Положение тела является характеристикой техники физического упражнения. Физические качества. и ее развитие
Виктор Николаевич Селуянов, МФТИ, лаборатория «Информационные технологии в спорте»
При движении спортсмена можно зафиксировать его перемещение (положение в пространстве, скорость, ускорение) силу взаимодействия с предметами, и производные переменные — мощность, работа. В педагогике эти физические явления получили иную интерпретацию. Появилось понятие физическое качество и его разновидности — сила, быстрота, выносливость, гибкость и ловкость (В. М. Зациорский, 1966). Для развития этих качеств описываются методы тренировки.
Измерить явления, связанные с физической активностью спортсмена возможно, но развивать физические качества нельзя. В организме человека нет физических качеств. В организме есть, например, мышцы, которые могут сокращаться и являть исследователям силу и скорость перемещения костей и тела в целом в пространстве. Для увеличения максимальной силы тяги мышцы требуется изменить строение мышечных волокон (увеличить количество миофибрилл). К сожалению, в педагогической науке все физические явления остаются без глубокого биологического анализа. Спортивная педагогика обособилась, специалисты этой области знаний считают, что у них имеется своя область знаний. Наблюдения в этой области должны составлять основу для образования понятий и положений науки. Это справедливо, в рамках эмпирического изучения объекта исследований. Только надо понимать, что эмпирик признает себя «за полного дурака», ему не доступна суть явлений, он может лишь как пастух в степи петь о том, что видит перед собой. Поэтому в разделе физическая подготовка спортсменов вместо определения смысла физических проявлений занимаются производством новых терминов. Например, способность к прыжкам называют прыгучестью, способность к бегу — бегучесть, способность к ползанию — ползучесть.
Давайте рассмотрим обычные педагогические представления о физических качествах с точки зрения биологических наук.
Сила
Под силой понимают способность человека преодолевать внешнее сопротивление за счет активности мышц.
По В. М. Зациорскому (1966) сила человека зависит от:
— интенсивности напряжения мышц;
— угла тяги мышцы;
— разминки.
Педагоги выделяют виды силовых качеств — максимальная сила, скоростная сила, силовая выносливость, взрывную силу, стартовую силу, динамическую силу, статическую силу, эксцентрическая сила. Разумеется, творческие возможности педагогов этим не исчерпываются и можно придумать еще не одну сотню проявления силы, например, в цикле движения во всех видах спорта, что обычно обзывают специальной силой.
С точки зрения биологии и развития силы, в долгосрочной перспективе, максимальное проявление силы зависит от:
— количества мышечных волокон;
— количества миофибрилл в каждом мышечном волокне.
Срочное проявление силы зависит от управления МВ и активности ферментов мышечных волокон.
Центральная нервная система имеет в коре двигательные зоны с нейронами иннервирующими мотонейроны спинного мозга, а те иннервируют мышечные волокна определенную мышцу.
Увеличение силы тяги мышцы связано с рекрутированием двигательных единиц (ДЕ). Каждый двигательный мотонейрон спинного мозга иннервирует множество мышечных волокон, поэтому совокупность «мотонейрон — группа иннервируемых им мышечных волокон», называется двигательная единица.
Каждая двигательная единица имеет свой порог активации (возбуждения) и максимальную частоту. Поэтому при увеличении силы тяги происходит рекрутирование сначала низкопороговых ДЕ, а затем все более высокопороговых ДЕ. При достижении максимальной частоты импульсации мотонейрона мышечные волокна функционируют в режиме тетануса.
У В. М. Зациорского (1966) рассматривается механизм синхронизации работы ДЕ, эту точку зрения сейчас можно рассматривать как ошибку интерпретации физиологических данных. ДЕ работают практически в режиме «все или ничего», иначе говоря, в режиме гладкого тетануса, поэтому нечего синхронизировать. Внутримышечная координация в основном связана с рекрутированием ДЕ с разным порогом активации.
Активность ферментов мышечного волокна зависит от температуры, степени закисления, концентрации адреналина и норадреналина в крови. Этот эффект достигается с помощью разминки (вводной части тренировочного занятия).
Таким образом, срочный механизм управления силой связан с физиологическим законом рекрутирования ДЕ. Способность человека рекрутировать ДЕ существенно различается у мужчин и женщин, молодых и пожилых людей и представителей различных видов спорта. Поддается тренировке с проявлением максимальных силовых возможностей.
