Определение силы мышц сгибателей кисти у спортсменов 15 лет различных специализаций

которую человек  проявляет при предельном произвольном усилии - так

называемой максимальной произвольной силы. Разница между  максимальной

мышечной силой  и максимальной произвольной силой  называется дефицитом

мышечной силы. Эта  величина уменьшается в ходе силовой  тренировки, так как

происходит перестройка  морфофункциональных возможностей мышечных волокон и

механизмов их произвольной регуляции.

  У систематически  тренирующихся спортсменов наряду  с экономизацией функций

происходит относительное  увеличение общих и специальных  физиологических

резервов. При этом первые реализуются через общие  для различных упражнений

проявления физических качеств, а вторые - в виде специальных  для каждого

вида спорта навыков  и особенностей силы, быстроты и  выносливости (Мозжухин

А.С., 1979).

  К числу общих  функциональных резервов мышечной  силы отнесены следующие

факторы.

  • Включение  дополнительных ДЕ в мышце;

  • Синхронизация  возбуждения ДЕ в мышце;

  • Своевременное  торможение мышц-антагонистов;

  • Координация  (синхронизация) сокращений мышц-антагонистов;

  • Повышение  энергетических ресурсов мышечных  волокон;

  • Переход  от одиночных сокращений мышечных  волокон к тетаническим;

  • Усиление  сокращения после оптимального  растяжения мышцы;

  • Адаптивная  перестройка структуры и биохимии  мышечных волокон (рабочая

    гипертрофия,  изменение соотношения объемов  медленных и быстрых волокон

    и др.).

 

 

 

                            2Литературный обзор.

 

Любые движения человека-это  результат согласованной деятельности Ц.Н.С. и

периферических  отделов двигательного аппарата, в частности скелетно-

мышечной системы. Без проявления мышечной силы никакие  физические

упражнения выполнять  невозможно.

Сила-это, как принято  в современной механике, всякое действие одного

материального тела на другое, в результате которого происходит изменения в

состоянии покоя  или движения тела. «Лишь измеренность движения и придает

категории силы ее ценность. Без этого, она не имеет ни какой  ценности». (Ф.

Энгельс)

В специальной научно-методической литературе имеется несколько определении

мышечной силы как  двигательного качества.

Одни авторы рассматривают  мышечную силу как способность преодолевать

внешнее сопротивление  или противодействовать ему за счет мышечных усилии,

другие – как  способность проявлять за счет мышечных усилии определенные

величины силы, третьи – как способность за счет мышечного  напряжения

проявлять определенные величины силы. Все эти определения  почти равноценны.

Чрезвычайно важной особенностью мышечной силы, проявляемой  в динамическом

режиме, является то, что ее проявление может быть мгновенным. Наибольшая

величина мгновенной силы будет характеризовать максимальную динамическую

силу. Однако, как  известно, проявление мышечной силы при  выполнении любого

движения всегда протекает во времени. В этом случае конечный эффект

постоянного проявления силы во времени определяется импульсом  силы – F*t.

Исследуя механизмы  динамики мышечного сокращения при  преодолении на

инерционном динамографе, Н.Н. Гончаров при обработке полученных данных ввел

понятие средняя  сила, которая, по его расчетам, равна 50% максимальной

динамической силы. Средняя динамическая сила представляет собой условную

величину, удобную  для оценки эффекта действия силы по полной амплитуде

движения и максимальном волевом усилии. При статическом  режиме работы мышц

сила замеряется как абсолютная и относительная  статическая сила.

Скелетные мышцы, общее  количество которых у человека свыше 600, состоят из

связок мышечных волокон (клеток), которые иннервируются  моторными нервами.

Каждый моторный нерв имеет многочисленные ответвления  и соединения с

мышечными волокнами. В результате раздражения моторного  нерва происходит

сокращение мышечных волокон моторной единицы. Между  поперечником моторного

нерва и размером моторной (двигательной) единицы существует связь. Большие

моторные нервы  имеют также более высокий  порог и меньшую возбудимость, чем

более тонкие моторные нервы. В одной мышце находятся  небольшие, легко

отделяемые моторные единицы, которые труднее выделить и которые

используются реже.

