Физиологическая характеристика ациклической работы
Ациклические движения встречаются во многих видах спорта, например в гимнастике, спортивных играх, единоборствах и т. д. Для ациклических движений предлагается следующая классификация:
Рис. 1. Классификация ациклических движений |
Ациклические движения представляют собой стереотипно следующие друг за другом фазы движения, имеющие четкое начало и завершение по типу: а-б-в-г-д-е. Эти движения не строятся на ритмическом рефлексе, подобно циклическим, хотя им может предшествовать циклическое (например.
разбег перед прыжком). В этом случае для осуществления ациклического акта - прыжка необходимо подавить ритмический двигательный рефлекс.
Ациклические движения характеризуются максимальной силой и скоростью сокращения мышц, которые связаны друг с другом обратно пропорциональной зависимостью.
Закономерности связи силы и скорости в движении описываются уравнением II закона Ньютона: /г= т • я, где I7 - сила, т - масса, а - ускорение. Применительно к ациклическим движениям он будет звучать так: "Проявляемая в ациклическом движении сила прямо пропорциональна произведению перемещаемой массы снаряда или тела на ускорение".
Собственно силовые и скоростно-силовые движения отличаются тем, что проявления максимальной силы зависят от двух причин (рис. 2).
I зона. Развиваемая сила растет за счет увеличения перемещаемой массы (то есть т - переменная величина вплоть до max) при неизменном или близком к нулю ускорении; это собственно силовые упражнения:
F max = m mах • а (подъем штанги).
II зона. Развиваемая сила при движении увеличивается в основном за счет ускорения (то сеть "а" - переменная величина, а "m" - постоянная); это скоростно-силовые движения, которые описываются уравнением:
F mах = · m (метания, ПрЫЖКИ).
При скоростно-силовых движениях перемещаемая масса постоянна и относительно мала. Поэтому и проявление силы, и спортивный результат зависят от величины придаваемого снаряду ускорения.
III зона. Сила проявляется при малых отягощениях (бросание теннисного мяча, камня), а ускорение ("а") - стремится к максимуму. Это зона проявления максимальной скорости.
Рис. 2. Характеристика зависимости "Сила-Скорость": I - зона силовых упражнений; II - зона скоростно-силовых упражнений; III - зона максимальной скорости |
Характеристика силовой работы
В наиболее чистом виде силовая работа - подъем штанги. При силовой работе переменной величиной, определяющей максимум силы, является преодолеваемое сопротивление, например вес штанги. Величина развиваемой скорости сокращения меняется незначительно. Проявление силовых способностей в собственно силовых движениях обозначается как "медленная сила", в отличие от быстрой и взрывной силы в скоростно-силовых движениях.
При проявлении "медленной силы" се величина примерно равна весу применяемого отягощения (при преодолевающей работе). В случае увеличения груза до уровня Fmах величина проявляемой силы в преодолевающем режиме уже не увеличивается (рис. 3).
В уступающих движениях мышца может развивать усилие больше Fmах, проявляемой в преодолевающем режиме. Сила мышц не может достичь максимума одномоментно: это достигается постепенно, в течение определенного времени (). Для качественной характеристики силовых способностей (рис. 3) часто определяют время развития максимального усилия (
- градиент силы).
Рис. 3. Нарастание силы при максимальном усилии |
Рассмотрим особенности механизма мышечного сокращения при проявлении медленной силы. Ими являются: синхронизация деятельности наибольшего количества активных мышечных волокон при наивысшей степени напряжения; максимальная эффекторная импульсация из двигательных центров; длительность мышечного напряжения больше, чем при других проявлениях динамической силы; наблюдается оптимальное напряжение мышц- антагонистов; способ энергообеспечения - за счет АТФ и КрФ.
Особенности реакции организма на силовую работу. Энерготраты. Подъем штанги весом 100 кг на 2 м за 2 с равен работе в 200 кгм/с; при этом потребляется 0,5 л кислорода. Кислородный запрос составляет 30 л/мин (т. е. соответствует работе максимальной мощности). Но ввиду небольшой продолжительности усилий рабочее потребление кислорода за 1 мин составляет 1,0 – 1,5 л.
При подъеме большого суммарного груза общие энерготраты могут быть весьма значительными (до 1500 ккал), а в среднем - 400-500 ккал. С увеличением веса спортсмена удельные энерготраты на 1 кгм работы увеличиваются (легчайший вес - 48 ккал, тяжелый - 85 ккал). Эта "излишняя" энергия расходуется на внутренние нужды организма, в частности, на противодействие силам гравитации.
Реакция функций дыхания и кровообращения. Во время силовых напряжений закономерная реакция дыхательной системы - задержка дыхания с явлениями натуживания. Это формирует приспособительные реакции отдельных органов, тканей и функций спортсмена. Натуживание - положительный фактор для проявлений силы: оно повышает силовые показатели, но при этом происходит сдавливание полых вен и затрудняется доступ крови к сердцу, а следовательно, и к мозгу.
Таким образом, собственно силовые нагрузки оказывают специфическое влияние на кровообращение, создавая ему затрудненные условия ввиду значительного повышения внутригрудного и внутрибрюшного давления (до 150 мм рт. ст. и больше). Поэтому значительные силовые напряжения противопоказаны детям.
Уже перед подъемом тяжелых снарядов ЧСС увеличивается в среднем на 33 % и более, а АД иногда - до150 мм рт. ст. Во время силовой работы ЧСС может достигать 140-150 уд/мин. МОК возрастает почти в 2 раза, АД систолическое - до 180 мм рт. ст. и выше.
Явление натуживания сопровождается учащением пульса до 100-110 уд/мин, увеличением систолического и диастолического АД, уменьшением ударного объема сердца, снижением оксигенации крови.
При адаптации к силовым напряжениям негативные реакции (у тяжелоатлетов) сглаживаются или отсутствуют.