Быстрота
Быстроты как физического явления в природе не существует, это обобщающее понятие всех спортивных явлений, которые могут быть описаны как быстрые. Например, различают быстроту простой и сложной двигательной реакции. Эти явления к физике не имеют никакого прямого отношения. А вот скорость сокращения мышцы, темп движений являются физическими явлениями.
С точки зрения биологии скорость сокращения мышцы зависит от:
— внешнего сопротивления, в соответствии с законом «сила-скорость» Хилла;
— мышечной композиции;
— максимальной силы.
Темп зависит как от скорости одиночного сокращения, так и от скорости расслабления мышц антагонистов. Скорость расслабления зависит от мощности работы кальциевых насосов, а те, в свою очередь, от массы сарколемальных митохондрий.
Выносливость
Под выносливостью понимают способность спортсмена выполнять заданное физическое упражнение без потери мощности, преодолевая утомление.
Педагоги различают общую и специальную выносливость.
Биологи (Н. И. Волков) рассматривают проявление выносливости в зависимости от разных типов энергообеспечения мышечной деятельности и сторон ее проявления:
— алактатная мощность, эффективность и емкость;
— анаэробная гликолитическая мощность, эффективность и емкость;
— аэробная гликолитическая мощность, эффективность и емкость;
— мощность липолиза, эффективность и емкость.
Алактатная мощность зависит от мышечной массы, которая предопределяет запасы АТФ и КрФ, т. е. скоростную и силовую выносливость.
Анаэробная гликолитическая мощность зависит от массы и буферных свойств гликолитических мышечных волокон, окислительных МВ и крови.
Аэробная гликолитическая мощность зависит от массы митохондрий в окислительных и промежуточных мышечных волокнах.
Мощность липолиза зависит от массы митохондрий в окислительных мышечных волокнах.
Надо заметить, что эти представления были прогрессивными в 60–80-е годы, поскольку позволяли внедрять биологическое знание в теорию и практику физического воспитания. В XXI веке эти представления выглядят слишком примитивными. Представлять организм человека в виде пробирки, в которой крутятся шестеренки четырех метаболических процессов некорректно. Модель организма человека (спортсмена) должна быть сложнее. Сейчас она должна, как минимум, включать совокупность мышц пояса верхних и нижних конечностей в каждой мышце надо предусмотреть наличие мышечных волокон разного типа. Сердечнососудистую и дыхательную системы. Блок управления работой этих систем.
При рассмотрении процессов энергообеспечения на более сложной моделе существенно меняются представления о построении тренировочного процесса. В дальнейшем эти особенности будут рассмотрены более подробно.
Гибкость
Под гибкостью понимают подвижность в суставах. Различают пассивную и активную гибкость, а также анатомическую. Ограничения подвижности могут быть анатомическими, физиологическими и морфологическими.
Анатомические ограничения связаны с упором в кости или мышцы.
Физиологические ограничения связаны с тонусом растягиваемых мышц и рефлексом на растяжение.
Морфологические ограничения связаны с длиной миофибрилл в мышечных волокнах. Миофибриллы имеют разную длину и самые короткие ограничивают подвижность в суставе. Для увеличения подвижности следует разрывать самые короткие миофибриллы.
Новое методическое направление — стретчинг, основано на понимании основных физиологических законов. При растягивании мышцы возникает рефлекс на растяжение. Чем быстрее растягивается активная мышца тем сильнее она сопротивляется благодаря рекрутированию большего числа ДЕ. Поэтому маховые резкие движения приводят к разрывам активных машечных волокон или их миофибрилл. Для снижения травмирующего эффекта в стретчинге предлагают выполнять растяжение легкими рывками с очень маленькой амплитудой. В этом случае рефлекс на растяжение срабатывает, механические нагрузки малы и травм не возникает.
Ловкость
Под ловкостью понимают способность человека рационально строить свои двигательные действия в изменяющихся условиях внешней и внутренней среды. В тех случаях, когда внешние условия стабильны, то говорят о координационных способностях.
С точки зрения физики ловкость конечно нельзя рассматривать как физическое качество. Эту проблему следует рассматривать с позиции технической подготовки спортсмена, проблемы формирования двигательных навыков.
