Методика развития скоростно-силовых качеств юношей спринтеров 14-15 лет

Эффективность управления процессом  совершенствования двигательных возможностей в ходе спортивной подготовки, по мнению ученых, будет выше, если акценты педагогических воздействий будут совпадать с особенностями того или иного периода онтогенеза [8].

Несмотря на то, что некоторые специальные  скоростно-силовые возможности в  наибольшей мере развиваются в возрасте 17-20 лет, включать в процесс подготовки подростков напряженную силовую работу нецелесообразно, так как она предъявляет к организму чрезвычайно завышенные требования в связи с несовершенством костно-мышечного аппарата и нервной системы в этом возрастном периоде [7].

Для развития скоростно-силовых  качеств наиболее благоприятен младший школьный возраст. Данные биологических исследований говорят о том, что скоростно-силовой показатель растет только до 14 - летнего возраста, после чего происходит относительная стабилизация. Дальнейший прирост скоростно-силовых качеств обеспечивается лишь за счет совершенствования различных методик тренировки, техники выполнения упражнений. Наиболее интенсивные темпы прироста скоростно-силовых качеств характерны для детей с высоким уровнем физического развития [46].

Бурное развитие двигательной функции, присуще подростковому  возрасту, приводит к тому, что по многим основным показателям она  мало отличается от двигательной функции  взрослых людей. Однако на фоне общего совершенствования двигательной функции у подростков могут иметь место случай довольно значительного ухудшения координации движений, снижение их точности. Однако из существенных причин этого явления специалисты называют перестройкой моторного аппарата, выражаются во время несоответствий мышечной силы и непропорционально возросшим весом. Учитывая это, для предупреждения временной дискоординации следует начинать регулярные занятия спортом до начало активного периода полового созревания и не торопиться с окончательными выводами о спортивных способностях подростка.

У подростков совершенствуется и приближается к уровню, свойственному  взрослым, способность правильно  организовывать своё восприятие в процессе учебных занятий. Они стремятся  критически осознать сущность усвояемых  знаний, выработать к ним своё собственное отношение, не просто запомнить учебный материал, но и понять, объяснить его истинность, что полагает на педагога ряд требований к качественной стороне самого обучения [17].

1.2. Физиологические аспекты деятельности в легкоатлетических видах

Под влиянием занятий  лёгкой атлетики развиваются и совершенствуются не только двигательные качества (сила, выносливость, быстрота, ловкость, гибкость), но и вегетативные функции (кровообращение, дыхание), и психомоторные способности (быстрота простой и сложной двигательной реакции на движущейся объект и т.д.).

Для лёгкой атлетики  важны такие качества как мышечная сила, быстрота в действиях и связанные  с ними скоростно-силовые способности [2, 6].

При рассмотрении вопроса скоростно-силовой подготовки, проявления этих способностей в тренировочной и соревновательной деятельности лёгкоатлетов использовались литературные источники по теории и методике спортивной тренировки.

Рассмотрим  физиологические и биохимические  механизмы силовых и скоростно-силовых способностей.

Скоростно-силовые  способности – это способности  человека к проявлению предельно  возможных усилий в кротчайший промежуток времени при оптимальной амплитуде  движений [28].

Ж.К. Холодов [59] характеризует  скоростно-силовые способности как непредельные напряжения мышц, проявляемые с необходимой, часто максимальной мощностью в упражнениях, выполняемых со значительной скоростью, но не достигающей, как правило, предельной величины.

По мнению О.И. Водяницкой [4], максимальная сила - это та сила, которую может развивать мышца, действующая на сопротивление с максимальным напряжением. Она в значительной степени зависит от величины поперечного сечения мышцы.

Скоростная сила - способность  нервно-мышечной системы преодолевать сопротивления с высокой скоростью мышечного сокращения [28, 31] .

Силовая выносливость - способность  организма противостоять утомлению, вызываемому относительно продолжительными мышечными напряжениями значительной величины [59].

В различных видах бега все силовые способности в равной мере определяют уровень спортивных достижений. Многообразие двигательных действий и широкая вариативность функциональных состояний спортсмена во время соревнований требует преимущественного проявления максимальной силы, взрывной силы и силовой выносливости [7, 33].

П.К. Петров [41] считает, что  любое движение человека — это  результат согласованной деятельности центральной нервной системы  и периферических отделов двигательного  аппарата, в частности скелетно-мышечной системы. Без проявления мышечной силы физические упражнения выполнять невозможно.

