Текст книги "Начальная тяжелоатлетическая подготовка"

Мышечная система у подростков и юношей усиленно формируется как в морфологическом, так и в функциональном отношении и отличается по своему качественному составу от мышечной системы взрослых.

В подростковом и юношеском возрасте, даже если не заниматься спортом, наблюдается интенсивный рост мышечной массы, которая в 12 лет составляет около 30 %, в 15 лет – 33 %, а к 18 годам – до 40 % (и более) общей массы тела. В связи с ростом мышечной массы растет и мышечная сила. Быстрое развитие силы приводит к тому, что подростки переоценивают свои реальные возможности.

Прирост силы у подростков и юношей с возрастом происходит вследствие увеличения массы мышц и их качественного изменения (совершенствования внутримышечной координации), а также благодаря упражнениям со штангой постепенно возрастающего веса совершенствуется межмышечная координация. Развитие мускулатуры у юношей происходит неравномерно, и это сказывается на выполнении многих упражнений.

Мышцы представляют собой активную часть опорно-двигательного аппарата, благодаря сокращению которых человек не только способен выполнять подъём штанги, но и разнообразнейшие движения, позволяющие человеку приспосабливаться к окружающему миру.

К 15 – 16 годам заканчивается в основном развитие мышечной ткани, функционально она становится такой же, как у взрослых. Это является благоприятным фактором для выполнения тяжелоатлетических упражнений в подростковом возрасте. В то же время сухожилия у подростков ещё развиты слабее, чем у взрослых спортсменов, что важно учитывать при дозировании тренировочной нагрузки с отягощениями. Включение в тренировку юных тяжелоатлетов различных акробатических и гимнастических упражнений, спортивных игр и т.д. способствует более эффективному развитию связочного аппарата.

Мышечная деятельность человека оказывает существенное влияние на вегетативные функции (кровообращение, дыхание и др.). В свою очередь, деятельность внутренних органов рефлекторно влияет на функциональное состояние скелетной мускулатуры (висцеро-моторные рефлексы). Следовательно, двигательные и вегетативные функции тесно взаимосвязаны.

Исследования соискателя кафедры П.Сабуркина показали, что тяжелоатлетическая тренировка повышают не постоянный уровень активности симпато-адреналовой системы тяжелоатлета, а её реактивность. Это соответствует мнению, что в процессе срочной адаптации происходит усиление симпатических влияний на синусный узел сердца, сопряженного с переходом регуляции на центральный уровень управления сердечным ритмом. Этим объясняется наличие у тяжелоатлетов выраженных предстартовых реакций в виде усиления адренергетических влияний.

Спортивная тренировка способствует совершенствованию физических качеств (быстроты, силы, выносливости), а это приводит к совершествованию вегетативных функций, что проявляется в увеличении доставки питательных веществ и кислорода к мышцам, в увеличении легочной вентиляции во время работы и т.д. Активная мышечная деятельность в подростковом возрасте, связанная с подъемом тяжестей, способствуя развитию силы, не всегда оказывает благоприятное влияние на совершенствование вегетативных функций. Для устранения диспропорций в тренировке необходимо применение циклических или циклезованных средств.

Применение циклических и циклизованных по этому принципу тяжелоатлетических тренировочных средств ОФП в подготовке юных тяжелоатлетов обусловлено: во-первых, необходимостью повышения функциональной устойчивости системы тяжелоатлет-штанга в следствии недостаточности энергетического компонента вегетативного обеспечения функции; во-вторых, необходимостью понижения реактивности системы в следствии преобладания энергетического компонента ВОФ.

Баланс информационного и энергетического компонентов вегетативного обеспечения функции (ВОФ) в тренировках юных тяжелоатлетов на уровне высокой функциональной устойчивости обеспечивается индивидуализацией парциальных нагрузок умеренной и максимальной интенсивности. В качестве критерия оптимальности нагрузки общей и специфической направленности предлагается использовать диапазон нормы ЧСС от 60 до 80 уд/мин.

В период полового созревания нарастает, по сравнению с детским возрастом, интенсивность прироста мышечной массы. Это связано с усилением секреции андрогенов коры надпочечников, стимулирующих увеличение мышечной массы в подростковом возрасте. Если у мальчиков 8 лет вес мышц по отношению к общему весу тела составляет 27 %, то к 15 годам эта величина достигает 33, а у взрослых людей – 40 %.