Наследуемые аспекты физических качеств
Спортсмены выбирают вид спорта не только по желанию, но и в результате успешности выступления в соревнованиях. Успех в избранном виде спорта во многом определяется наследственной предрасположенностью.
Проявление силы и темпы ее развития зависят от количества мышечных волокон, мощности функционирования эндокринной системы. Проявление максимальной скорости сокращения мышцы зависит от мышечной композиции. Проявление выносливости связано с активностью ферментов, отвечающих за различные механизмы энергообеспечения. Некоторые из ферментов, например, анаэробного гликолиза (пируватдегидрогеназа, лактатдегидрогеназа и др.) могут плохо функционировать, ограничивать работоспособность в условиях мышечного закисления.
Таким образом, все перечисленные характеристики наследуются и определяют выбор вида спорта в ходе начала спортивной специализации.
Развиваемые аспекты физических качеств
Сила зависит от физиологического поперечника, который преимущественно увеличивается в результате гиперплазии миофибрилл. Скорость сокращения мышцы зависит от роста силы. Темп зависит от массы саркоплазматических митохондрий. Выносливость зависит от массы миофибриллярных митохондрий, а также от количества гликогена и жира в мышечных волокнах.
Заключение
Развитие физических качеств не возможно, это бессмысленно. Развитию подлежат структуры клеток организма спортсменов. Для увеличения проявления силы и скорости сокращения мышц нужно заняться гиперплазией миофибрилл, а для увеличения мощности и продолжительности работы следует увеличить гиперплазию митохондрий.
Следовательно, для роста физических возможностей есть два основных пути — рост массы миофибрилл и митохондрий. Остальные факторы также имеют значение, например, масса гликогена и жира в мышечных волокнах, доставка кислорода к мышечным волокнам.
ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ – естественный процесс возрастного изменения морфологических и функциональных свойств организма человека в течение его жизни.
Термин «физическое развитие» употребляется в двух значениях:
1) как процесс, происходящий в организме человека в ходе естественного возрастного развития и под воздействием средств физической культуры;
2) как состояние, т.е. как комплекс признаков, характеризующих морфофункциональное состояние организма, уровень развития физических способностей, необходимых для жизнедеятельности организма.
Особенности физического развития определяются с помощью антропометрии.
АНТРОПОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ – это комплекс морфологических и функциональных данных, характеризующих возрастные и половые особенности физического развития.
Выделяют следующие антропометрические показатели:
Соматометрические;
Физиометрические;
Соматоскопические.
К соматометрическим показателям относятся :
· Рост – длина тела.
Наибольшая длина тела наблюдается утром. Вечером, а также после интенсивных занятий физическими упражнениями рост может уменьшиться на 2 см и более. После упражнений с отягощениями и штангой рост может уменьшиться на 3-4 см и более из-за уплотнения межпозвоночных дисков.
· Вес – правильнее говорить «масса тела».
Вес тела является объективным показателем состояния здоровья. Он изменяется в процессе занятий физическими упражнениями, особенно на начальных этапах. Это происходит в результате отдачи избыточного количества воды и сгорания жира. Затем вес стабилизируется, а в дальнейшем в зависимости от направленности тренировки начинает уменьшаться или возрастать. Контроль за весом тела целесообразно проводить утром натощак.
Для определения нормального веса используются различные весоростовые индексы. В частности, в практике широко используют индекс Брока , согласно которому нормальный вес тела высчитывается следующим образом:
Для людей ростом 155-165 см:
оптимальный вес = длина тела – 100
Для людей ростом 165-175 см:
оптимальный вес = длина тела – 105
Для людей ростом 175 см и выше:
оптимальный вес = длина тела – 110
Более точную информацию о соотношении физического веса и конституции тела дает метод, который кроме роста учитывает также окружность грудной клетки:
· Окружности – объёмы тела в различных его зонах.
Обычно измеряют окружности грудной клетки, талии, предплечья, плеча, бедра и т.п. Для измерения окружностей тела используют сантиметровую ленту.
Окружность грудной клетки измеряется в трех фазах: во время обычного спокойного дыхания, максимального вдоха и максимального выдоха. Разница между величинами окружностей при вдохе и выдохе характеризует экскурсию грудной клетки (ЭГК). Средняя величина ЭГК обычно колеблется в пределах 5-7 см.
Окружности талии, бёдер и т.д. используются, как правило, для контроля за фигурой.
