ФИЗИОЛОГИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА НА ДВИГАТЕЛНОТО КАЧЕСТВО СИЛА

Проф. Доротеа Стефанова

   Силата като качествена характеристика на движенията се определя като способност да се преодоляват външни съпротивление или да им се противодейства чрез мускулни усилия. Следователно тя се определя от величината на напрежението, което мускулите могат да развиват при съкращението си.
    Силата на мускулните съкращения има голямо значение както за изпълнението на движенията, така и за спортните постижения. Тя се проявява в различни форми в зависимост от начина на преодоляване и големината на съпротивленията.
    В случаите, когато се увеличава вътрешното напрежение на мускула без да се променя дължината му, се извършват изометрични съкращения. Поддържането на такъв вид силово напрежение е свързано със статично усилие, а упражненията, изпълнявани в такъв режим, се наричат статично-силови упражнения. Те могат да обхващат по-голям или по-малък брой мускулни групи.
    В много случаи преодоляването на съпротивлението е свързано с извършване на движения, изпълнявани с определена скорост или честота. Тогава се извършва динамично усилие, а упражнения от от този тип се означават като динамично-силови или скоростно-силови. Динамичното усилие може да бъде концентрично (преодоляване на външно съпротивление, при което дължината на мускулните влакна се скъсява) или ексцентрично (проявява се като възпиращо разтеглянето на мускула под действие на външно съпротивление).
    Както при статичната, така е при динамично-силовата работа времето, за което може да се поддържа дадения вид дейност, отразява издръжливостта към този вид натоварване. Затова трябва да се отличава издръжливост към статично-силови и динамично-силови натоварвания.
    Трудно могат да бъдат посочени спортни дисциплини, при които да се проявява само един от посочените видове сила. Те имат значение за почти всички видове спорт независимо от това, че относителният им дял при различните физически упражнения е различен. От тази гледна точка тренировката за сила на един спортист обхваща развитието на всички форми на нейното проявление.
    Силовите възможности на мускулатурата се определят от нейните биохимични, морфологични и функционални особености.
    Мускулната маса зависи преди всичко от количеството и свойствата на съкратителните белтъци на мускула. Много изследвания в тази насока показват съществуването на определена връзка между теглото на мускулатурата и силовите качества на спортиста. Увеличаването на мускулната маса става за сметка най-вече на увеличаване на количеството на съкратителните белтъци миозин, актин и др. Заедно с това се увеличава съдържанието на други структурни белтъци на мускула - актин, актомиозин и др. В резултат на всичко това мускулите хипертрофират.
    По-голямото съдържание на миозин в тренираните в силово отношение мускули се дължи на факта, че той играе роля и на ензим, участващ в разграждането на АТФ. Силовите качества зависят и от количеството на високоенергетичните фосфорни съединения - АТФ и креатинфосфат.
    Връзката между мускулната маса и силовите качества е установена безспорно от голям брой изследвания. Тя се демонстрира, макар и в определени граници, от съотношението между телесното тегло и силовите възможности и практически е израз на съществуването на теглови категории в състезанията по борба и вдигане на тежести. Телесното тегло е от голямо значение и в другите дисциплини, където решаващи са скоростно-силовите качества - тласкане гюле, мятане диск и други.