У юных тяжелоатлетов отмечается также на год позже скачка роста длины тела и «скачек роста» мышечной массы.

Мышечная масса тела. На долю мышц приходится значительная часть сухой массы тела. Так, у женщин мышцы составляют 30-35% от общей массы тела, у мужчин – 42-47 %. Силовой тренировкой можно увеличить процентное соотношение мышц и общей массы тела, а физическое бездействие приводит к уменьшению мышечной массы и увеличению, как правило, жировой ткани. У ведущих тяжелоатлетов и рекордсменов мышечная масс в составе тела превышает 60 %. По данным исследования компонентного состав тела тяжелоатлетов, у Олимпийского чемпиона Ю.Захаревича в отдельные периоды подготовки мышечная масса достигала 64% от веса тела.

Виды мышц. Различают гладкие мышцы, скелетные мышцы и сердечную мышцу.

Гладкие мышцы входят в состав внутренних органов, например, в состав стенок кровеносных сосудов, бронхов и т.д.. Гладкие мышцы работают медленно и почти непрерывно, выполняют относительно медленные и однообразные движения. Ими нельзя управлять силой воли.

Скелетные мышцы (их ещё называют поперечнополосатыми) удерживают тело в равновесии и осуществляют движения. Мышцы соединены с костями при помощи сухожилий. Если мышцы сокращаются, то части скелета через суставы приближаются или удаляются друг от друга. Работой скелетных мышц можно управлять произвольно. Они способны очень быстро сокращаться и очень быстро расслабляться. Но при интенсивной деятельности они довольно быстро утомляются.

Сердечная мышца по своим функциональным свойствам занимает как бы промежуточное положение между гладкими и скелетными мышцами. Так же, как и гладкие мышцы, она практически не поддается воздействию нашей воли и имеет чрезвычайно высокую сопротивляемость утомлению. Так же, как и скелетные мышцы, она может быстро сокращаться и интенсивно работать.

Силовая тренировка эффективно влияет не только на работу скелетных мышц, но благодаря ей изменяется и улучшается функция и состояние гладкой мускулатуры и сердечной мышцы. Так, например, тренировкой на силовую выносливость можно увеличить и укрепить сердечную мышцу и тем самым повысить эффективность ее работы, что в свою очередь окажет положительное влияние на деятельность скелетных мышц.

Хороню развитый „мышечный корсет", крепко обхватывающий брюшную полость, держит внутренние органы, способствует деятельности пищеварительной системы. Улучшенные функциональные свойства пищеварительной системы, опять же положительно воздействуют на энергетическое обеспечение мышечной деятельности и общее состояние тяжелоатлета.

Действие силовой тренировки необходимо рассматривать системно, поскольку она воздействует на все виды мышечной ткани и на все системы органов человеческого тела.

Строение скелетной мышцы. Основным элементом скелетной мышцы является мышечная клетка. В связи с тем, что мышечная клетка по отношению к своему поперечному сечению (0,05-0,1 мм) относительно длинна (волокна бицепса, например, имеют длину до 15 см), ее называют также мышечным волокном. Скелетная мышца состоит из большого количества этих структурных элементов, составляющих 85-90% от ее общей массы. Между мышечными волокнами расположена тонкая сеть мелких кровеносных сосудов (капилляров) и нервов (приблизительно 10% от общей массы мышцы).

От 10 до 50 мышечных волокон соединяются в пучок. Пучки мышечных волокон и образуют скелетную мышцу. Мышечные волокна, пучки мышечных волокон и мышцы окутаны соединительной тканью, переходящей в сухожилия.

Сухожилия и другие эластичные элементы мышцы обладают, кроме того, и упругими свойствами. При высокой и резкой внутренней нагрузке (сила мышечной тяги) или при сильном в внезапном внешнем силовом воздействии эластичные элементы мышцы растягиваются и тем самым смягчают силовые воздействия, распределяя их в течение более продолжительного промежутка времени. Поэтому после хорошей разминки в мускулатуре редко происходят разрывы мышечных волокон и отрывы от костей. Сухожилия обладают значительно большим пределом прочности на растяжение, чем мышечная ткань, поэтому они гораздо тоньше, чем брюшко мышцы.