· Диаметры – ширина тела в различных его зонах.
К физиометрическим показателям относятся :
· Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) – объем воздуха, полученный при максимальном выдохе, сделанном после максимального вдоха.
ЖЕЛ измеряется спирометром: сделав предварительно 1-2 вдоха, исследуемый выполняет максимальный вдох и плавно выдувает воздух в мундштук спирометра до отказа. Замер проводится 2-3 раза подряд, фиксируется лучший результат.
Средние показатели ЖЕЛ:
У мужчин 3500- 4200 мл,
У женщин 2500-3000 мл,
У спортсменов 6000-7500 мл.
Для определение оптимальной ЖЕЛ конкретного человека используется уравнение Людвига :
Мужчины: должная ЖЕЛ = (40хL)+(30хP) – 4400
Женщины: должная ЖЕЛ = (40хL)+(10хP) – 3800
где L – рост в см, P – вес в кг.
Например, для девушки ростом 172 см, весом 59 кг оптимальная ЖЕЛ составляет: (40 х 172) + (10 х 59) – 3800 = 3670 мл.
· Частота дыхания – число полных дыхательных циклов за единицу времени (пр., за минуту).
В норме частота дыхания взрослого человека 14-18 раз в минуту. При нагрузке увеличивается в 2-2,5 раза.
· Потребление кислорода – количество кислорода, использованного организмом в покое или при нагрузке за 1 минуту.
В состоянии покоя человек в среднем потребляет 250-300 мл кислорода в 1 минуту. При физической нагрузке эта величина увеличивается.
Наибольшее количество кислорода, которое организм может потребить в минуту при предельной мышечной работе, называется максимальным потреблением кислорода (МПК ).
· Динамометрия – определение сгибательной силы кисти.
Сгибательная сила кисти определяется специальным прибором – динамометром, измеряется в кг.
У правшей средние значения силы правой кисти :
Для мужчин 35-50 кг;
Для женщин 25-33 кг.
Средние значения силы левой кисти обычно на 5-10 кг меньше.
При динамометрии важно учитывать и абсолютную силу и относительную, т.е. соотнесенную с массой тела.
Для определения относительной силы результат силы руки умножается на 100 и делится на показатель веса тела.
Например, юноша весом 75 кг показал силу правой кисти 52 кг.:
52 х 100 / 75 = 69,33%
Средние показатели относительной силы:
У мужчин 60-70% массы тела;
У женщин 45-50% массы тела.
К соматоскопическим показателям относятся :
· Осанка – привычная поза непринужденно стоящего человека.
При правильной осанке у хорошо физически развитого человека голова и туловище находятся на одной вертикали, грудная клетка приподнята, нижние конечности выпрямлены в тазобедренных и коленных суставах.
При неправильной осанке голова слегка наклонена вперед, спина сутулая, грудь плоская, живот выпячен.
· Тип телосложения – характеризуется шириной скелетных костей.
Различают следующие типы телосложения : астенический(узкокостный), нормостенический (нормокостный), гиперстенический (ширококостный).
· Форма грудной клетки
Различают следующие формы грудной клетки : коническую (надчревный угол больше прямого), цилиндрическую (надчревный угол прямой), уплощенную (надчревный угол меньше прямого).
Рис 3. Формы грудной клетки:
а - коническая;
б - цилиндрическая;
в - уплощенная;
α - надчревный угол
Коническая форма грудной клетки характерна для лиц, не занимающихся спортом.
Цилиндрическая форма чаще встречается у спортсменов.
Уплощённая грудная клетка наблюдается у взрослых, ведущих малоподвижный образ жизни. У лиц с уплощенной грудной клеткой может быть снижена дыхательная функция.
Занятия физической культурой способствуют увеличению объёма грудной клетки.
· Форма спины
Различают следующие формы спины : нормальную, круглую, плоскую.
Увеличение изгиба позвоночника назад по отношению к вертикальной оси более чем на 4 см. называется кифозом, вперёд – лордозом.
В норме также не должно быть боковых искривлений позвоночника – сколиозов. Сколиозы бывают право-, левосторонние и S-образные.
Одними из основных причин искривлений позвоночника являются недостаточная двигательная активность и общая функциональная слабость организма.
· Форма ног
Различают следующие формы ног : нормальную, Х-образную, О-образную.
