Лекция 7,8,9. Биомеханика двигательных качеств
 Скачать 183.5 Kb.
|
|
Топография силы - это месторасположения наиболее сильных мышц у данного человека. Чтобы определить топографию силы необходимо исследовать силу как можно большего числа мышечных групп, то есть провести полидинамометрию. У людей, не занимающихся спортом, преобладает сила тех мышц, которые почти постоянно удерживают тяжесть или преодолевают ее. Человек постоянно испытывает на себе силу притяжения земли и, чтобы находиться в вертикальном положении, должен противостоять ей за счет напряжения разгибателей спины и ног. Они и оказываются наиболее сильными. Кроме этого, человеку почти постоянно приходится носить тяжести в руках, поднимать их, поэтому имеется преимущество в силе сгибателей рук. Люди, занимающиеся спортом, имеют топографию силы характерную для данного вида спорта. Так, у штангистов более развиты разгибатели рук, ног и туловища. Для достижения высоких спортивных результатов конькобежцы должны обладать достаточной силой мышц разгибателей и сгибателей бедра, разгибателей и сгибателей голени и разгибателей стопы. Поэтому в спорте существует зависимость между спортивным результатом и силой некоторых групп мышц. Например, показатели силы кисти не влияют на результат выступлений гимнастов на брусьях, зато имеется прямая зависимость между числом подтягиваний, временем удержания прямого угла в тазобедренных суставах в положении виса и результатом выступления. Таким образом, если известна топография силы данного вида спорта то, периодически измеряя силу соответствующих мышц, можно видеть степень подготовленности спортсмена, соответствие силы мышц топографии силы для данного вида спорта и осуществлять своевременную коррекцию силовой подготовки, а корригировать возникшее несоответствие топографии силы этого вида спорта. Кроме этого, определение топографии силы новичков позволит установить их пригодность к данному виду спорта, так как неподходящая топография не позволит ему овладеть рациональной техникой. 1.3.6. Биомеханические требования к силовым упражнениям а). Совпадение амплитуды и направления движения. Тренировочное упражнение с отягощением должно совпадать с соревновательным по размаху и направлению движения. Например, если бегун выполняет тренировочное упражнение с меньшей длиной шага (а, рис. 8), чем соревновательная длина шага (б), то возросшая сила мышц будет проявляться в основном на тренируемую длину шага и прибавки силы в толчке на большую длину шага будет мало. Одинаковое направление тренировочного и соревновательного движений должно быть потому, что в зависимости от направления движения участвуют разные мышцы - сгибатели или разгибатели. В результате если направления движения не совпадают, то рост силы от тренировочного движения произойдет не в тех мышцах. Рис.21. Объяснение в тексте. Рис. 22. Объяснение в тексте. б). Совпадение акцентного участка работы мышцы во время тренировочного и соревновательного движений. Как было рассмотрено в разделе 6, во время сокращения мышца имеет момент, когда ее сила достигает пика - это акцентируемый участок. Если этот участок будет совпадать в тренировочном и соревновательном упражнениях, то спортивный результат возрастет. Если же это правило не соблюдается (рис. 22), то спортивный результата либо не улучшится, либо улучшится незначительно несмотря на то, что сила мышцы после силовой тренировки возросла. Произойдет это потому, что мышцу "приучили" проявлять свою максимальную силу в другое время, чем это требуется в соревновательном движении. Например, легкоатлеты для развития силы сгибателей бедра иногда применяют поднимание бедра с отягощением в положении стоя, сгибая ногу в тазобедренном и коленном суставах. Такое упражнение не совпадает с соревновательным ни по амплитуде, ни по направлению, ни по акцентному участку. в). Совпадение величины мышечной тяги в тренировочном и соревновательном движениях. Если в тренировочном движении отягощение будет составлять менее 20% максимальных силовых возможностей мышц, то от такой тренировки будет не рост силы, а уменьшение относительно начального уровня. Для тренировки силы необходимы максимальные силовые напряжения. Существуют три способа создания максимальных силовых напряжений. 1. Повторное поднимание непредельного веса до выраженного утомления (до отказа). Предельный вес тот, который можно поднять 1 раз в одном подходе без значительного эмоционального возбуждения. 