В мышечном волокне содержится основное вещество, называемое саркоплазмой. В саркоплазме находятся митохондрии (30-35% от массы волокна), в которых протекают процессы обмена веществ и накапливаются вещества, богатые энергией. В саркоплазму погружены тонкие мышечные нити (миофибриллы), лежащие параллельно длинной оси мышечного волокна.

Миофибриллы составляют в совокупности приблизительно 50% массы волокна, их длина равна длине мышечных волокон, и они являются, сократительными элементами мышцы. Они состоят из небольших, последовательно включаемых саркомеров. Так как длина саркомера в состоянии покоя чрезвычайно мала, то чтобы образовать цепочки из звеньев миофибрилл бицепса длиной 10-15 см, необходимо „соединить" огромное количество саркомеров.

Саркомеры способны укорачиваться при нервном импульсе. Процесс сокращения в саркомере можно сравнить с движениями гребцов в академической лодке. Саркомеры состоят из двух видов белковых филаментов: более тонких – актиновых и более толстых – миозиновых. Из филаментов миозина с обеих сторон, подобно веслам в лодке, выступают отростки (миозиновые мостики). Реагируя на нервный сигнал и последующую химическую реакцию, отростки миозина временно пристыковываются к филаментам актина, а затем отводятся в „позицию под углом 45°".

Эти движения, которые можно сравнить с опусканием в воду весел и последующим гребком, филаменты актина перемещаются между филаментами миозина. После выполнения „гребка" отростки миозина отрываются от актина и возвращаются в исходное положение.

За один цикл саркомер укорачивается всего лишь до 1 % своей длины, но для достижения телескопического соединения филаментов требуется большое число циклов. Нервная система в зависимости от структуры мышечного волокна и требуемой величины напряжения, подает сигналы с частотой от 7 до более чем 50 Гц. В связи с тем, что огромное количество саркомеров, расположенных по ходу миофибриллы, включается последовательно, их единичные минимальные сокращения суммируются, и миофибрилла сокращается на 25-30 %. Так как большое количество миофибрилл расположено рядом, их относительно небольшие сократительные силы складываются в суммарную силу мышечного волокна, мышцы.

Для образования акто-миозиновых мостиков есть оптимальная длина саркомера, когда в состоянии покоя филаменты актина и миозина контактируют настолько эффективно, что за единицу времени может образоваться особенно много мостиковых соединений. Этим создаются предпосылки для значительных напряжений в мышце.

При сильном и предельном удлинении мышцы количество контактирующих мостиков уменьшается все больше, пока отростки миозина перестанут контактировать с филаментами актина. В результате напряжение в мышце постоянно уменьшается.

При сильном и предельном укорачивании мышцы концы филаментов актина все глубже проникают между филаментами миозина и их тяга постоянно уменьшается, образовывать новые мостики становится все сложней. Напряжение мышцы постоянно спадает.

Уменьшение напряжения в различных случаях максимального приложения сил независимо от длины мышцы происходит и при большой, и при малой длине. Количество акто-миозиновых мостиков ограничено лишь относительно небольшое количество филаментов миозина, поэтому и в начальной, и в конечной фазе движения большую силу развить нельзя. В средних фазах, в которых можно навести значительно большее количество мостиков, силовые возможности увеличиваются.

Важно! При незначительной скорости движения мышца имеет возможность создать гораздо большее количество мостиковых соединений, чем при высокой скорости движения. При высокой скорости сокращения мышцы, не хватает времени для „стыковки" филаментов актина и миозина, для одновременного наведения и поддерживания большого количества мостиков. Поэтому при небольшой скорости мышца способна на более высокое напряжение и проявление большей силы.

Изложенный процесс сокращения элементарного блока миофибриллы представляет собой процесс, в котором химическая энергия превращается в механическую работу.

Взаимодействие сократительных и эластичных компонентов мышцы наглядно изображено на механической модели мышцы. Сократительный компонент мышцы (СК) состоит из миофибрилл. Эластичный компонент подразделяется на последовательно включаемый эластичный компонент (Пос) и параллельно-эластичный компонент (Пар). В состав первого входят сухожилия и элементы соединительной ткани мышцы, второй образуется, из оболочек мышечных волокон и их пучков.

