1. Формы и виды проявления силовых способностей, их характеристика

Под силой подразумевают способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противостоять ему за счет напряжения собственных мышц. Спортсмен проявляет силу, взаимодействуя с опорой, со спортивным снарядом, соперником или другим внешним объектом. Величина проявляемого усилия в значительной мере определяет рабочий эффект и результат движения. Сила тяги мышц вызывает перемещения звеньев тела и перемещение самого спортсмена в пространстве. Проявления силы чрезвычайно многообразны, поэтому в специальной литературе получил распространение термин «силовые способности», объединяющий все виды проявления силы.

К видам силовых способностей относятся [4, с. 12]:

·        собственно силовые способности, характеризующиеся максимальной статической силой, которую в состоянии развить человек; взрывная сила или способность проявлять максимальные усилия в наименьшее время;

·        скоростно-силовые способности, определяемые как способность выполнять динамическую кратковременную работу длительностью до 30 с против значительного сопротивления с высокой скоростью мышечного сокращения на фоне алактатного энергообеспечения; силовая выносливость или силовой компонент специальной выносливости, определяемый как способность организма противостоять утомлению при работе субмаксимальной мощности длительностью до 3-4 мин., выполняемой преимущественно за счет анаэробно-гликолитического энергообеспечения (в спортивном плавании результат и на более длинных дистанциях, время которых составляет от 4 до 17 мин., также зависят от силы, проявляемой в рабочих движениях);

·        динамическая сила, характеризующаяся временем выполнения отягощенного движения, величиной и формой импульса силы.

Отдельные виды силовых способностей относительно слабо взаимосвязаны. Это требует использования разных средств, методов и тренировочных режимов для развития отдельных силовых способностей. Степень утилизации силовых способностей в соревновательном упражнении определяет содержание и специфику силовой подготовки в каждом конкретном виде спорта.

Силовая подготовленность – одна из важнейших сторон специальной спортивной работоспособности, так как повышение спортивных результатов обусловлено не только ростом производительности вегетативных систем, но и повышением мощности мышечного сокращения. Высокий уровень силовой подготовленности оказывает положительное влияние на процессы адаптации к высоким функциональным нагрузкам, на длительность удержания спортивной формы и обеспечивает высокие темпы прироста спортивного результата.

Силовые способности довольно быстро возрастают в процессе целенаправленной тренировки. Именно этим объясняется повышенный интерес тренеров и спортсменов к силовой подготовке. Цель силовой подготовки повышение уровня развития силовых способностей, совершенствование функционального обеспечения динамической силовой работы реализация силовых способностей. Результат специализированной многолетней физической, в том числе и силовой подготовки — формирование специфического морфотипа спортсмена определенной специализации с соответствующей мышечной топографией

Факторы, определяющие уровень проявления силой способностей [3,с .18]:

- Уровень проявления силовых способностей определяется рядом медико-биологических, психологических и биомеханических факторов, к медико-биологическим факторам относятся сократительные способности рабочих мышц; характер иннервации мышечных волокон, синхронность работы мотонейронов и число мотонейронов, рекрутируемых в работу одновременно; уровень секреции таких гормонов, как адреналин, норадреналин, соматотропин, гормоны половых желез; мощность, емкость и эффективность метаболических процессов при выполнении динамической силовой работы.

- Сократительные способности мышц, наряду с анатомическим строением мышц и их физиологическим поперечником, определяются композицией мышечных волокон, то есть соотношением различных типов мышечных волокон внутри мышц. Мышцы человека состоят из мышечных волокон 4 типов, которые различаются между собой характером иннервации, порогом возбуждения, скоростью сокращения и энергетикой мышечного сокращения. Согласно современным научным представлениям, основанным на биопсических исследованиях мышц, мышечные волокна по скорости сокращения и характеру энергетического обеспечения сокращений делятся на медленные оксидативные (МО), быстрые оксидативно-гликолитические (БОГ), быстрые гликолитические (БГ) и переходные [5,с .6].

МО мышечные волокна иннервируются медленными мотонейронами (с низкой скоростью проведения возбуждения по аксону), с которыми образуют медленные двигательные единицы. Они работают преимущественно за счет биологического окисления жиров и углеводов, содержат большое количество митохондрий и развитую капиллярную сеть. Медленные двигательные единицы низкопороговые — они включаются в работу при внешнем сопротивлении до 50—60% от максимальной силы и являются устойчивыми к утомлению в процессе длительной динамической работы. Процентное содержание в мышцах МО волокон в значительной мере определяет способность выполнять длительную работу умеренной интенсивности.

