Сила и объем мышечной массы
Сила человека определяется как способность преодолевать внешнее сопротивление (или активно противодействовать ему) посредством мышечных напряжений. Именно так сила (как физическое качество) представлена в общей теории и методике физического воспитания и спортивной тренировки.
Сила, развиваемая мышцей, зависит:
1)?от ее физиологического поперечника;
2)?активирующего влияния со стороны ЦНС;
3)?соотношения в ней двух основных типов волокон (сильных и быстрых – белых; выносливых и медленных – красных);
4)?от внешних биомеханических условий (например, от показателей телосложения, индивидуальных особенностей техники выполнения упражнений).
Один из существенных моментов, определяющих мышечную силу, – режим работы мышц. При преодолении внешнего сопротивления мышцы сокращаются и укорачиваются – это преодолевающий режим их работы. Но мышцы могут при напряжении и удлиняться – это уступающий режим. Преодолевающий и уступающий режимы объединяются понятием динамического режима. Вместе с тем очень часто возникает ситуация, когда человеку приходится проявлять силу без изменения длины мышц. Такой режим их работы называется изометрическим, или статическим.
Наибольшую силу мышцы проявляют в статическом режиме, хотя в целом для организма этот режим оказывается самым неблагоприятным.
При характеристике силовых возможностей человека принято выделять следующие их разновидности:
1)?максимальная статическая сила – показатель силы, проявляемой при сопротивлении внешнему воздействию или при удержании в течение определенного времени предельных отягощений с максимальным напряжением мышц;
2)?медленная динамическая (жимовая) сила – проявляется, например, при перемещении предметов большой массы, когда скорость перемещения практически не имеет значения, а прилагаемые усилия достигают максимальных значений;
3)?быстрая динамическая сила – определяется способностью человека к перемещению в ограниченное время больших (субмаксимальных) отягощений с ускорением ниже максимального;
4)?«взрывная» сила – способность преодолевать сопротивление с максимальным мышечным напряжением в кратчайшее время и с максимально возможным ускорением при движениях;
5)?амортизационная сила – характеризуется способностью к развитию усилия в уступающем режиме работы мышц в короткое время;
6)?силовая выносливость – определяется способностью длительное время поддерживать оптимальные силовые характеристики движений.
Тренировочные занятия, направленные на развитие силы, мощности, скорости, оказывают незначительное влияние (или не оказывают вообще) на аэробные возможности и вызывают относительно небольшие адаптационные изменения в сердечно-сосудистой системе. Это находится в соответствии с принципом специфичности спортивной тренировки.
Повышение мышечной силы в течение первых недель тренировочных занятий, направленных на развитие силовых возможностей, способствует полной активации двигательных единиц и мышечных групп. Первоначальный быстрый прирост силы, который получают на первых этапах тренировочного процесса, оказывается не связанным с увеличением размеров мышц и площади их физиологического поперечника.
Более продолжительная и напряженная тренировочная программа, направленная на развитие силовых возможностей, приводит к гипертрофии мышц, дальнейшему приросту силы и к снижению доли проявления их максимальной сократительной активности. Увеличение мышечной массы означает, что большее количество мышечной ткани задействовано в выполнении работы, в результате которой повышаются предельная мощность последней и общая энергопродукция анаэробных систем.
В результате адаптации мышц к силовой тренировке с ними происходят следующие изменения:
– гипертрофия мышечных волокон;
– увеличение площади анатомического поперечника;
– повышение содержания креатинфосфата и гликогена;
– повышение скорости гликолиза;
– увеличение силы и способности к выполнению физических упражнений высокой интенсивности;
– снижение плотности митохондрий;
– улучшение буферных свойств мышц.
Относительно кратковременные физические нагрузки с отягощениями либо спринт, которые требуют проявления высокого уровня анаэробного метаболизма, вызывают специфические изменения в немедленной (АТФ и креатинфосфат) и короткоотставленной (гликолиз) системах энергообеспечения, улучшают силовые и спринтерские способности. К последнему относится увеличение максимальной мощности мышечных сокращений, количества производимой за короткий промежуток времени интенсивной работы, а также увеличение продолжительности выполнения (выносливости) высокоинтенсивных физических упражнений.
В отношении изменений, касающихся аэробных (митохондриальных) ферментов происходит, как правило, снижение активности окислительных энзимов и цитохромов, связанное, вероятно, с увеличением площади поперечного сечения мышечных клеток (преимущественно волокон типа II) без адаптивного повышения количества митохондрий. В видах спорта, требующих проявления силовых возможностей, количество капилляров может оставаться неизменным, однако большая их поверхность между крупными мышечными волокнами обусловливает снижение капиллярной плотности, приходящейся на единицу площади сечения.