    Подобни взаимоотношения се установяват и в спортни дисциплини, където силата се използва за преодоляване на съпротивлението на собственото тегло (скокове в леката атлетика, спортната гимнастика). Във връзка с това В. М. Загорски предлага да се определя относителната мускулна сила на спортиста - отношението между максималната мускулна маса и телесното тегло.
    В случаи на прекалено голямо увеличаване на телесното тегло относителната мускулна сила може да намалее независимо от повишаването на максималната мускулна сила, а това се отразява неблагоприятно върху спортния резултат в посочения вид спорт.
    Някои автори въз основа на по-нови изследвания изказват предположението, че при тренировка за сила освен хипертрофия на мускулите се наблюдава и увеличаване на броя на мускулните влакна, тоест хиперплазия. Те считат че когато мускулните влакна станат до 20-50 𝜇m дебелина, настъпва процес на тяхното делене, който се придружава с увеличаване на капилярната мрежа на мускула.
    Силовите възможности на индивида се определят в значителна степен от съотношението между бързите и бавни мускулни влакна. Преобладаването на бързи влакна е предпоставка за по-високи скоростно-силови възможности, докато бавните влакна благоприятстват появата на статична сила.
    В тренираният в силово отношение мускул се наблюдават и други морфологични особености, които способстват за преодоляването на големи по величина съпротивления - косо разположение на мускулните влакна, по-голяма залавна площ на мускула към костите и др.
    От решаващо значение за появата на силовите качества на организма е функционалното състояние на нервно-мускулния апарат на спортиста и инервацията на мускулните съкращения. Силата, която мускулът ще прояви при съкращението си, зависи от броя на мускулните влакна, въвлечени в съкращението, тоест от броя на възбудените моторни единици. Установено е, че нетренираният мускул се съкращава само с около 20-30% от наличните моторни единици, тъй като включването в работа на по-голям брой моторни единици зависи не само от силата и честотата на възбудните импулси, идващи от мотоневроните на гръбначния мозък, но и от степента на синхронизация на активността на моторните му единици помежду им. Такива най-благоприятни взаимоотношения се изграждат именно в резултат на тренировка, основаваща се на условни двигателни рефлекси.
    В резултат на силова тренировка е установено удебеляване на моторните нерви и нервно-мускулните синапси, както и повишена продукция и освобождаване на медиатори.
    Тези отношения не се ограничават само в мускула, но и между отделните мускулни групи. За проява на високи силови постижения от страна на една мускулна група е необходимо постигането на оптимално (по-голямо или по-малко) напрежение в останалите мускулни групи на организма. В този случай отново от решаващо значение са нервните механизми на регулация на мускулната дейност, които се установяват в процеса на спортната тренировка.
    При силовите напрежение от значение са и вегетативните влияния върху мускулатурата, осъществявани предимно от симпатиковия дял на вегетативната нервна система. Те определят, от една страна, степента на възбудимост и лабилност на мускулатурата, от друга страна, регулират енергетичното осигуряване на мускулната дейност чрез въздействието си върху обслужващите я вегетативни системи. Немалка роля в този процес играят и хормоналните влияния (особено на адреналина).
    Независимо от многобройните изследвания в областта на физиологичните основи на силовата подготовка на спортиста има много неизяснени проблеми. Практиката показва например, че силовите възможности се влияят в голяма степен от емоционалното състояние на състезателя. Очевидно човешкият организъм разполага с резерви, които при обикновени условия не могат да се използват, докато в напрегната състезателна обстановка тяхното мобилизиране става възможно.