         БГ и БОГ мышечные волокна иннервируются быстрыми мотонейронами (с высокой скоростью проведения возбуждения по аксону) и в совокупности с ними образуют быстрые двигательные единицы. Быстрые двигательные единицы являются высокопороговыми — они включаются в работу при высоком внешнем сопротивлении (80—95% от максимальной силы) или при динамической работе, требующей максимальной скорости мышечного сокращения и максимального темпа движений при большом или субмаксимальном отягощении (темп 80—100% от максимально возможного при сопротивлении 70—90% от максимальной силы). БГ волокна богаты миофиламентами (сократительными белыми нитями), гликогеном, ферментами гликолиза, но бедны митохондриями. БГ волокна работают преимущественно за счет гликолитического ресинтеза АТФ и являются быстроутомляемыми в динамической работе. Содержание в мышцах БГ волокон связано с проявлениями максимальной, взрывной и скоростной силы. ИГ волокна сокращаются как за счет гликолитического, так и за счет аэробного ресинтеза АТФ. Они имеют развитый сократительный аппарат и более высокое, по сравнению с БГ волокнами, содержание митохондрий на единицу объема. БОГ волокна обладают способностью к проявлению больших динамических усилий и выносливостью [4,с . 19].

Соотношение медленных и быстрых волокон в мышцах индивидов является генетически обусловленной характеристикой и незначительно изменяется в процессе тренировки, в основном за счет трансформации переходных волокон в медленные или быстрые. В то же время в результате адаптации к скоростно-силовой тренировке медленные мышечные волокна могут приобретать некоторые свойства быстрых волокон (в МО волокнах увеличивается содержание миофиламентов, запасы гликогена, усиливается активность ферментов гликолиза). Быстрые мышечные волокна в результате тренировки на выносливость могут приобретать ряд свойств медленных волокон (это выражается в увеличении в БОГ и БГ волокнах количества и размеров митохондрий).

И медленные, и быстрые мышечные волокна рекрутируются в работу не все сразу, а как бы порциями, так как иннервирующие их мотонейроны подразделяются на большое число групп с разным порогом возбуждения. Изменяя величину отягощения в упражнениях, скорость выполнения одиночного сокращения, темп движений, длительность рабочих периодов и время отдыха, можно вовлекать в работу преимущественно быстрые или медленные двигательные единицы, заставлять сокращаться БГ, БОГ или МО мышечные волокна. В процессе целенаправленной тренировки имеет место избирательное увеличение миофиламентов в быстрых или медленных мышечных волокнах или во всех типах волокон одновременно, избирательное увеличение количества и массы митохондрий в МО, БГ или БОГ волокнах, увеличение запасов гликогена и креатинфосфата в БГ, БОГ или МО волокнах. Изменения в мощности, скорости и энергетике сокращения мышечных волокон на уровне целостной мышцы и всего мышечного аппарата выражается в преимущественном увеличении максимальной или взрывной силы, скоростно-силовых способностей или выносливости к работе определенной мощности.

Адаптация скелетных мышц человека к систематическим силовым упражнениям проявляется на регуляторном, структурном и метаболическом уровнях. Первая фаза адаптации к силовой тренировке, первые заметные изменения в уровне проявления силовых способностей обусловлены регуляторными факторами — повышением «пускового» числа двигательных единиц в начале работы, рекрутированием дополнительных двигательных единиц по ходу работы и повышением синхронности в их работе. Этот эффект проявляется довольно быстро — через 1—2 недели после начала силовой тренировки и выражается в увеличении максимальной силы и других силовых способностей без увеличения мышечной массы. По мере продолжения тренировки происходит структурная адаптация — увеличиваются содержание миофиламентов в мышечных волокнах и физиологический поперечник нагружаемых мышц. Структурная адаптация мышц к силовой тренировке становится четко выраженной в процессе относительно длительной тренировки продолжающейся от 3-4 недель до нескольких месяцев. Причем, целенаправленно подбирая методы и средства тренировки, дозировку нагрузок, можно добиваться избирательной гипертрофии медленных или быстрых мышечных волокон. С гипертрофией мышечных волокон наиболее тесно связано увеличение силовых способностей спортсменов [1, .с 10].