Под влиянием тренировочных занятий анаэробной направленности при выполнении физических упражнений максимальной интенсивности концентрация La в крови может достигать высоких значений, что связано, очевидно, с более высоким содержанием внутримышечного гликогена и ферментов гликолиза. Напряженная тренировка на силу требует значительной мотивации и устойчивости к болевым ощущениям, возникающим в результате метаболического ацидоза (закисления) из-за повышения уровня La в крови.
Повышение способности мышц к буферированию протонов, накапливающихся в связи с накоплением La, также может иметь немаловажное значение для повышения силовой выносливости. Волокна II типа характеризуются высокими буферными возможностями, и их увеличение указывает на повышение этой способности.
Под влиянием спринтерской тренировки происходит значительное увеличение в мышцах физико-химического буферирования при расчете буферной способности на основании показателей рН и содержания La, определяемых после физической нагрузки.
Следует учитывать, что эти эффекты специфичны для мышц, задействованных в реализации силовой тренировочной программы, особенно для отдельных типов мышечных волокон, вовлеченных в выполнение физических упражнений.
В последнее время все настойчивее говорится о роли силы, силовых возможностей при проявлении выносливости спортсменов высшей квалификации, об их силовой выносливости, специфической локальной мышечной выносливости.
Атлет, занимающийся развитием мышечной массы, силы, силовой выносливости, должен четко представлять, что способствует развитию, поддержанию и восстановлению этих качеств. Стимулирующим действием на скелетные мышцы являются: физическая нагрузка, аминокислоты, витамины, минералы, фармакологические средства, а также физиотерапевтические комплексы.
Представленные ниже лечебные физические факторы (и некоторые другие, см. гл. IV) могут применяться комплексно и совместно в различных сочетаниях и модификациях с другими средствами и методами воздействия, взаимно дополняя и усиливая друг друга, в качестве увеличения силы и объема мышечной массы.
Электростимуляция мышц (миоэлектростимуляция)
Метод электростимуляции мышц проводится по известным методикам и заключается в применении импульсного или прерывистого гальванического тока, вызывающего вынужденное ритмическое сокращение мышц. Электростимуляция токами низкой частоты (до 20 имп/с) вызывает сокращение преимущественно тонических («красных») мышечных волокон, а более высокой частоты (20–150 имп/с) – фазных («белых») волокон. На низких частотах происходит активация гликолиза в мышечных волокнах I типа, а при повышении частоты усиливается скорость клеточного дыхания и активность окислительных ферментов II типа.
Существуют два способа тренировочной стимуляции мышц – прямая и непрямая.
При прямой стимуляции электроды накладываются над мышцей или группой мышц. Прямая стимуляция обеспечивает избирательную тренировку, прежде всего поверхностно расположенных мышц. С увеличением силы электрического раздражения в тренировку вовлекаются и глубоко лежащие группы мышц.
При непрямой стимуляции электроды накладываются в области поверхностного расположения нерва, иннервирующего мышцы, подлежащие тренировке. В этом случае вовлекается в работу вся группа мышц, иннервируемых этим нервом (как поверхностно, так и глубоко лежащие мышцы).
Некоторые частные методики электростимуляции мышц
Дельтовидная мышца. Функции мышцы – отведение плеча. Один электрод с прокладкой 3?3 см фиксируют на двигательной точке (передней или задней) мышцы, другой электрод – между лопатками (прокладка 10?15 см). Плечо отведено наружу до 60°, вперед – до 30°, сгибание в локте – до 110°. Сила импульсного тока – до 10 Ma, частота сокращения – 24–36 в мин, продолжительность сеанса – 15–20 мин с перерывами на 2 мин через каждые 2 мин, 1–2 раза в день. Ежедневно.
Передняя грудная мышца. Функция мышцы – приведение плеча. Электрод с прокладкой 4?6 см накладывается на двигательную точку мышцы, второй – между лопатками (прокладка 10?15 см). Плечо умеренно отведено. Сила импульсного тока – до 15 Ма, частота сокращений – 24–36 в мин, продолжительность сеанса – 15–20 мин с перерывами на 2 мин через каждые 2 мин. Ежедневно.