Характер динамических усилий при преодолении сопротивлений  может быть различным: взрывным, быстрым, медленным.

Взрывная сила проявляется  при преодолении сопротивлений, не достигающих предельных величин, и отражает способность человека по ходу выполнения двигательного действия достигать максимальных показателей силы в возможно короткое время [15, 59].

Быстрая сила проявляется  при преодолении сопротивлений, не достигающих предельных величин, с ускорением ниже максимального [36].

Медленная сила проявляется  при преодолении предельных по весу сопротивлений с постоянной скоростью. Взрывная  сила проявляется только при преодолевающем характере работы мышц: быстрая сила - отдельно как  при преодолевающем и уступающем характере, так и при их сочетании; медленная сила - или при преодолевающем характере работы мышц, или при уступающем [32].

Существуют также различия в числе повторений проявления усилий за один подход. Так, для взрывной и  медленной силы характерны одиночные усилия без повторений, а быстрой силы, напротив, многократные [31].

Особенности проявления взрывной силы связаны с высокой скоростью  мобилизации химической энергии  мышц и превращения ее в механическую энергию. Причем, величина проявляемой  силы зависит не только от содержания в мышцах аденозинтрифосфатной кислоты (АТФ) и ее аналогов, но также и от скорости расщепления в момент поступления в мышцу двигательного импульса и скорости последующего ее ресинтеза [5].

Ресинтез АТФ в упражнениях  циклического характера осуществляется в основном за счет энергии, освобожденной при распаде значительного количества фосфокреатинина. С максимальной скоростью работа происходит за счет четырех основных источников: резервов фосфокреатинина и других фосфорированных макроэргических соединений.  Примерно 23 ккал., или 50% всей энергии; внутренних резервов кислорода (способствующих аэробному гликолизу) – 12 ккал., или 25% всей энергии; гликолиза - 7 ккал., или 15% всей энергии; кислорода вдыхаемого воздуха - 4 ккал., или 8% всей энергии. Основным источником энергии для ресинтеза АТФ становится дыхательный механизм -  аэробный и анаэробный гликолиз. При этом используются запасы гликогена, находящиеся не только в мышцах, но и депонированные в печени. В организме образуется значительный кислородный долг [11, 23, 50].

Ю.В. Верхошанский, В.В. Кузнецов [3] утверждают, что при проявлении быстрой силы в упражнениях циклического характера кислородного долга не образуется только в тех случаях, когда величины силы относительно незначительные и энергию для проявления мышечных усилий полностью обеспечивает дыхательный механизм. При проявлении медленной силы максимум химической энергии в единицу времени необходимо реализовать в момент отрыва предельного отношения от точки опоры. В этот момент происходит максимальный расход АТФ и креатининфосфата (КрФ). Для поддержания скорости передвижения отягощения необходимо быстрое восстановление энергии. Источником ресинтеза АТФ в таком случае является внутриклеточный и числительный механизм. Поддержание скорости движения зависит от скорости притока АТФ от митохондрий к миозиновым нитям мышечных волокон. При проявлении медленной силы количество миозина и активность его как фермента, очевидно, будет иметь особенно большое значение, повышая скорость расщепления АТФ при максимальной ее мобилизации [5, 16, 36].

Специальная физическая подготовленность спортсменов обеспечивается главным  образом путем выполнения физических упражнений, которые преимущественно  проявляются в избранном виде спорта [16]. Сила сокращения скелетных мышц связывается как минимум с тремя группами физиологических факторов: центрально-нервными, организующими возбуждающее влияние на мотонейроны и регулирующими взаимодействие мышц; периферическими, определяющими сократительные свойства и текущее функциональное состояние мышц; энергетическими, обеспечивающими механический эффект сокращения мышц [50].

Платонов В.Н.[43] отмечает, что в начале сокращения прибавление  силы происходит преимущественно за счет рекрутирования, а затем, по мере возрастания силы, роль рекрутирования уменьшается и основную роль начинает играть увеличение частоты. Если у не тренированного человека при максимальных силовых напряжениях в сокращение вовлекается около 30-50% моторных единиц, то у тренированного - до 80-90% и более. Механизм рекрутирования двигательной единицы (ДЕ) используется во всем диапазоне силы напряжения мышц, обеспечивающем приспособление к условиям выполнения общей двигательной задачи в экономичном режиме сокращения. При сильных кратковременных сокращениях взрывного характера важную роль играет совпадение (синхронизация) отдельных нервных импульсов во времени. Чем больше таких совпадений в сократительных циклах ДЕ в начале развития напряжения мышцы, тем быстрее оно нарастает [36].