Метаболический эффект адаптации к силовой работе выражается и увеличении энергетического потенциала мышечных волокон, в избирательном повышении запасов гликогена, количества и размеров митахондрий, в активности ферментов гликолиза или биологического окисления в мышечных волокнах различного типа. Следует отметить, что гипертрофия мышечных волокон в процессе силовой тренировки не только приводит к увеличению мышечной силы, но и является важной предпосылкой для по следующего развития выносливости, так как больший объем мышечной ткани способен вместить большее количество митохондрий и энергетических субстратов. Интенсивная мышечная деятельность может влиять не только на особенности энергетических процессов, протекающих на уровне мышечных волокон, но и оказывать преобразующее воздействие на деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма. Скелетные мышцы человека связаны безусловно-рефлекторными связями и вегетативными функциями (так называемые моторно-висцеральные рефлексы), и сократительная деятельность мышц активизирует и преобразует деятельность внутренних органов. Поэтому динамическая силовая работа приводит не только к росту силовых способностей, но и сопровождается повышением выносливости.

2. Методы развития силовых способностей

Тренировка любой направленности сопровождается регуляторными, структурными метаболическими перестройками, но степень выраженности этих адаптационных изменений зависит от величины применяемых отягощении, от режима и скорости мышечного сокращения, от продолжительности тренировки и индивидуальной композиции мышечной ткани, что находит отражение в выборе методов развития отдельных силовых способностей (табл. 1).

Таблица 1

Методы развития силовых способностей у спортсмена

Методика развития максимальной силы

Максимальные силовые способности спортсмена не только взаимосвязаны с максимальной отдачей, но и в значительной степени определяют способность к работе на выносливость. Чем выше запас силы, тем в более высоком темпе он может выполнять динамическую работу со стандартными отягощениями в диапазоне от 50 до 90% от максимального усилия, которое способны проявить мышцы. В спортивной практике для развития максимальной силы применяется несколько методов.

Метод максимальных усилий заключается в выполнении серий из 5-8 подходов к отягощению, с которым спортсмен способен выполнить 1-3 движения. Данный метод направлен на увеличение «пускового» числа двигательных единиц и повышение синхронности работы двигательных единиц, однако он оказывает незначительное воздействие на пластический обмен и метаболические процессы в мышцах, так как длительность воздействия этого метода на мышцы очень короткая.

Метод повторного максимума заключается в подборе таких отягощений, с которыми спортсмен способен выполнить от 6-8 до 10-12 повторений в одном подходе. В таком упражнении каждое последующее напряжение с субмаксимальным отягощением является более сильным тренировочным стимулом по сравнению с предыдущим, оно будет способствовать рекрутированию в работу дополнительных двигательных единиц. Количество повторений при использовании метода повторного максимума достаточно для активизации белкового синтеза (при 10 подходах к отягощению за тренировку общее количество движений достигает 100 и более) [7,с .10].

         Метод работы в уступающем режиме с супермаксимальными отягощениями успешно используется пловцами ряда стран для увеличения максимальной силы. В такой тренировке могут использоваться отягощения, превышающие величину максимальной статической силы спортсмена на 30-40%. Время опускания отягощения составляет 4-6 с, а время поднятия (с помощью партнеров или тренера) 2-3 с. Количество повторений в одном подходе достигает 8-12, а число подходов за занятие 3-4. Величина отягощения стимулирует увеличение «пускового» числа двигательных единиц, а длительность напряжений способствует рекрутированию новых двигательных единиц по ходу упражнения. Такой режим активизирует регуляторную и структурную адаптацию как в быстрых, так и в медленных мышечных волокнах.

Изометрический метод развития силы заключается в проявлении максимального напряжения в статических позах в течение 5-10 с. с нарастанием напряжения в последние 2-3 с. Ведущим тренирующим стимулом является не столько величина, сколько длительность мышечною напряжения. Изометрическая тренировка создает возможность локального воздействия на отдельные мышцы и мышечные группы при заданных углах в суставах, развивает двигательную память (что особенно важно для запоминания граничных поз при обучении и совершенствовании техники плавания). Вместе с тем изометрический метод имеет ряд недостатков. Прирост силы быстро прекращается и может сопровождаться снижением быстроты движений и ухудшением их координации. Кроме того, сила проявляется только в тех положениях, в которых проводилась изометрическая тренировка. В связи с этим в плавании получил распространение вариант изометрической тренировки в виде медленных движений с остановками в промежуточных позах с напряжением в течении 3-5 с. или в виде поднятия подвижных отягощении с остановками по 5-6 с. в заданных позах. Изометрический метод силовой тренировки способствует гипертрофии преимущественно медленных мышечных волокон.