2. Поднимание предельного веса. 3. Поднимание непредельного веса, но с максимальной скоростью. Следовательно, прежде чем приступить к силовой тренировке, следует выяснить величину сопротивления, которое спортсмен преодолевает в соревновательном движении, тренировочном и максимальную силовую возможность спортсмена, чтобы задать правильную тренировочную нагрузку. г). Совпадение быстроты наращивания силы мышц в тренировочном и соревновательном упражнениях. В разных движениях человека требуется разная быстрота роста силы во время ее сокращения. Особенно это проявляется в спорте. В таких видах как плавание, лыжи, гребля и др. усилие нарастает плавно относительно продолжительное время. Такой же характер роста силы должен быть и в тренировочном упражнении. Например, этого можно достичь в упражнениях с резиной, эспандером. Для этих видов спорта непригодны упражнения с взрывным ростом силы. Они пригодны для метаний, тяжелой атлетики, борьбы, спринта и др. Для них в тренировке должны быть динамические скоростно-силовые упражнения: толчки, рывки штанги, прыжки с отягощениями, метания тяжелых снарядов и т.д. Кроме этого, как было изложено в разделе 8, для быстрых спортивных движений вообще желательно иметь более быстрый рост силы мышц в движении. д). Совпадение вида работы мышц в тренировочном и соревновательном движениях. Причина необходимости такого совпадения кроется в том, что мышца проявляет разную силу в уступающем и преодолевающем видах работы (раздел ..). Если в соревновательном виде движения работа преодолевающая, то и в тренировочном она должна быть такой же. Совпадение тренировочного силового упражнения с соревновательным по амплитуде и направлению движения, по акцентному участку, по величине мышечной тяги, по быстроте нарастания силы тяги, по виду работы мышц называется п р и н ц и п о мд и н а м и ч е с к о - г осоответствия. Если эти принципы соблюдаются, то тренировка достигает поставленной цели. 1.4. Биомеханика скоростного качества 1.4.1. Понятие о скоростном качестве Скоростное качество - это способность человека совершать двигательные действия в минимально короткое время. У человека три составные части скоростного качества: - скорость одиночного движения, - частота движений, - латентное (скрытое) время реакции. В движениях человека все скоростные качества проявляются комплексно и определяют общую величину скорости. Например, в спринтерском беге результат забега зависит от: - времени реакции на старте (латентное время); - скорости отдельных движений (отталкивание от опоры, сведения бедер в полете); - частоты шагов. Практически скорость в циклических видах спорта, например, в беге, зависит от сочетания этих трех составляющих скоростного качества спортсмена. Хотя они относительно независимы друг от друга. Естественно, что скорость передвижения спортсмена по дистанции зависит не только от этих составляющих, но и от других причин, например, от длины шагов, а она, в свою очередь, от длины ног, силы мышц, техники отталкивания. Но названные три составляющие скоростного качества являются основными для скорости на дистанции, т.к. при одной и той же скорости на дистанции у разных спортсменов длина и частота шагов может быть разной, что опять таки зависит от длины ног, силы мышц и техники отталкивания. Поэтому длина шагов и частота лишь косвенно характеризуют скоростные качества, а наиболее показательными остаются: скорость одиночного движения, частота движений, латентное время. 1.4.2. Динамика скорости В любых спортивных движениях различают две фазы оказывающих влияние на результат: - фаза стартового разгона, когда скорость увеличивается, о чем нам рассказывает ускорение и - фаза выполнения основной части движения, здесь характерной является дистанционная скорость. В спорте часто результат зависит от интенсивности изменения скорости во время этих фаз, т.