мышечные трубочки.

Предшествует расщеплению мышечных волокон перестройка их моторной иннервации. На гипертрофированных волокнах формируются одно -- два дополнительных моторных нервных окончания. Благодаря этому после расщепления каждое новое мышечное волокно имеет собственную мышечную иннервацию. Кровоснабжение новых волокон осуществляется новообразующимися капиллярами, которые проникают в щели продольного деления. При хроническом переутомлении одновременно с возникновением новых мышечных волокон происходит распад и гибель уже имеющихся.

Особое значение при перетренированности имеет двигательный режим. Подтверждено, что гиподинамия действует отрицательно на мышцы. При постепенном снижении нагрузок в мышцах не возникает нежелательных явлений.

С помощью метода динамометрии была установлена сила отдельных групп мышц у спортсменов.

У представителей разных видов спорта существуют различия в показателях силы мышц верхних конечностей (мышц--сгибателей и разгибателей предплечья, разгибателей плеча). Так преимущество имеют спортсмены, играющие в хоккей и ручной мяч, по сравнению с лыжниками--гонщиками, и велосипедистами. В силе мышц--сгибателей плеча заметно превосходство лыжников над гандболистами, хоккеистами и велосипедистами. Не наблюдается больших различий в силе мышц верхних конечностей между хоккеистами и гандболистами. Довольно четкие различия отмечаются в силе мышц--разгибателей, причем лучший показатель у хоккеистов (73 кг), несколько хуже у гандболистов (69 кг), лыжников (60 кг) и велосипедистов (57 кг). У не занимающихся спортом этот показатель составляет всего 48 кг.

У занимающихся различными видами спорта показатели силы мышц нижних конечностей также не одинаковы. Величина силы разгибателей голени больше у гандболистов (77 кг) и хоккеистов (71 кг), меньше у лыжников--гонщиков (64кг), еще меньше у велосипедистов (63 кг). В силе мышц--разгибателей бедра большое преимущество у хоккеистов (177 кг), тогда как у гандболистов, лыжников и велосипедистов существенных различий в силе этой группы мышц нет (139 -- 142 кг).

Особенно интересны различия в силе мышц--сгибателей стопы и разгибателей туловища, способствующих в первом случае отталкиванию, а во втором -- удержанию позы. У хоккеистов показатели силы мышц--сгибателей стопы составляют 187 кг, у велосипедистов -- 176 кг, у гандболистов -- 146 кг. Сила мышц--разгибателей туловища у гандболистов равна 18 4кг, у хоккеистов -- 177 кг, а у велосипедистов -- 149 кг.

В момент нанесения удара в боксе особая нагрузка падает на мышцы сгибатели кисти и пальцев, активное напряжение которых обеспечивает жесткость звена. Во время боя большую нагрузку в области туловища несут мышцы разгибатели позвоночного столба, при активном участии осуществляется нанесение различных видов ударов. В области нижних конечностей наиболее сильного развития у боксеров достигают сгибатели и разгибатели бедра, разгибатели голени и сгибатели стопы. В меньшей степени развиты мышцы разгибатели предплечья и сгибатели плеч, сгибатели голени и разгибатели стопы. Увеличение силы наиболее сильных групп мышц при переходе от первой весовой группы к шестой происходит в большей степени, чем увеличение относительно “слабых”, менее участвующих в движениях боксера, мышц.

Эти различия связаны с неодинаковым биохимическими условиями в работе двигательного аппарата и требованиями, предъявляемыми к нему в различных видах спорта. При тренировке начинающих спортсменов необходимо обращать особое внимание на развитие силы “ведущих” групп мышц Коц Я.М. Спортивная физиология.: Учебник для институтов физической культуры. Изд. «Физкультура и спорт» -200 с.