Изокинетический метод применяется для развития максимальной силы спортсмена в виде низкоскоростной изокинетичсской тренировки с высоким сопротивлением движению и угловой скоростью движения не выше 100°С. В изокинетических упражнениях мышцы максима нагружаются во время всего движения и по всей его амплитуде при условии поддержания постоянной скорости движения или ее наращивание на второй половине движения. В изокинетических упражнениях рекрутируется значительно больше двигательных единиц, чем при выполнении преодолевающей работы с изотоническим или ауксотоническим режимом мышечного сокращения. Изокинетическая тренировка требует наличия специальных изокинетических тренажеров типа “Мини-Джим” и "Биокинетик", позволяющих выполнять локальные упражнения на различные мышечные группы. Для развития максимальной силы подбираются такие сопротивления, которые позволяют выполнить в общем подходе до отказа не более 6-10 движений (время выполнения одиночного отягощенного движения 4-8 с, время подхода — от 30 до 50 с).

При проведении занятий силовой направленности с юными спортсменами и особенно девушками и женщинами достаточно эффективным в плане повышения максимальной силы является метод максимальных повторений со средними отягощениями. Такая тренировка ведет к рабочей гипертрофии и увеличению силы преимущественно медленных (низкопороговых) мышечных волокон. Наибольший прирост мышечной массы и силы имеет место при тренировке с отягощениями, равными 50-60% от предельных. Данный метод за счет большого количества повторений способствует постепенному рекрутированию новых двигательных единиц в процессе работы при их асинхронной работе. В связи с большой длительностью каждого подхода (от 1,5 до 3 мин) в большей степени, чем прирост силы, идет увеличение силовой выносливости [3,с .9].

Методика развития взрывной силы. Для развития взрывной силы рук может использоваться тренировка со средними отягощениями максимальной скоростью одиночного сокращения, а также высокоскоростная изокинетическая тренировка со средним сопротивлением и установкой на максимально возможную скорость одиночного движения. Интенсивность мышечного напряжения и волевого усилия должна быть такой, чтобы в одном подходе спортсмен мог выполнить не более 10 движений. Темп движений произвольный.

Развитие взрывной силы ног осуществляется посредством прыжковых упражнений на максимальную высоту выпрыгивания и с помощью «ударного» (плиометрического) метода, заключающегося в максимальном выпрыгивании вверх после прыжка в глубину с возвышения. Спортсмен начинает отталкивания, не дожидаясь окончания амортизации при приземлении. Ударный метод основан на использовании безусловного рефлекса «сокращения вслед за растяжением» — быстро растянутая мышца при сокращении проявляет значительно большее усилие, чем в движении без предварительного растяжения. При этом активируются исключительно быстрые двигательные единицы.

Методика развития скоростно-силовых способностей и силовой выносливости:

         Тренировка скоростно-силовых способностей и силовой выносливости направлена на повышение мощности мышечного сокращения и энергетического обеспечения выполнения отягощенных движений. Она способствует паралельному повышению максимальной силы и функциональных возможностей организма. Основными тренирующими факторами являются величина отягощения и режим энергетического обеспечения силовой работы. Величина отягощения определяет преимущественное вовлечение в работу быстрых или медленных двигательных единиц, а длительность однократных нагрузок в сериях и темп движений определяют характер ресинтеза АТФ.

         При развитии скоростно-силовых способностей основным тренирующим фактором является максимальная частота движений при субмаксимальных и больших отягощениях (на уровне 70-90% от максимальной силы). Режим энергетического обеспечения скоростно-силовой работы — анаэробный алактатный (ресинтез АТФ осуществляется за счет расщепления КрФ), длительность однократной работы не должна превышать 15-20 с, количество повторений в серии 10-16 при интервалах отдыха 40-90 с. Считается, что при большом количестве повторений активизируется гликолитический ресинтез АТФ. Тем не менее в спортивной практике получила достаточно широкое распространение тренировка в виде 50-70 повторений длительностью 10-20с при интервалах отдыха 30-60 с.

Для развития скоростно-силовых способностей при тренировке на суше используется все многообразие средств силовой подготовки — штанга, блочные, фрикционные, пружинно-рычажные и изокинетические тренажеры. В отягощенных движениях, имитирующих гребковые движения, должны применяться такие отягощения, с которыми спортсмены способны выполнять движения с угловой скоростью 140-200° в 1 с.