Если укорачивается сократительный компонент, то сначала растягивается Пос. Лишь после того, как развиваемая в Пос сила напряжения превысит величину внешней силы, сократится вся мышца. Напряжение Пос во время укорачивания мышцы остается постоянным. Пар помогает сначала укоротить сократительный компонент, а затем вернуть его к длине покоя. Если внешняя сила сильно удлиняет Пос, за ним приходится следовать сократительному компоненту (СК) и мышца растягивается.

При длине покоя мышца может развить очень высокое напряжение. Во-первых, потому что оптимальная степень контакта филаментов актина и миозина позволяет создать максимальное количество мостиковых соединений. Во-вторых– эластичный компонент мышцы уже как пружина предварительно растянут, и создано дополнительное напряжение. Активное напряжение сократительного компонента суммируется с упругим напряжением эластичного компонента, и проявляется в одном результирующем напряжении мышцы.

Чрезмерное предварительное растяжение мышцы, значительно превосходящее состояние длины покоя, уменьшает контакты филаментов актина и миозина, что заметно ухудшает развитие активного напряжения саркомеров. Однако при большом предварительном растягивании мышц на старте, спортсмены достигают более высоких результатов, чем без растяжения. Этот объясняется увеличением предварительного напряжения эластичного компонента, которое превосходит снижение активного развития напряжения сократительного компонента.

За счет целенаправленной силовой тренировки увеличивается масса мышцы, за счет увеличения поперечного сечения и количества сократительных элементов, миофибрилл, и других соединительно-тканных элементов мышечного волокна (митохондрии, фосфатные и гликогенные депо и т.д.). Правда, это в начале приводит к прямому увеличению сократительной силы мышечных волокон, и лишь после того, как это развитие достигнет определенного уровня, продолжение тренировок по развитию силы может способствовать увеличению толщины мышечных волокон и тем самым увеличению поперечного сечения мышцы (гипертрофия).

Важно! Увеличение поперечного сечения мышцы происходит только за счет утолщения волокон (увеличение саркомеров в поперечном сечении мышцы). Количество волокон в каждой отдельно взятой мышце обусловлено генетически и, как показывают научные исследования, это количество нельзя изменить при помощи силовой тренировки.

Но люди могут значительно отличаться по количеству мышечных волокон в мышце. Тяжелоатлет, в мышце которого содержится большое количество волокон, имеет лучшие предпосылки для роста поперечного сечения мышцы тренировкой, чем спортсмен, мышцца которого состоит из относительно небольшого количества волокон.

Сила скелетной мышцы зависит главным образом от ее поперечного сечения (от количества и толщины миофибрилл, параллельно расположенных в волокнах), и если спортсмен увеличивает поперечник мышечных волокон, то он увеличивает и свою силу.

Однако сила и мышечная масса увеличиваются не в одинаковой мере. Если мышечная масса увеличивается в два раза, то сила увеличивается, примерно, в три раза. Большой разброс этих показателей (отдача силы на 1 см² площади поперечного сечения) объясняется разными факторами, как зависящими, так и не зависящими от тренировки, например, внутримышечной и межмышечной координацией, энергетическими запасами и строением волокна.

Типы волокон скелетной мышцы. Каждая мышца состоит из волокон, обозначаемых как ST-волокна (slow twitsch fibres) – медленно сокращающиеся и FT-волокна – быстро сокращающиеся (fast twitch fibres).

ST- волокна , обладающие высоким содержанием миоглобина (красный мышечный пигмент), называют также красными волокнами. Они включаются при нагрузках в пределах 20-25% от максимальной силы и отличаются хорошей выносливостью.

РТ-волокна, называют также белыми волокнами, характеризуются высокой сократительной скоростью и возможностью развивать большую силу. По сравнению с медленными волокнами они могут вдвое быстрее сокращаться и развить в 10 раз большую силу.

FT- волокна подразделяются на FTO-и FTG-волокна, наименование которых определяется способом получения энергии.

Получение энергии в FTO-волокнах происходит аналогично STволокнам– преимущественно путем кислородного окисления и FTOволокна имеют также относительно высокую сопротивляемость утомляемости.