Двуглавая мышца плеча. Функция мышцы – сгибание предплечья. Электрод с прокладкой 3?3 см – на двигательную точку мышцы, второй – между лопатками (прокладка 10?15 см). Плечо слегка отведено. Предплечье согнуто до 110° в положении средней супинации. Сила импульсного тока – до 10 Ма, частота модуляций – 24–36 в мин, продолжительность сеанса – 15 мин с перерывами через каждые 2 мин на 2 мин, 1–2 раза в день. Ежедневно.
Трехглавая мышца плеча. Методика выполнения, как и у двуглавой мышцы плеча. Функция мышцы – разгибание предплечья.
Двуглавая мышца бедра. Функция мышцы – сгибание коленного сустава. Электрод с прокладкой 4?6 см накладывается на двигательную точку мышцы, второй – на поясницу (прокладка
17?22 см). В положении на животе, сгибание бедра до 30°, коленного сустава – до 150°. Сила импульсного тока – до 15 Ма, частота модуляций – 24–36 в мин. Продолжительность сеанса – 15–20 мин с перерывами через каждые 2 мин на 2 мин, 1–2 раза в день. Ежедневно.
Трехглавая мышца голени. Функция мышцы – подошвенное сгибание стопы. Электрод с прокладкой 3?3 см накладывается на двигательную точку мышцы, второй – на поясницу (прокладка 12 ?17 см). Положение на животе, при согнутом коленном суставе до 150°. Сила импульсного тока – до 10 Ма. Частота модуляций – 24–36 в мин. Продолжительность сеанса – 15–20 мин с перерывами на 2 мин через каждые 2 мин, 1–2 раза в день. Ежедневно.
Передняя большеберцовая мышца. Функция мышцы – тыльное сгибание стопы. Электрод с прокладкой 3?3 см накладывается на двигательную точку мышцы, второй – на поясницу (прокладка 12?17 см). Положение на спине, при согнутом коленном суставе до 150°. Сила импульсного тока – до 10 Ма. Частота модуляций 24–36 в мин. Продолжительность сеанса – 15–20 мин с перерывами на 2 мин через каждые 2 мин, 1–2 раза в день. Ежедневно.
Задняя большеберцовая мышца. Методика, как в предыдущем пункте. Функция мышцы – поднимание внутреннего края стопы (супинация).
Малоберцовые мышцы(длинная и короткая). Методика, как в предыдущем пункте. Функция мышц – поднимание наружного края стопы (пронация).
Мышцы живота. Функция мышц – сокращение брюшной стенки. Электрод с прокладкой 12?17 см на одной из мышц передней стенки живота, второй – на пояснице (прокладка 15?20 см). Основная позиция – положение на спине. Ток тетанизирующий, сила – до 10 Ма. Частота модуляций – 24–36 в мин. Продолжительность сеанса – 20–30 мин с перерывами через каждые 2 мин на 2 мин, 1–2 раза в день. Ежедневно.
Длинные мышцы спины. Функция мышц – разгибание туловища и шеи. Электрод с прокладкой 17?22 см накладывается на живот, второй – на спину (прокладка 12?17 см). Основная позиция – положение на животе. Сила импульсного тока – 15–20 Ма.
Частота модуляций – 24–36 в мин. Продолжительность сеанса – 15–20 мин с перерывами через каждые 2 мин на 2 мин. Ежедневно.
Количество тренировок в день (1–2) зависит от задач тренировочного периода и времени, которое требуется на восстановление работоспособности тренируемой мышцы. Тренировка проводится с контролем и коррекцией на основании субъективных ощущений. Это те же ощущения, которые возникают обычно в нетренированных мышцах после значительной нагрузки. Кроме того, осуществляется стимуляция кровообращения этой группы мышц.
При тренировке электростимуляцией мышц необходимо помнить о сухожилиях, которые не получают достаточной нагрузки, медленно «растут», и их прочность не соответствует возросшей силе мышц, в связи с чем возможны травмы (их разрыв или отрыв от костного крепления сухожилий мышц; разрыв связок или отдельных их пучков).
Электростимуляция нервов
Лучевой нерв. Точечный электрод фиксируют на двигательной точке нерва, второй – между лопатками (прокладка 10?15 см). Локтевой сустав полусогнут. Сила импульсного тока – до появления сокращения мышц (разгибание предплечья, кисти и пальцев). Частота сокращений – 24–36 в мин. Продолжительность сеанса – 15 мин с перерывами через каждые 2 мин на 2 мин. Ежедневно.