Развитие на качеството сила

    За развиване на качеството сила е необходимо подготовката на спортиста да бъде преведена така, че да стимулира описаните вече биохимични и морфологични адаптационни изменения на нервно-мускулния апарат, на основата на които да се проявяват по-големи силови възможности. Това се постига чрез системно преодоляване на съпротивления, чиято големина се определя от това, какъв вид сила искаме да развием.
    В това отношение се различават два основни вида на трениране на силата:
  • Изометрична тренировка, при която мускулът не извършва движение поради невъзможност да преодолее дадено съпротивление, в резултат на което обаче се стига до голямо максимално увеличаване на вътрешното напрежение на мускула.
  • Изотонична тренировка - при нея мускулите извършват движения, преодолявайки различни по големина съпротивления, като тяхното вътрешно напрежение остава равно на съпротивлението. В този случай се извършва работа от динамичен тип.
    Както изометричната, така е изотоничната тренировка могат да бъдат дозирани по отношение на напрежението, което ще предизвикат в работещите мускулни групи, т.е. ще бъдат въвлечени в съкращение по-голям или по-малък брой моторни единици.
    В спортната практика намират приложение и двата вида тренировка за сила - както в техния чист вид, така и в упражнения, включващи двата вида мускулни съкращения. Така например, за да се тренира силата на долните крайници, често се използват упражнения от типа на клякания, при което спортистът държи на раменете си щанга. Работата в този случай е динамична. Ако теглото на щангиста обаче е голямо, само след няколко клякания той вече няма да може да се изправи докрай или ще го извърши много бавно - последната фаза на движението му ще бъде почти изцяло в изометричен режим на мускулно съкращение.
    С цел да се увеличи силата в точно определен момент от дадено движение към динамичната работа се прибавя съзнателно статично-силов елемент. Това се прави в момент на движение, където увеличаването на силата е особено необходимо. Именно тогава тежестта се задържа за определено време.
    От казаното дотук следва, че при силовите тренировки трябва да се вземат под внимание биомеханичните характеристики на задаваните движения. Големината на съпротивлението (щанга или друг уред) не е единствен елемент, определящ тежестта на работата. От значение е например в коя плоскост се извършва движението, изходното положение на спортиста и прочие. Често при изпълнение на силови упражнения играят роля инерционните сили, поради което напрежението през различните етапи на изпълнение на движението не е едно и също.
    В спортното литература съществуват много различни становища относно това, кой метод на тренировка - изометричният или изотоничният, имат по-голям тренировъчен ефект. Очевидно решаващ момента в този избор е видът спорт с преобладаването на статично-силови или динамично-силови елементи в него. Това обаче не означава, че спринтьорът, за когото динамичната сила има решаваща роля в постигането на спортния резултат, не може да използва в подготовката си изометричният метод на тренировка. Изометричният и изотоничният методи на силова тренировка имат своите предимства и недостатъци.
    Основното предимство на изометричната тренировка се състои в това,че тя може да бъде прилагана диференцирано върху отделни, дори малки мускулни групи. В това отношение изотоничните тренировка и с много по-ограничени възможности поради това, че силовото напрежение се влияе от извършващото се движение. При това, особено при по-ниска степен на тренираност, съкращения могат да бъдат въвлечени ненужни, дори антагонистични мускулни групи, което да доведе до обратен ефект.
    Не без значение е и това, че изометричната тренировка може да се извърши при всякакви, дори домашни условия с най-елементарни подръчни средства. Предимствата на изотоничните тренировка са повече, поради което приложението ѝ в спортната практика е значително по-голямо. С изометрична тренировка се развива статичната мускулна сила. Но движенията в спорта са такива, че външното съпротивление трябва да се преодолява с висока скорост, а също и в продължителен период от време. Динамичната сила и силовата издръжливост могат да бъдат развивани само при трениране с динамична, скоростно-силова работа. Динамичната работа съдейства и за усъвършенстване на двигателния навик, значението на който е особено голямо при подчертано технически видове спорт. Докато въздействието на изометричните тренировка се ограничава почти изцяло върху мускулатурата, динамичната работа дава възможност за трениране то и на вегетативните функции, подготвеността на които е от решаващо значение за появата на висока силова издръжливост.
    От казаното следва,че в подготовката си спортистът трябва да прилага и двата метода на силова подготовка, използвайки предимствата и компенсирайки по този начин недостатъците им. С изометрична тренировка се изгражда основата, върху която се развиват специалните и индивидуални силови възможности.
    За практиката на силовата тренировка основен е въпросът за нейната дозировка: какви съпротивления трябва да бъдат преодолявани, каква да бъде продължителността на натоварването, каква да е честотата на движенията.
    От многобройните изследвания в тази насока ще се спрем най-напред на работите на Hettinger и Muller, проведени с помощта на изометрични натоварвания. След като определят максималното напрежение, което изследваните от тях лица могат да развият, те наблюдават тренировъчният ефект при изпълнение на напрежения, по-малки от него. Резултатите им се свеждат до следното. Ако тренировката се провежда с напрежение, по-малки от 20% от максималното, силата не само че не се увеличава, но дори намалява. Натоварвания с размер 20-30% от максималното поддържат силата на едно и също ниво. Тренировъчен ефект, изразяващ се в увеличаване на силата, се наблюдава при трениране с напрежение над 40% от максималното.
