Наука и практика силового тренинга от Владимира ЗАЦИОРСКОГО. Часть третья.

Справка: Владимир Зациорский профессор Пенсильванского Университета, доктор наук, консультант по подготовке сборных команд СССР и, позднее, США к Олимпийским играм, выдающийся ученый с мировым именем в области спорта, доктор педагогических наук, работал в спортивной науке в СССР, после перестройки уехал в США. Тренировал сотни атлетов мирового уровня, автор 15 книг и более чем 350 научных статей. Серия статей в журнале «БОГАТЫРЬ» знакомит читателя с замечательной книгой Владимира Зациорского «Наука и практика силового тренинга». В этих статьях максимально просто и кратко излагаются основные положения, которыми пользуется Владимир Зациорский в своей книге. Если что-то покажется читателю слишком сложным, то, увы, и сам объект исследований – организм человека - очень сложен.  И простыми методами описать его функционирование и добиться выдающихся достижений в тренировке невозможно. Статьи являются лишь пересказом книги. Тем же, кто желает ознакомиться с трудом Владимира Зациорского полностью, следует приобрести его книгу. Начало обзора труда Владимира Зациорского в первых двух выпусках журнала "БОГАТЫРЬ" ГЛАВА 2 Сила, специфицированная на задании Если стоит задача выяснитъ, как должен тренироваться спортсмен, чтобы достичь наилучших результатов, то первым шагом является определение тренировочной цели. Чтобы в дальнейшем правильно понимать тренировочный процесс, требуется четкое представление значения мышечной силы. В этой главе будет дана дефиниция мышечной силы, и читатель познакомится с основными факторами её развития. Если спортсмен с большим усилием совершает максимальную попытку, то приложенная им сила зависит как от двигательной задачи, так и от способностей спортсмена. Поэтому следует рассмотреть факторы, определяющие результативность и сравнить двигательные задачи. Элементы силы Если от спортсмена потребуется развить огоромную силу против спички, то это успехом не увенчается. Не беря в расчет наилучший результат, величина такой силы будет скорее всего мизерной. Мы можем сделать вывод, что величниа мышечной силы зависит от прилагаемого внешнего сопротивления. Сопротивление - это один из факторов, который оказывает влияние на показанную спортсменом силу, но только один. Остальные факторы так же имеют значение. В дальнейшем они будут деталированно рассмотрены. Максимальная мышечная сила Представим себе спортсмена, которого попросили многократно толкнуть ядро с различной степенью усилия. Согласно законам механики дальность толчка определяется положением ядра при толчке и величной и направлением его скорости к моменту толчка. Принимается, что высота и угол толчка при различных попытках остается неизменным. При данном условии дальность толчка определяется только начальной скоростью ядра. Соответственно заданию, многократно толкать ядро с различной степенью усилия, достигается максимальная дальность полета ядра. Это и есть индивидуальная максимальная мышечная сила (максимальная дальность толчка, максимальная скорость полета ядра). Параметрические отношения В науке переменная, определяющая результат эксперимента (напр. масса или расстояние), или специфическая форма математического выражения, обозначается как параметр. Иными словами, параметр - это зависимая переменная, которая экспериментально изменяется. Велосипедисты изменяют во время тренировки их переводные отношения на колеса. Чем выше перевод, тем выше действующая на педали сила и тем меньше частота оборота педалей. Отношение (инверсивное) между силой и частотой (скоростью оборота педалей) - пример параметричаского отношения. Инверсивное отношение - негативно, т.е. чем выше сила, тем ниже скорость. Непараметрические отношения Тренер по плаванию хочет определить значение силовой тренировки на суше для её спортсменов. Чтобы получить ответ на данный вопрос, она замеряет (а) максимальную силу показанную спортсменами в специальном упражнении против высокого сопротивления, и (б) скорость плавания. Он считает, что корреляция между двух переменных высока, т.