е. от динамики скорости. Например, в прыжках в длину спортсмен фазу стартового разгона может начать чуть медленнее или чуть быстрее, но в любом случае к моменту отталкивания скорости должна быть максимальной (рис. 23). В спринтерском беге нарастание скорости в фазе стартового разгона происходит с большим ускорением, а во второй фазе скорость относительно стабилизируется (рис. 24). Однако, здесь в фазе стартового разгона есть своя динамика. Необходимо, чтобы в этой фазе мгновенная скорость на отдельных отрезках стартового разгона не превышала бы уровень максимальной скорости этого спортсмена. Иначе он во время разгона "выдохнется" и не сможет удержать набранную скорость на остальном отрезке дистанции. Следовательно, способность быстро набирать скорость это еще не значит, что будет показан обязательно хороший результат. Можно быстро набирать скорость, но не удерживать ее на остальной части дистанции. Так бывает у новичков. Они могут набирать скорость как квалифицированные спортсмены, но не удерживают ее на дистанции. В одних видах спорта важно хорошее стартовое ускорение (игровые виды спорта), в других - высокая дистанционная скорость (прыжки в длину), в третьих - и то, и другое (спринтерский бег). 1.4.3. Зависимость скорости движений от силового качества мышц Скорость движений человека зависит не только от уровня его быстроты, но и от уровня динамической силы, т.е. силы проявляемой во время движения, от гибкости, от уровня спортивной техники и др. Но наибольший интерес для спортивного результата представляет зависимость между силой и скоростью, то есть как зависит скорость движений спортсмена от силы мышц. Знание характера этой зависимости поможет ответить на вопрос - надо ли тренировать силовое качество, чтобы повысить скорость движений, а если надо, то какие применять отягощения во время силовой тренировки? Разберем это на 4-х вариантах тренировки. Первый вариант. Тренировка скорости движений без отягощения. Из биомеханических свойств мышц известно, что сила тяги мышц зависит от величины внешнего сопротивления, чем оно больше, тем больше сила тяги мышцы. Это ее свойство лежит в основе силовой тренировки. Кроме этого, из биомеханики мышц известно, что мышца при сокращении развивает силу пропорциональную внешней нагрузке. При тренировке без отягощения внешнее сопротивление будет равно только тяжести перемещаемых звеньев тела в этом движении, которая присутствует всегда, значит не является дополнительным сопротивлением. Исходя из биомеханики мышц, в результате такой тренировки роста силы мышц не должно быть. Результат тренировки без отягощения можно проанализировать с помощью графиков (рис. 00,а). Для этого на оси абсцисс будем откладывать величину внешнего сопротивления, что соответствует силе тяги мышц или их силовому качеству. На оси ординат будем откладывать скорость движения, что соответствует скорости сокращения мышцы или ее скоростному качеству. График 1 отражает зависимость между скоростью и силой до тренировки. Место пересечения графика с осью скорости (точка 1) указывает на величину возможной максимальной скорости движения на данный момент, но при нулевой силе внешнего сопротивления. Место пересечения графика с осью силы (точка 2) указывает на величину силы внешнего сопротивления, при которой движения не будет, то есть при данном уровне силового качества мышц движение невозможно. Возьмем какую-либо субмаксимальную скорость (на оси скорости точка А) и от нее проведем перпендикуляр до пересечения с линией графика (точка В). От этой точки опустим перпендикуляр к оси силы. Место его пересечения с осью силы (точка С) указывает, что такая скорость возможна только при небольших внешних сопротивлениях. График показывает также, что при увеличении внешнего сопротивления (точка F) скорость движения падает (точка L). Но, чтобы преодолевать большее внешнее сопротивление, нужна и большая сила мышц. Следовательно, чтобы увеличить скорость движения при возросшем внешнем сопротивлении необходимо тренировать силовое качество мышц. График 2 отражает изменения происшедшие в результате 8 недельной тренировки без отягощения. Место пересечения графика с осью скорости переместилось по оси выше (точка 3). Это говорит о том, что в результате такой тренировки увеличился максимум скорости движений, но без внешнего отягощения. Продление перпендикуляра СВ до пересечения с графиком 2 (точка D), затем до оси скорости (точка Е), показывает, что после тренировки возросла скорость движений, но при том же минимальном внешнем сопротивлении. Следовательно, тренировка без отягощения приводит к росту скорости движений , но в основном только при минимальном внешнем отягощении. График показывает также, что место пересечения графика с осью силы (точка 2) осталось прежним. Вывод. Тренировка скорости движений приводит к росту скоростного качества мышц, которое может проявиться только при небольших внешних сопротивлениях, и не дает прироста силового качества мышц. В спортивных движениях спортсмен всегда преодолевает значительные внешние сопротивления (вес собственного тела, силы инерции, сопротивление воздуха, воды и т.