Гистологически  определены два вида мышечных волокон: красные и белые,

каждый из которых  имеет функциональную характеристику. Белые мышечные

волокна предназначены  для быстрых, мощных, резких сокращений. В отличии от

белых волокон меньшие  по размеру красные волокна, которых  в мышцах человека

около 30%, показывают меньшую силу на одну моторную единицу  и в 3 раза

большее время сокращения. Моторные единицы, состоящие из красных  мышечных

волокон, не могут  поднимать такие же веса, как моторные единицы из белых

мышечных волокон, и склонны к медленным сокращениям. Однако они могут

выполнять более  длительную работу за счет хорошего кровяного  снабжения и

большой плотности  митохондрий. Как в красных, таки в белых моторных

единицах может  быть разное количество волокон, однако моторные единицы из

красных мышечных волокон  имеют тенденцию к меньшему количеству волокон,

более тонкому сечению, и поэтому более часто происходит их смена в работе.

Расположение мышечных волокон существенным образом влияет на силу мышц.

Волокна, идущие параллельно  продольной оси мышцы, не так, как  те которые

расположены наклонно. Что касается механической активности мышечных

волокон, то исследования последних лет объясняют ее как  «скольжение» нитей

актина и миозина  относительно друг друга вследствие последовательного

образования и разрушения молекулярных актомиозиновых связей, образование

которых происходит спонтанно.

Говоря о механических свойствах активной мышцы, необходимо помнить о

наличии тех многообразий, сочетание которых характеризует  механическая

динамика мышечного  сокращения. В настоящее время  с уверенностью можно

говорить о четырех  зависимостях, каждая из которых дает лишь частичное

представление об активной мышце. Наиболее подробно и всесторонне  данная

проблема изучена  В.М. Зациорским, анализ работ которого позволяет в самом

кратком изложении  представить ее следующим образом:

а) Кривая длин напряжений системы последовательных эластических

компонентов. Данная кривая не зависит прямо от контрактильного  механизма и

может быть выражена уравнением:

                                 P=f(l   -1)

Где S (см.) – растяжение;

       P          – нормализованное  (т.е. приведенное к Р =1) напряжение;

     f и          – константы (А. Сандов);

б) Кривая длин напряжений активной мышцы. Можно предположить, что данная

кривая отражает свойства контрактильного протеина внутримышечных фибрил и

может быть выражена предложенным А. Хиллом (1922) уравнением:

 

                                     cos

 

 

Где P – максимальное напряжение (при r=0);

       R – максимальное укорочение (P=0);

  P и r – соответствующие  мгновенные значения напряжения  и укорочения;

в) кривая сила-скорость. Можно полагать, что данная зависимость  отражает те

же свойства, что  и предыдущие. Рассматриваемая кривая может быть выражена

так называемым основным уравнением мышечного сокращения, предложенным А.

Хиллом:

 

                             (P+a) (v+b)=(P +a)b

 

 

где P – максимальное напряжение при данной длине мышцы;

 

       v – скорость;

       P – напряжение;

    а и  b – константы, которые можно  получить как из кривой сила- скорость,

так и в результате миометрических измерений;

г) кривая активного  состояния является результатом  механизма, в котором

контрактильный  компонент включается и выключается  в ответ на изменение

потенциалов в клетках  мембран. Эта зависимость может  быть выражена

характеристическими уравнениями А. Хилла с коррективами А. Сандова, который

учел, во-первых, изменение  величины максимального напряжения во времени и,

во-вторых, нелинейную эластичность последовательных эластических

компонентов.

Мышечная сила человека при прочих равных условиях пропорциональна  площади

физиологического  поперечника мышцы. Это еще отметил  немецкий физиолог Е.

Вебер (1846). Известно, что 1 см. мышцы поднимает от 6 – 10 кг.

безотносительно к  тому, тренирован или не тренирован ее обладатель.

Зависимость мышечной силы от физиологического поперечника  мышцы признают

все специалисты  в области анатомии и физиологии. В то же время в работах по

физиологии отмечается, что важнейшим фактором проявления силы является не

периферическое  изменение, а регуляция работы мышц со стороны нервных

центров.