к. показатель максимальной силы важен и считается ненапрасным тратить время и прилагать усилия для развития максимальной силы. Если же коррляция была бы низка (напр. если бы сильнейшие спортсмены не были бы самыми быстрыми), то тогда не имело бы смысла тренировать максимальную силу. Другие характеристики, как мышечная выносливость или гибкость были бы важнее. Но тренер установил, что имеет место сигнификантная корреляция между максимальной силой и скоростью плавания. Лучшие пловцы развивают большую силу при специфических движениях. Это пример непараметрического отношения. Дефиниция мышечной силы Сила или мышечная сила - это способность развивать максимальное усилие. Вспомним, что в механике и физике сила дефинируется, как величина для определения переменного действия меж двух тел. Сила выражается в двух направлениях: или изменяется направление тела или тело деформируется или же наблюдаются оба явления. Сила имеет свойство вектора. Она обозначается (а) величиной, (б) направлением и (в) точкой приложения. В спортивных движениях сыществует много различных сил. Биомеханика подразделяет их на две группы: внутренние и веншние силы. Сила, которая действует от одной стороны человеческого тела на другую, обозначается как внутренняя. К внутренним силам относятся помимо прочего силы между костями и костно-связочные силы. Силы которые действуют между телом спортсмена и окружающей средой, обозначаются как внешние. Соответствуя такой дефиниции силы, только внешние силы используются в качестве меры силы спортсмена. Общеизвестно, что мышца переносит силы на кость во время - сокращения (концентрическое или миометрическое), - растяжения (эксцентрическое или плиометрическое) или - сохранения длины (статическое или изометрическое). В другом смысле понятие силы может быть дефинировано, как способность к преодолению или к содействию с внешними сопротивлениями посредством мышечных усилий. В случае концентрических мышечных реакций действует сила сопротивления против направления движения. При эксцентрическом действии действует внешняя сила по направлению движения. Определяющие результат факторы: Сравнение двигательных задач Если при различных попытках части тела двигаются по одной и той же траектории, то мы считаем, что движеня одинаковы, независимо от различий таких элементов, как время и скорость. При такой дефиниции движение определяется только его геометрией, не кинематикой и не кинетикой. К примеру, тяжелоатлетический рывок с различного веса штангами представляет собой одно движение. Напротив, отталкивание при прыжке в высоту с или без дополнительноко отягощения - представляет собой другое. Максимальные силы, которые спортсмен прилагает при подобных движениях, к примеру при распрямлении ног в вышеназванных случаях, при измененных условиях соответственно различны. Две области факторов, экстринические (внешние) и интринические (внутренние) определяют данные различия. Экстринические факторы и значение сопротивления Сила - это величина для определения действия одного тела на другое, и сила этого действия будет определяться свойствами и движениями обоих взаимодействующих тел. Сила, которую спортсмен прилагает к внешнему телу (напр. свободный вес, место хвата на тренажере, вода при плавании или гребле), зависит не только от самого спортсмена, но и от внешних факторов. Чтобы оценить влияние внешнего сопротивления, представим себе спортсмена, который развивает свою максимальную силу в выпрямлении при приседаниях. Имеется два экспериментальных пути для измерения внешнего сопротивления. В первом случае максимальная изометрическая сила замерялась при различных коленных углах. Во многих исследованиях была установлена позитивная корреляция между силой и длиной ног (т.е. расстояние между тазом и стопой): с выпрямлением ног возрастает приложенная сила - рис. 2.3. кривая А. Силовой максимум достигается при почти полном распрямлении ног. Это соответствует повседневным наблюдениям - больший вес можно преодолеть при полуприседаниях, а не при глубоких. Если же процесс выпрямления ног будет измерен во время динамического движения, например во время отталкивания при прыжке, то соотношения будут прямо противоположными - рис. 2.3. кривая В. В этом случае наибольшая сила будет достигаться в самой глубокой точке. Корреляция между макс. силой и длиной ног - негативная. Здесь механические свойства ног похожи на свойства пружины: чем больше деформация (здесь: сгибание ног), тем больше сила. Рис. 2.3. Взаимосвязь между максимальной силой и длинной ног в случае изометрического тестирования - кривая А и в случае динамического тестирования - кривая В. Механическая обратная связь Все упражнения силовых тренировок могут, в зависимости от вида сопротивления, подразделяться на два типа: с механической обратной связью и без. Возьмём, к примеру движение весла в воде. Скорость гребли при этом является результатом внешних мышечных усилий, прилагаемых спортсменом. Активная мышечная сила приводит к повышению скорости весла, вследствие чего возрастает сопротивление воды. Чтобы преодолеть повышенное сопротивление воды, должна повышаться и мышечня сила. Поэтому повышение сопротивления воды может быть