В воде для развития скоростно-силовых способностей используется плавание с полной координацией и по элементам на отрезках 10-25 м, плавание на этих же отрезках с дополнительными сопротивлениями и в лопаточках с максимальной интенсивностью движений, плавание в гидроканале на супермаксимальных скоростях (свыше 1,9-2,0 м/с), плавание с удержанием груза на блоке, а также соревновательное плавание на 25 и 50 м. Используется повторный и интервальный методы при небольшом числе повторений — от 6-8 до 12-16.

В качестве самостоятельного метода развития скоростно-силовых способностей, например у пловцов, в практику подготовки вошла методика «облегчающего» лидирования или, как ее более правильно по смыслу называть, методика контактного силового лидирования с применением буксирующих устройств. Суть данного метода заключается в том, что при плавании с буксировкой на скорости, превышающей соревновательную на 10-30%, спортсмен ставится в условия, когда он вынужден выполнять движения в более высоком темпе и с большим усилием, чем он развивает при свободном плавании с максимальной интенсивностью, Таким образом создаются благоприятные условия для развития скоростно-силовых способностей и формирования технического навыка плавания на "рекордной" скорости. Используются отрезки 25-50 метров, Количество повторений — не более 10, пауза отдыха 2-4 мин. Плавание на буксире может чередоваться со «свободным» плаванием в максимальном темпе. (В тех случаях, когда нет возможности использовать буксирующие устройства типа лебедки, контактное силовое лидирование может осуществляться тренером, идущим по бортику бассейна и тянущим пловца с помощью эластичной резиновой тяги).

Тренировка скоростно-силовой направленность способствует гипертрофии и повышению силы быстрых мышечных волокон, хотя несколько меньшей степени, чем метод повторного максимума.

Развитие силовой выносливости достигается при выполнении отягощенных движений в гликолитическом, анаэробно - аэрбном и аэробно-анаэробном режимах энергообеспечения. Тренировка проводится интервальным, повторно - интервальным, повторным, круговым и соревновательным методами, а также методом силового контактного лидирования на дистанциях от 100 до 400 м.

         Организационными формами такой тренировки является станционная и круговая тренировка. Специфический адаптационный эффект тренировки на развитие силовой выносливости определяется величиной отягощения, темпом движений, длительностью однократной работы и интервалов отдыха. В подготовке пловцов для развития силовой выносливости применяются отягощения от 50 до 90% от максимальной силы и темп движений в диапазоне от 60 до 90% от максимально возможного при заданном отягощении и длительности работы.

Упражнения с субмаксимальными отягощениями при длительности от 30 с до 3-4 мин и темпе движений 40-60 в 1 мин вовлекают в работу БГ и БОГ мышечные волокна и способствуют повышению мощности и емкости гликолитического ресинтеза АТФ [9, с. 13].

Использование субмаксимальных отягощении в упражнениях длительностью от 2 до 10 мин при темпе 20-30 движений в 1 мин рекрутируются в работу быстрые мышечные волокна, однако, мощность работы невелика и концентрация молочной кислоты в мышечных волокнах низкая, так как она успевает частично окислиться в ходе работы в соседних МО волокнах, а частично — в самых быстрых волокнах. При отягощениях 40-50% от максимальной силы, среднем темпе движений (30-50 в минуту) и длительности работы 3-10 мин, когда общее количество повторений в каждом подходе к отягощению превышает 120-150 движений, в работу вовлекаются преимущественно МО волокна. Такие нагрузки стимулируют капилляризацию мышц, увеличение количества митохондрий в МО волокнах и приводят к повышению порога анаэробного обмена.

К сожалению, проблема метода развития силы, несмотря на значительные успехи науки и практики, еще далека от своего решения. Чем больше поднимается зана­вес неизвестности в этой области, тем более необъятные горизонты открываются взгляду исследователя. Выясня­ются все новые и новые детали, особенно в последнее время, вступающие в конфликт со сложившимися пред­ставлениями и грозящие разрушить их однажды. Поэто­му необходима огромная целенаправленная и, главное, со­вместная творческая работа ученых и практиков, для того чтобы обобщать, глубоко анализировать и правиль­но понимать выявляющиеся факты, зачастую противоре­чивые, организовывать новые исследования и создавать методологически строгую систему знаний, составляющих научную основу методики развития силы спортсмена.