д.). Значит, такой вариант тренировки не приведет к улучшению спортивного результата. Второй вариант. Тренировка скорости движений с максимальными для данного спортсмена отягощениями. Результат тренировки представлен в виде графика 2 на рисунке 00. График 1 (рис. 00) отражает зависимость между скоростью движения и силой внешнего сопротивления до тренировки. Место его пересечения с осью силы (точка 2) указывает на максимальную силу внешнего сопротивления, при которой сила мышц спортсмена не может его преодолеть чтобы вызвать движение, то есть это предел силовой возможности мышц на данный момент. Возьмем какую-либо субмаксимальную силу внешнего сопротивления (на оси силы точка А) и проведем перпендикуляр до пересечения с линией графика (точка В). От места пересечения проведем перпендикуляр до пересечения с осью скорости (точка С). Пересечение показывает величину скорости движения при таком внешнем сопротивлении. Она минимальная. Следовательно, при больших внешних сопротивлениях скорость движения будет небольшая. После тренировки с максимальными отягощениями (график 2) место пересечения графика с осью скорости осталось прежним, а на оси силы (точка 3) сдвинулось вправо. Это свидетельствует о том, что порог максимального внешнего сопротивления, при котором мышцы не могут вызвать движение, увеличился. То есть, в результате таких тренировок выросла сила мышц. Если от прежнего порога максимальной силы сопротивления, при котором движение было невозможным (точка 2), так как не хватало мышечной силы, провести перпендикуляр до пересечения с вторым графиком (точка D), а от нее к оси скорости точка (Е), то будет видно, что после тренировки этой силы мышц уже достаточно чтобы осуществить движение, но в зоне минимальных скоростей. Вывод. Тренировка с максимальным отягощением приводит: 1) к росту скорости движений (скоростного качества), но в зоне с максимальным внешним сопротивлением; 2) к росту силового качества мышц. Такой вариант тренировки будет полезен для спортивных движений с подъемом тяжестей (тяжелая атлетика). Третий вариант. Тренировка с отягощением 30% от максимальных силовых возможностей спортсмена. График 2, (рис. 00) отражает произошедшие изменения. Произошло увеличение и скорости движения и способность преодолевать большее внешнее сопротивление. Точка пересечения графика с осью скорости переместилась больше, чем точка пересечения графика с осью силы. Если от места пересечения графика до тренировки с осью скорости (точка 1), где движение было возможным только без внешнего отягощения, провести перпендикуляр до пересечения с графиком 2 (точка А), а от него перпендикуляр на ось силы, то становится очевидным, что в результате такой тренировки стала возможной скорость движений в диапазоне от минимальных внешних сопротивлений до средних. Если от точки 3 провести перпендикуляр до пересечения с линией графика 2, то станет видно, что такая тренировка увеличила скорость движений и в зоне с максимальными внешними отягощениями, но в меньшей степени, чем от минимальных до средних. Следовательно, в результате такой тренировки увеличилась и скорость движений и сила мышц, но больше скорость движений, то есть скоростное качество. Наиболее значимым прирост скорости движений произошел в зоне от минимального внешнего сопротивления до средних величин. Четвертый вариант. Тренировка с отягощением 60% от максимальной силовой возможности. Результат тренировки отражен на графике 2 (рис. 00). Произошло увеличение и скорости движений и способности преодолевать большее внешнее сопротивление. Точка пересечения линии графика с осью силы сместилась в сторону увеличения сильна на большее расстояние, чем точка пересечения линии графика с осью скорости. Если точки пересечения графика до тренировки 1 и 3 спроецировать на график после тренировки, то становится очевидным, что в результате такой тренировки больше выросла скорость движений в зоне максимальных внешних отягощений до средних и меньше в зоне с небольшими внешними отягощениями. Значит, такой вариант тренировки привел к увеличению скорости движений и к росту силы, но преимущественно силы. Наиболее значимым прирост скорости произошел в зоне от среднего внешнего сопротивления до максимального. Такой вариант тренировки подходит для скоростно-силовых видов спорта, то есть где для быстрых движений необходимо и скоростное качество мышц и силовое. |