Накопление энергии в FTG-волокнах происходит преимущественно путем гликолиза в отсутствии кислорода. В связи с тем, что этот процесс распада неэкономичен, FTG-волокна относительно быстро утомляются, но тем не менее они способны развить большую силу и при субмаксимальных и максимальных мышечных сокращениях процентная доля их максимальна.

Процесс взаимодействия различных типов волокон до настоящего времени выяснен не до конца. Схематично он может быть изложен так. При нагрузках менее 25% от максимальной силы сначала сокращаются преимущественно медленные волокна. Как только их запасы энергии иссякают, „подключаются" быстрые волокна. После того, как израсходуются энергетические запасы быстрых волокон наступает утомление.

Если же силовая нагрузка возрастает от умеренных до максимальных величин, то возникает „эффект рампы", когда почти все волокна вовлекаются в движение одновременно.

При взрывных движениях временной промежуток между началом сокращения медленных и быстрых волокон минимален (всего несколько мс). Таким образом, начало сокращения у обоих типов волокон происходит почти одновременно, однако быстрые волокна укорачиваются значительно быстрее и раньше достигают своего силового максимума (приблизительно за 40-90 мс), чем медленные волокна (приблизительно за 90-140 мс), поэтому за взрывную силу, которая должна быть реализована в течение 50-120 мс, „отвечают" главным образом быстрые волокна.

Скорость сокращения быстрых и медленных, но значительно меньшей степени, волокон можно повысить тренировкой, направленной на развитие максимальной и скоростной силы.

Наименование „быстрое волокно" или „медленное волокно" не означает, как иногда ошибочно истолковывают, что первые участвуют в быстрых движениях, а медленные движения обеспечиваются медленными волокнами.

Важно! Для включения волокон в работу решающее значение имеет величина, требуемая для преодоления отягощения штанги и её величина ускорения.

В соответствии с имеющейся на сегодняшний день информацией и большое ускорение незначительного веса (большая скорость движения), и незначительное ускорение большого веса (медленная скорость движения) осуществляется за счет интенсивного участия быстрых мышечных волокон. Взрывные силы, направленные на преодоление неподвижных сопротивлений (статический режим работы), также вызываются прежде всего быстрыми волокнами.

Каждый человек обладает индивидуальным набором ST-и FTволокон, количество которых нельзя изменить при помощи специальной тренировки. В среднем человек имеет 40% медленных и 60% быстрых волокон. Но поскольку мышцы выполняют различные функции, то могут значительно отличаться друг от друга составом волокон. Так, например, мышцы голени (камбаловидная мышца), часто обладают большим количеством медленных ST-волокон, а мышцы плеча (бицепс) имеют большое количество FT-волокон. Однако встречаются и значительные индивидуальные отклонения, которые нельзя объяснить тренировкой, они обусловлены генетически.

У тяжелоатлетов – победителей различных соревнований – обнаружено чрезвычайно уравновешенное соотношение FT-и ST-волокон, что как нельзя лучше отражает специфическую работу тяжелоатлета: взрыв, опору и удержание, которая в значительной степени выполняется посредством ST-волокон.

Важно! Соответствующей силовой тренировкой можно относительно быстро преобразовывать FТ– волокна в FTO-волокна, что позволяет повышать выносливость даже тем спортсменам, которые, имея много быстрых FT-волокон, предположительно больше подходят для проявления максимальной и скоростной силы.

Несмотря на то, что тренировкой нельзя изменить унаследованное соотношение между ST– и FT-волокнами, свойства волокон, хоть и в определенных пределах, все же приспосабливаются к предъявляемым специфическим раздражениям (поперечное сечение, время сокращения, оснащение энергоносителями и митохондриями и т.д.).

Вопросы:

1. Показать взаимосвязь между элементами двигательной системы в связи с её функцией-подъёмом штанги.

2. Какое влияние оказывает тяжелоатлетический спорт на деятельность вегетативной системы организма.

3. Как меняется компонентный состав тела в связи с занятием тяжелой атлетикой.

4. Виды мышц.

5. Механизм сокращения мышц.

6. Раскрыть принцип участия различных типов волокон в мышечной деятельности.