развития костей и мышц нижних конечностей.
· Форма стопы
Различают следующие формы ступней : полую, нормальную, уплощённую, плоскую.
Рис. 6. Формы ступней:
а – полая
б – нормальная
в – уплощённая
г – плоская
Форму стоп определяют путем наружного осмотра или посредством отпечатков стоп.
· Форма живота
Различают следующие формы живота : нормальную, отвислую, втянутую.
Отвислая форма живота обычно вызвана слабым развитием мышц брюшной стенки, что сопровождается опущением внутренних органов (кишечника, желудка и др.).
Втянутая форма живота бывает у лиц с хорошо развитой мускулатурой при небольшом жироотложении.
· Жироотложение
Различают : нормальное, повышенное и пониженное жироотложение. Кроме того, определяют равномерность и локальное отложение жира.
производить дозированное сжатие складки, что важно для точности измерения.
Прежде чем говорить о правильном планировании самостоятельных занятий на основе теории и методики физического воспитания, необходимо разобраться, какие качества мы воспитываем. То есть мы должны иметь представление о физических качествах, развитие которых является одной из главных задач процесса физического воспитания, нужных человеку. Необходимо иметь представление о физиологических изменениях в организме под влиянием физических упражнений, о состоянии организма, возникающее во время физических тренировочных занятиях.
Физические качества – это врожденные морфофункциональные качества, благодаря которым возможна физическая активность человека, получающая полное проявление в целесообразной двигательной деятельности (Матвеев, 1991). К основным физическим качествам относят мышечную силу, быстроту, выносливость, гибкость, ловкость. Для овладения методикой развития силы, быстроты, выносливости и других физических качеств, необходимо знать, что они собой представляют.
Сила – способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных усилий. Различают абсолютную (суммарное усилие всех мышечных групп) и относительную силу (величина абсолютной силы, приходящаяся на один килограмм собственного веса). Различают собственно-силовые способности, скоростно-силовые и силовую выносливость.
Собственно-силовые способности проявляются в преодолевающем, статическом и уступающем режимах работы мышц. Они определяются физиологическим поперечником мышц и функциональными возможностями нервно-мышечного аппарата . Сила проявляется при относительно медленных сокращениях мышц, в упражнениях, выполняемых с околопредельными и предельными отягощениями (например, в упражнениях, выполняемых в силовом троеборье). При мышечных напряжениях статического (изометрического) типа длина мышц остается без изменений. Мышечные напряжения изометрического типа являются одним из методов развития абсолютной силы.
Скоростно-силовые способности характеризуются непредельными напряжениями мышц. К скоростно-силовым способностям относят: 1) быструю силу; 2) взрывную силу. Быстрая сила характеризуется непредельным напряжением мышц, и проявляются в упражнениях, выполняемых на значительной скорости, не достигшей предельной величины. Взрывная сила характеризуется максимальными показателями силы в минимальное время (например, в прыжках, в метаниях, в тяжелой атлетике).
Силовая выносливость характеризуется способностью противостоять утомлению продолжительным мышечным напряжениям значительной величины. В зависимости от режима работы выделяют динамическую (рывок гири, академическая гребля) и статическую (удержание руки при стрельбе из пистолета) силовую выносливость.
Воспитание силы может осуществляться в процессе общей и специальной силовой подготовки. Каждое направление имеет цель, и в зависимости от нее решаются конкретные задачи. В связи с этим подбираются средства и методы воспитания силы.
Быстрота – способность человека совершать двигательные действия в минимальный для данных условий отрезок времени. Существуют три основные формы быстроты:
1) латентное время двигательной реакции;
2) скорость одиночного сокращения (при малой величине сокращения);
3) частота движения.
Элементарные формы проявления быстроты относительно независимы друг от друга . Время реакции не связано с быстротой одиночного движения и с максимальной частотой движений.
В практике физического воспитания наибольшее значение имеет скорость выполнения целостных действий (в беге, плавании, лыжных гонках и т. д.), а не элементарные формы ее проявления. Например, в спринтерском беге результат зависит от времени реакции на старте (латентного), скорости отдельных движений и темпа шагов. Однако скорость в целостном сложно-координированном движении зависит не только от уровня быстроты, но и от других причин. Например, в беге скорость передвижения зависит от длины шага, а длина шага зависит от длины ног и силы отталкивания. Отсутствие связи между характеристиками скоростных движений приводит к тому, что перенос качества быстроты с одного упражнения на другое, как правило, не наблюдается. Так, между скоростями в различных по координации движений у одних и тех же лиц (в беге и плавании) не обнаруживается корреляции . Перенос качества быстроты можно выявить в сходных по координации движениях. Поэтому нужно говорить не о развитии качества быстроты вообще, а о конкретных скоростных способностях движений человека.