Современной спортивной физиологией установлено, что степень  мышечного

напряжения может  изменяться под воздействием Ц.Н.С., важнейшее значение при

этом имеет мобилизация  сократительных возможностей тех мышц, которые

осуществляют необходимое  усилие. Это связано с оптимальным  ритмом импульсов

в мышце и, таким  образом, со степенью сокращения их мышечных волокон и с

адаптационно-трофическим  воздействием вегетативных нервов на мышцу.

В несколько схематичном  виде величина мышечного напряжения в живом

организме определяется двумя факторами: импульсацией, приходящей к мышце от

мотонейронов передних рогов спинного мозга; условно говоря, реактивностью

самой мышцы, то есть силой с которой она отвечает на определенный импульс.

Реактивность мышцы  зависит от следующих факторов: а) ее физиологического

поперечника; б) макроморфологических и гистологических особенностей

строения; в) трофического влияния Ц.Н.С., осуществляемого через

адреналосимпатическую систему; г) длины мышцы в данный момент и прочего.

При этом ведущим  механизмом, позволяющим срочно изменять степень напряжения

мышцы, является характер эффекторной импульсации. Применение

электромиографии  при изучении механизмов мышечного  напряжения позволило

выявить, что с  нарастанием в мышце напряжения позволило выявить, что с

нарастанием в мышце  напряжения амплитуда регистрируемых потенциалов

увеличивается.

Важным моментом для понимания механизма мышечного  напряжения является то,

что по мере роста  проявления мышечной силы частота колебания  потенциала

одной двигательной единицы может возрасти с 5 – 6 до 35 – 40 раз в секунду.

Однако поскольку  предельная частота колебаний намного  меньше частоты, при

которой мышца начинает трансформировать ритм поступающих  в нее импульсов,

можно полностью  согласиться с мнением В.М. Зациорского  о том, что

деятельность мышцы  не связана с трансформацией ритма, как это предполагали

ранее. Исследования показали, что частота импульсов  линейно пропорциональна

развиваемой кинетической энергии. Что же касается амплитуды  токов действия

одного миона, то она, как правило, не изменяется.

Только при различии пороговых значений амплитуда токов  действия может

увеличиться из-за неодновременного включения в работу отдельных  волокон.

Что касается электроактивности  всей напрягаемой мышцы, то она также

возрастает по мере роста величины ее напряжения, но до определенного

предела.

Таким образом говоря о механизме регулирования мышечного  напряжения, можно

предположить, что  оно осуществляется двумя путями: изменением активности

различного количества двигательных единиц и частотой нервной  импульсации.

При мышечных напряжениях, когда они не доходят до предельных величин,

регуляция мышечной силы происходит за счет изменения  различного количества

двигательных единиц.

В основе регуляции  двигательных единиц в этом случае лежит механизм

асинхронности. По данным русского ученого Р.С. Персон, асинхронизация

определяется проприоцертивным влиянием, которое накладывается  на синхронную

импульсацию центральных  и моторных структур. При этом степень  напряжения не

регулируется потенциалом  отдельных импульсов, поскольку  первое волокно

является проводником  импульсов, характеризующихся постоянной величиной

потенциала. В результате создаются условия для получения  большей надежности

при значительной пропускной способности накала и принципиальной простоте,

что позволяет обеспечивать передачу возбуждения в широком  диапазоне при

относительно небольшом  применении частоты импульсации (В.М. Зациорский).

В тех случаях, когда  мышечное напряжение достигает предельной активности, в

основе его регуляции  лежит синхронизация двигательных единиц.

Величина проявления силы при выполнении физических упражнений во многом

зависит от формирования условных рефлексов, которые обеспечивают

необходимую концентрацию процессов возбуждения и торможения и вовлечение в

однократное максимальное сокращение наибольшего числа двигательных единиц

(Д.Е.) при оптимальном  возбуждении мышцах-антагонистах (А.В.  Коробков).

В напряжении мышцы, как полагает целый ряд исследователей, участвуют не все