Биомеханика силовых и скоростных качеств

Биомеханика силовых и скоростных качеств. Двигательные качества взаимосвязаны. В полной мере, демонстрируя одно из них, мы, как правило, лишаемся возможности блеснуть в другом.

Эта закономерность особенно ярко проявляется во взаимоотношениях между силой и быстротой. Например, при бросании снарядов разной массы тяжелый снаряд невозможно разогнать до высокой скорости. А при метании легкого снаряда, наоборот, максимальная скорость велика, но зато проявляемая сила незначительна. Точки на корреляционных полях на рис. 1 получены в результате многочисленных измерений, в которых человек метал один и тот же снаряд с разной силой.

Величины силы и скорости вылета (или дальности полета), соответствующие лучшему результату, соединены пунктирной линией. Важно уяснить, что полученная гиперболическая зависимость отображает взаимосвязь между наибольшими, рекордными величинами силы и скорости: чем выше максимальная сила, тем ниже максимальная скорость. В то же время при непредельных величинах силы и скорости имеет место иная зависимость между ними: чем больше сила, тем больше скорость вылета снаряда и дальность его полета.

Взаимосвязь между демонстрируемой силой и быстротой столь неразрывна, что порой трудно провести четкие границы между силовыми, скоростно-силовыми и скоростными качествами, а также и упражнениями, требующими проявления этих качеств. Однако с уверенностью можно сказать, что, например, жим штанги и подтягивание на перекладине силовые упражнения; толкание ядра, метание диска, копья и мяча — скоростно- силовые, а удары в настольном теннисе скоростные. Какие же закономерности характерны для упражнений этих трех типов? Сила тяги мышцы зависит в основном от ее поперечника.

Ведь количество мышечных волокон к концу первого года жизни достигает максимума и в дальнейшем почти не меняется. Взрослый спортсмен гораздо сильнее годовалого младенца из-за гипертрофии мышц. В результате физических тренировок поперечник мышечного волокна может увеличиться в несколько десятков раз. Тренировки не только способствуют образованию рельефной мускулатуры, но и создают возможность более полной мобилизации двигательных единиц.

Благодаря этому обычный человек, состязаясь в силе, проявляет не более 50% максимальной силы, а тренированный атлет — до 70%. Лишь в стрессовой ситуации, в состоянии аффекта люди выходят за свои пределы. И тогда совершают «чудеса»: в одиночку поднимают грузовик, придавивший ребенка, или спасают из огня кованый сундук с драгоценностями. Для того чтобы в полной мере проявить силовые качества, нужна эффективная техника движений [5, с.76]. Эффективность техники выполнения силовых упражнений в значительной мере зависит от величины углов в суставах.

При оптимальных суставных углах сила тяги мышц используется наиболее полно. Например, для удержания одного и того же груза при оптимальном угле в локтевом суставе мышца должна развить значительно меньшую силу, чем при других величинах суставного угла. Скоростные качества в чистом виде проявляются в том случае, когда даже очень высокие ускорения возникают без значительных мышечных усилий.

Согласно второму закону Ньютона это возможно, когда перемещаемая масса незначительна. Увеличение внешних сил, которые приходится преодолевать за счет силы мышечной тяги, приводит к удлинению латентного периода двигательной реакции и к уменьшению скорости (как максимальной скорости одиночного движения, так и максимального темпа циклических движений) [5, с.121]. 1.2. Биомеханика устойчивости Устойчивость иногда рассматривают как самостоятельное двигательное качество. Это имеет смысл, поскольку биомеханические механизмы устойчивости отличаются от тех, которые обеспечивают высокую выносливость, силу, быстроту, гибкость и ловкость.

В основе устойчивости, как и вообще в основе координации движений, лежит принцип обратной связи. Отклонение от устойчивого положения вызывает действия, направленные на ликвидацию отклонения. Ортоградную (вертикальную) позу человека и устойчивость в других позах обеспечивают три цепи обратной связи: 1) замыкающаяся через центр равновесия во внутреннем ухе; 2) замыкающаяся через зрительный анализатор и связанная с внешними ориентирами; 3) кинестетическая (основанная на ощущениях положения своего тела в пространстве), она замыкается через проприорецепторы мышц. Все три названные системы стабилизации позы действуют одновременно, и отклонения позы от избранной обнаруживаются и устраняются тем быстрее, чем лучше состояние нервной системы.

Функционирование стабилизирующих систем проявляется в треморе (непроизвольных колебаниях) звеньев тела. Частота тремора тем выше и, следовательно, амплитуда тем меньше, чем лучше физическая, техническая, а также и психологическая подготовленность человека [8, с.22]. Но устойчивость определяется и чисто механическими факторами.

Так, выход вертикальной проекции общего центра масс тела за пределы площади опоры приводит к падению. Общее правило гласит: тело сохраняет устойчивое положение при условии, что сумма действующих на него сил равна нулю и сумма их моментов тоже равна нулю [8, с.56]. Биомеханика не только контролирует двигательные качества и изучает их закономерности, но ищет пути их совершенствования.

Для данной цели используются биомеханические тренажеры. 1.3.