К периферическим факторам, влияющим на силовые способности, относится, прежде всего, соотношение быстрых и медленных волокон в мышцах, а также количественное содержание энергетических субстратов и их  доступность для вовлечения в метаболические процессы в тех мышечных группах, которые привлекаются к работе. Доказано, что по строению и метаболическим свойствам можно выделить два основных типа мышечных волокон. Первоначально их называли красными и белыми, что было  связано с окраской мышечной ткани, т.е. внешним видом. В последствии было показано, что окраска мышечных волокон зависит от их биохимии: волокна красного цвета сокращаются за счет энергии окислительных процессов, содержат много миоглобина - мышечного белка, богатого кислородом. Величина развиваемого ими усилия и скорость сокращения относительно невелики, что дало основание назвать их «медленными», (тип I). Так называемые белые волокна (тип II), или быстрые, снабжаются энергией преимущественно за счет анаэробных источников. Они сокращаются быстро со значительным усилием и имеют отличные механические возможности, могут также сокращаться многократно, и неустойчивы к утомлению [23].

Различия в величине и  скорости развиваемого усилия в значительной мере обусловлены функциональными  свойствами сократительного аппарата скелетных мышц. Они определяются, в частности, длительностью активного состояния мышц, т.е. продолжительностью химико-механических изменений в сократительном (миофибриллярном) аппарате мышечных волокон в результате возбуждения, вследствие чего в нем возникает и поддерживается механическая тяга [5,11]. Применяя тот или иной силовой тренажер, руководствуются как минимум одним из следующих факторов:

- возможностью выдержать  основные методические требования  к развитию того или иного  вида силы;

- повышением эффективности управления и контроля за процессом силовой подготовки;

- возможностью реализации  принципа напряженности в развитии  силовых качеств и становлении  технического мастерства [34].

Наиболее эффективные  методические и технические решения  называются связанными со всеми тремя факторами. Максимальное усилие (динамическое, изометрическое, изокинетическое) мобилизует все типы мышечных волокон с преимуществом волокон II типа. Как быстрые, так и медленные волокна участвуют в развитии изометрической силы, ее величина определяется не столько соотношением быстрых и медленных волокон в мышцах, сколько количеством активированных мышц, чем больше медленных волокон вовлекается в сокращение, тем выше изометрическая сила [14, 20].

Силовая тренировка с большим  весом отягощения и небольшим количеством повторений мобилизует значительное число быстрых мышечных волокон, в то время как тренировка с небольшим весом и большим количеством повторений активизирует как быстрые, так и медленные волокна. Причем в первом случае улучшается время сокращения мышц. При высокоскоростной изокинетической тренировке также отмечается гипертрофия быстрых мышечных волокон. При длительной силовой тренировке процентное распределение быстрых и медленных волокон не изменяется. Однако отмечается изменение объема волокон обоих типов и увеличение отношения площади, занимаемой быстрыми волокнами, к площади медленных волокон, что указывает на специфическую гипертрофию быстрых волокон. При этом внешний объем мышц может увеличиться незначительно, поскольку, во-первых, повышается плотность укладки миофибрилл в мышечном волокне, и,  во-вторых, уменьшается толщина кожно-жирового слоя между мышцами [41, 50].

Энергетическое обеспечение  кратковременных усилий большой  мощности осуществляется в основном путем алактатного анаэробного процесса. В этом случае ресинтез АТФ, расщепляющейся в результате мышечной активности, может быть обеспечен только при использовании внутримышечных резервов КрФ. Требования к энергообеспечению силовой работы не ограничиваются только этим источником. Для адаптации к кратковременным большим силовым нагрузкам характерно увеличение мощности системы гликогенолиза и гликолиза. Если при максимальных силовых напряжениях, не превышающих 6 секунд, в мышцах и крови лактат не обнаруживается, то при 30 секундных напряжениях его концентрация значительно повышается, что свидетельствует об увеличении гликолитического механизма энергообеспечения. Причем, после динамической работы, образовавшиеся в мышцах уровни лактата, могут быть в 2 раза, а при статической работе в 6 раз выше, чем в крови [11, 50].