Выносливость – способность к длительному выполнению какой-либо деятельности без снижения эффективности. Время, в течение которого человек способен поддерживать заданную интенсивность деятельности, является мерилом выносливости. Чем интенсивнее деятельность, тем ниже выносливость человека.
Развитие выносливости – это в значительной мере развитие биохимических процессов, способствующих к более длительному выполнению работы, а также к устойчивости нервной системы к возбуждению большой интенсивности.
Различают общую и специальную выносливость. Общая выносливость – это способность длительно выполнять работу умеренной мощности при глобальном функционировании мышечной системы (свыше 2/3 мышц тела). Общая выносливость проявляется в гонках на лыжах, беговых дисциплинах, академической гребле и т. п. Специальная выносливость – это выносливость по отношению к определенной двигательной деятельности.
Выносливость различают по интенсивности работы и особенностям упражнений, выполняемых в процессе этой работы. Выделяют скоростную, силовую, выносливость по отношению к статическим усилиям и т. п. В сходных по интенсивности видах деятельности наблюдаются явления «переноса» выносливости, которые обусловлены общими физиологическими и биохимическими механизмами. Например, в циклических видах спорта, где решающий фактор – это уровень развития аэробных возможностей организма и явление «переноса» выносливости очевидней.
Ловкость – это совокупность координационных способностей. Измерители ловкости следующие: 1) координационная сложность задания; 2) точность его выполнения; 3) время выполнения.
Ловкость – это сложное комплексное качество, не имеющая единого критерия для оценки. В каждом отдельном случае, в зависимости от условий, выбирают тот или иной измеритель. При этом остальные условия задания стараются делать неизменными. Ловкость довольно специфическое качество. Любое движение выполняется всегда на основе старых координационных связей. Чем больше запас условно-рефлекторных двигательных связей, чем большим объемом двигательных навыков владеет человек, тем выше его ловкость. Ловкость в значительной мере зависит от двигательных анализаторов. Чем совершеннее способность человека к точному анализу движений, тем выше и его возможности к быстрому овладению движениями и их перестройке. С психологической точки зрения ловкость зависит от полноценности восприятия собственных движений в окружающей обстановке и инициативности.
Гибкость – это способность выполнять упражнения с большой амплитудой. Измерителем гибкости является максимальная амплитуда движения. Выделяют активную и пассивную гибкость.
Активная гибкость – способность достигать больших амплитуд движения в каком-либо суставе за счет активности мышечных групп, проходящих через этот сустав.
Пассивная гибкость – способность выполнять движения под воздействием внешних растягивающих сил: усилий партнера, внешнего отягощения и т. п. Пассивная гибкость определяется наивысшей амплитудой, т. е. она больше чем активная.
Гибкость зависит от эластичности мышц и связок, от способности расслаблять растягиваемые мышцы и напрягать мышцы, которые осуществляют движения, т. е. от степени совершенствования мышечной координации. Гибкость зависит от внешних и внутренних условий: 1) температуры воздуха; 2) времени суток; 3) разогревания тела; 4) функционального состояния организма.
Гибкость отрицательно связана с силой, так как занятия силовыми упражнениями могут вести к ограничению подвижности в суставах. Для преодоления отрицательного влияния необходимо параллельно с развитием силы выполнять упражнения на гибкость.
Наибольшее значение имеет подвижность позвоночника, в особенности его грудного отдела, тазобедренных и плечевых суставов.
Установлено, что способности (физические и психические) человека развиваются и проявляются специализированно в ответ на воздействие определенных раздражителей. В спорте и физической культуре такими раздражителями являются физические упражнения. Существует взаимосвязь и взаимозависимость в уровнях развития выносливости, силы, быстроты, гибкости и ловкости. Недостаточное или чрезмерное развитие какого-либо одного из них мешает проявлению в нужный момент другого качества или же тормозит дальнейший его прогресс. Развитие силы отрицательно влияет на выносливость и наоборот. Хорошая гибкость позволяет более полноценно реализовать в действиях рациональную технику. От гибкости зависит проявление быстроты движений.