рассмотрено, как действие приложенной мышечной силы (механическая обратная связь). Представим себе другой пример: человек толкает уже находящуюся в движении тяжелую грузовую машину. Независимо от всех развиваемых этим человеком сил, грузовик будет двигаться с неизменной скоростью. Человеческая мышечная сила не привела к какому бы то изменению движения грузовика (никакой механической обратной связи). Спортивные движения обычно связаны с механической обратной связью. Движение и сопротивление изменяются, как следствие применённой спортсменом силы. Механическая обратная связь отсутствует только при изометрических упражнениях и при работе на изокинетических системах. На изокинетических системах скорость движения части тела по отношению к суставу остается неизменной. Сопротивление системы соответствует мышечной силе на протяжении всей области движения. Максимальная сила замеряется при динамических условиях, но только если заданная скорость была достигнута движущейся частью тела. Виды сопротивления Принимая во внимание спицифические требования от силовых упражнений, огромное значение для тренировочного процеса имеет выбор правильного вида механического сопротивления. Типичные снаряды для программ силовых тренировок могут быть категоризированы соответственно виду приложенного сопротивления. При сопротивлении, основанном на эластичности, величина силы зависит от меры изменения формы. Длина предмета с идеальной эластичностью, увеличивается пропорционально примененной силе. Итак, чем больше изменение формы (напр. деформация пружины, эластичной или резиновой ленты), тем больше примененная сила. Другий вид сопротивления основан на инерции. Сила пропорциональна массе, умноженной на ускорение. Так как масса тела чаще выбирается как двигательный параметр, то силу определяет ускорение. Вследствие гравитационных влияний и влияний трения, довольно таки сложно найти движение, при котором бы сопротивление создавалось бы только инерцией. Движение биллиардного шара пример тому. Пример из тренировочной практики поясняет соотношения между массой и силой. При метании и толкании снарядов различных масс (ядра весом от 1 до 20 кг используются в тренировочном процессе), приложенная сила к легкому ядру относительно невелика и на нее в высшей мере оказывает влияние масса ядра. Сила, влияющая на тяжелые ядра, напротив определяется силой самого спортсмена. Если тело получает ускорение за счет мышечной силы, то направление ускорения не соответствует направлению силы, за исключением вертикальных движений. Гораздо больше оно соответсвует направлению результирующей силы, которая образуется от векторной суммы мышечной силы и силы притяжения. Так как сила земного притяжения действует по направлению вниз, спортсмен должен её компенсировать, при этом направление его усилия будет более вертикальным, чем желаемое направление движения. Примером тому является толкание ядра. Направление ускорения ядра не совпадает с направлением применения силы спортсменом (рис. 2.6). Pис. 2.6. Направление применения силы спортсменом Fmus не совпадает с направлением результирующей силы Fres, являющейся суммой сил, действующих на ядро - силы гравитации Fgrav и силы спортсмена Fmus. Интринические факторы Сила которую спортсмен может развить в одном и том же движении, зависит от различных факторов: скорость, позиция тела и направление движения. Причиной возникновения мышечной силы является активность отдельных мышц. Приведенные выше переменные определяют степень развития силы этих отдельных мышечных групп. При этом не имеется прямой связи между активностью отдельно взятых мышц и мышечной силой (к примеру при подъёме штанги). Мышечная сила определяется согласованным взаимодействием большого количества мышечных групп. Активирванные мышцы производят прямолинейное тянущее действие на кости. Переводное действие мышечной силы обуславливает так же и вращяющее движение в суставах. Так как различны расстояния действия мышц на их оси вращения, их вращательные действия не пpямопропорциональны к развитой мышечной силе. Вращательные движения в различных суставах координированы таким образом, чтобы развить максимальную силу в желаемом направлении, к примеру, вертикальное движение при поднятии штанги. При этом существуют сложные отношения между мышечной силой (силой, развиваемой определённой мышечной группой) и силой мышц (максимальной внешней силой). Не принимая во внимание эти различия, многие феномены мышечной биомеханики и физиологии изолированных мышц определяются так же и при сложных движениях, в которые вовлечено большое количество мышечных групп. Продолжение в следующем номере…