Локтевой нерв. Точечный электрод помещают на двигательную точку нерва (в локтевой ямке или у внутренней борозды двуглавой мышцы), второй – между лопатками (прокладка 10?15 см). Сила импульсного тока – до появления сокращения мышц (приведение указательного пальца к среднему и большого – к указательному). Воздействие на нижнюю двигательную точку над лучезапястным суставом вызывает приведение друг к другу всех пальцев и сгибание первых фаланг. Частота сокращений – 24–36 в мин. Длительность сеанса – 15–20 мин, с перерывами через каждые 2 мин на 2 мин. Ежедневно.
Срединный нерв. Точечный электрод помещают на двигательную точку (в зоне середины локтевого сустава, несколько надавливая электродом), второй – между лопатками (прокладка 10?15 см).
Предплечье согнуто, в положении супинации. Сила импульсного тока – до появления сокращения мышц (сгибание кисти и пальцев). Частота сокращений – 24–36 в мин. Продолжительность сеанса – 15 мин, с перерывами через каждые 2 мин на 2 мин. Ежедневно.
Бедренный нерв. Положение на спине. Электрод с прокладкой 3?3 несильно прижимают у внутренней трети пупартовой связки, второй – на поясницу (прокладка 12?17 см).
Метод мышечной контрпульсации
Те же короткие электрические импульсы, подаваемые на крупные мышцы бедер и голеней, синхронизированные с сердечным ритмом, вызывают их сокращения и формируют контрпульсационную волну в момент диастолы. Ускорение наполнения камер сердца приводит к усилению сокращения миокарда, улучшению коронарного кровотока, нарастанию периферического сосудистого сопротивления конечностей и венозного оттока.
МКП используется с целью неинвазивной и немедикаментозной разгрузки сердца и оптимизации гемодинамики.
Холодовая нагрузка
Адаптация к холодовой нагрузке способствует синтезу белка в организме и повышению мышечной силы. В результате адаптации к холоду повышается парасимпатическая составляющая вегетативной нервной системы с усилением синтеза ацетилхолина, который является главным медиатором нервно-мышечного аппарата. Повышается уровень адреналина и норадреналина.
Важнейшим условием адаптации организма к холоду является периодичность холодовой нагрузки. Процедуры общего аэрокриовоздействия (ОАКТ) проводят не чаще 1 раза в день. Длительность процедуры индивидуальна и строго ограничена – длится от нескольких секунд до 3-х мин. Длительное воздействие холода даже умеренной интенсивности приводит к обратному эффекту (начинают преобладать процессы катаболизма).
Гипоксическая дыхательная тренировка
Адаптация к гипоксии (недостатку кислорода) и избыток углекислого газа в тканях сопровождается усилением анаболизма и замедлением катаболизма. При этом уменьшается процентное содержание жира в организме, резко повышается работоспособность. Одним из самых простых упражнений при гипоксической дыхательной тренировке является задержка дыхания, которую необходимо делать 3 раза в день: 5 задержек с перерывом в 1–3 мин. Серия задержек дыхания, выполненная после тяжелой тренировки, уменьшает утомление как минимум на 30%. Как «побочный» эффект от гипоксической тренировки через 2 месяца появляется реакция омоложения организма. Гипоксическую тренировку также можно проводить на простейшем дыхательном тренажере и на специальных физиотерапевтических аппаратах.
Массаж
Применяется сильный, давящий, тонизирующий массаж, как средство возбуждения мышц. В данном случае включает приемы: разминание, выжимание, потряхивание, ударные приемы, поколачивание, похлопывание, рубления. Эти приемы проводятся более энергично, чем обычно, они должны быть незначительно болезненными. Особое внимание уделяется ударным приемам, которые вызывают рефлекторное сокращение мышечных волокон, повышают мышечный тонус, способствуют усилению притока артериальной крови к массируемому участку, активизируют обменные процессы, усиливают возбудимость чувствительных и двигательных нервов. Ударные приемы обычно чередуются с потряхиванием. Массаж проводится 2–3 раза в день, длительность одного сеанса – от 8 до 10 мин.
Тонизирующее растирание может применяться как самостоятельный метод. Методика та же, что и при массаже, но с приложением достаточной силы во время сеанса.
Парная баня с хвойным веником
Баня проводится традиционно. Применение хвойного веника создает условия раздражения нервных окончаний кожи и повышения тонуса мышц.
Применение – 1 раз в неделю.
При наработке силовых качеств возможно применение и других средств воздействия, основанных на применении лечебных физических факторов.