    Важна роля играе и факторът продължителност на натоварването. Колкото по-малко е натоварването, толкова по-продължително трябва да бъде то, за да се постигне увеличаване на силата. Така при натоварване 40% от максималното продължителността на изометричната контракция трябва да бъде около 15-20 s; при натоварване 60% от максималното - 6-10 s, а при максимално натоварване - само 2-3 s.
    Тези резултати много ясно показват, че положителен тренировъчен ефект се получава при оптимално съчетаване на натоварването и времетраенето на работата.
    Подобни си взаимоотношенията при изотонична тренировка. Силата, която мускулът може да развие при съкращението си, се обуславя, от една страна, от броя на моторните единици, които ще бъдат активирани, и, от друга страна, от честотата на нервните импулси в самите моторни единици.
    Въз основа на електромиографски изследвания е установен редът на включване на моторните единици при силови съкращения. Когато съпротивлението е малко - до 20% от максималната статична сила, в съкращението се включват моторни единици с нисък праг на възбудимост и честота 10-15 Hz, която с нарастване на съпротивлението може да се повиши до 25-35 Hz. Това са предимно бавните мускулни влакна с по-висок аеробен потенциал, поради което такова натоварване може да се изпълнява по-дълго време. Ако силовото напрежение е по-малко от 60% от максималната статична сила, в съкращението се включват влакна с по-висока честотна характеристика - около 20 Hz, чиито максимум е около 45 Hz. Това са влакната от смесен тип. Когато съпротивлението е в границите на максималното, се съкращават бързите влакна от анаеробен тип, прагът на възбудимост на които е най-висок, честотата на импулсациите в тях в началото е около 35 Hz и може да достигне до 60 Hz.
    Честотата на движенията при динамично-силовата (изотонична) тренировка съществено определя стимулацията на един или друг вид мускулни влакна. Съкращение с ниска честота активират бавните влакна, докато тези с голяма честота въвличат в съкращение по-голям процент от бързите мускулни влакна.
    Д. Матеев и съавт. (1960) в условията на динамично-силова работа показаха голямото значение от прилагането на максимални усилия в силовата тренировка по отношение на тежестта или пък на честотата на движенията в нея. След девет тренировъчни занимания те установяват почти двойно увеличаване на мускулната сила при положение, че се е работило с честота 60 движения в минута и с максимална тежест (100%). Те обаче получават почти същия тренировъчен ефект и при тренировка, състояща се в използването на движение с максимална честота и тежест 30% от максималната.
    От казаното дотук можем да направим следния основен извод за практиката: развитието на сила е най-ефективно при използване на максимални или близки до тях натоварвания както по отношение на използваните тежести, така и по отношение честотата на изпълняваните движения. Максималните по сила дразнители предизвикват такива биохимични изменения в работещите мускули, които служат за основа, върху която се изграждат по-високите силови качества. Тук трябва да се има предвид, че максималните дразнители менят величината си в хода на тренировката. Поради това и тежестта на тренировъчните натоварвания трябва постоянно да бъде повишавана. В противен случай тренировъчният ефект ще настъпи много бавно или въобще ще липсва.
    От значение е и въпросът за честотата на прилагане на силовата тренировка. По този въпрос съществуват големи различия в мненията. Според В. М. Зациорский най-добър резултат се получава при три тренировки седмично. Той не препоръчва нито увеличаване, нито намаляване на броя им.
    Относно продължителността на почивките между отделните натоварвания в едно тренировъчно занимание Nöcker поддържа становището, че това е индивидуално и зависи от нивото на тренираност. Според него пулсовата честота може да служи като ориентир за готовността на спортиста за следващото натоварване. В случай, че се провежда тренировка за абсолютна мускулна сила, натоварването трябва да последва, след като пулсът се е възстановил до изходното си ниво. При работа за силова издръжливост новото натоварване може да започне след възстановяване на пулса до 100-120 удара в минута.
    Развитието на качеството сила показва ясно изразена зависимост от пола и възрастта. Съществена роля за различията в силовите качества на мускулатурата на мъжа и жената играят половите хормони и андрогените на надбъбречната кора. Това се потвърждава и от факта, че половите различия по отношение на силата се проявяват ясно след завършено пубертетно развитие. Установено е, че половите различия са по-силно изразени в силата на мускулатурата на крайниците и значително по-малко в силата на мускулатурата на трупа.
    Силовата тренировка трябва да бъде съобразявана и с възрастта. Внимателно трябва да се провежда в детска и юношеска възраст, когато се формира костно-ставният апарат. В тази възраст тя трябва да бъде съчетана с упражнения за гъвкавост, която да предотвратява намаляването на еластичността и подвижността на ставите и мускулатурата.
    Многобройни изследвания потвърждават съществуването на годишни колебание в проявите на максималните силови възможности на човека. Резултатите показват, че най-малък е тренировъчният ефект през зимните месеци. Силовите възможности се повишават през пролетта и достигат максимума си през лятото и есента. Авторите обясняват тези резултати с по-богатата на витамини храна и ултравиолетовото облъчване през летните месеци.

Коментари

Популярни публикации от този блог

ФИЗИОЛОГИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА НА ДВИГАТЕЛНОТО КАЧЕСТВО ИЗДРЪЖЛИВОСТ

ФИЗИОЛОГИЧНИ СЪСТОЯНИЯ НА ОРГАНИЗМА ПРИ СПОРТНА ДЕЙНОСТ

ПРОМЕНИ В ДИШАНЕТО ПРИ ФИЗИЧЕСКИ НАТОВАРВАНИЯ