Развитие каждого физического качества, обусловленное специфическими изменениями в организме, обеспечиваются специальными физическими упражнениями. Для оценки степени развития физических качеств применяются различные педагогические и физиологические методы. К педагогическим методам относятся контрольные испытания с помощью контрольных упражнений или тестов. Например, тестирование физической подготовленности осуществляется при помощи беговых упражнений, прыжков, подтягиваний на перекладине из положения «вис», подъема туловища из положения лежа в сед, становой и кистевой динамометрии и т. д. При помощи физиологических методов определяют работоспособность организма состояние системы крови, работу сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Для этого существуют тест РWC-170, Гарвардский степ-тест, тест Руфье, номограмма Астранда и т. д.
Контрольные вопросы
Что такое сила? Дать определение.
Что такое выносливость?
От чего зависит скорость передвижения в беге?
Можно ли измерить ловкость?
В чем различие между активной и пассивной гибкостью?
Какая существует взаимосвязь между силой и гибкостью, силой и быстротой, силой и выносливостью?
Физические качества - это различные стороны двигательных возможностей человека, степень овладения определенными движениями.
Известно, что любой человек может научиться кататься на коньках или на велосипеде . Но это не значит, что любой человек сможет пробежать на коньках 10 км или проехать 100 км на велосипеде. Это сможет только тот, у кого развита сила, быстрота, выносливость, ловкость. Мы говорим: человек сильный, быстрый, выносливый, ловкий. Этими словами и обозначают физические, или, как их еще называют, двигательные, качества.
Изменение физических качеств с возрастом.
Без достаточного развития физических качеств нельзя серьезно мечтать о каких-либо успехах в спорте. Физические качества развиваются во время тренировок, занятий физическими упражнениями. От степени их развития и зависит физическая подготовка спортсмена. Общая физическая подготовка - разностороннее развитие всех качеств; специальная физическая подготовка-развитие физических качеств, необходимых в определенном виде спорта.
Развитие физических качеств (например, силы ) - это не самоцель. Определенная сила нужна спортсмену, чтобы быстрее овладеть необходимыми двигательными навыками. Если у подростка нет силы поднять прямые ноги к перекладине из виса, то он никогда не научится выполнять подъем разгибом, как бы хорошо он ни знал технику выполнения этого гимнастического элемента. Поэтому, прежде чем выучить какое-либо движение, надо обязательно хорошо сделать целую серию подготовительных упражнений. Физические качества важны. Они помогают занимающимся научиться управлять своими движениями, воспитывают двигательный навык. А для этого важно, чтобы физические качества развивались всесторонне и своевременно. Дисгармония в их развитии - такое же отклонение от нормы, как и диспропорция в телосложении. Помогают развить физические качества нормативы комплекса ГТО. Спортсмены, чтобы получить разряд или звание по избранному виду спорта, обязательно сдают нормы комплекса ГТО.
В жизни человека имеются определенные периоды, когда лучше всего можно развить то или иное двигательное качество. Это следует учитывать при тренировках. Чтобы оценить уровень развития физических качеств, используют различные тесты или контрольные упражнения. Основным показателем силы как двигательного качества является максимальная величина развиваемого мышцами напряжения. Измеряют силу различными динамометрами. Известно, что сила мышцы зависит от ее толщины. При одинаковом уровне тренированности люди большего веса могут проявить большую силу. Для сравнения силы людей разного веса пользуются понятием «относительная сила» , т. е. максимальное напряжение.
Абсолютная сила - сила, приходящаяся на 1 кг веса спортсмена. В видах спорта, связанных с перемещениями тела спортсмена в пространстве, важное значение имеет относительная сила .
Для каждого вида спорта требуется развитие силы определенных групп мышц. Для штангистов наиболее важно развить мышцы рук, ног и туловища, для прыгунов - ног, для гимнастов - мышц плечевого пояса. Чтобы развивать различные мышцы, надо постоянно менять упражнения.
Быстрота . Существуют два слова для определения одного и того же двигательного качества: быстрота и скорость. Скорость бега, например, зависит от частоты и длины шагов, от силы мышц ног. Для характеристики этого физического качества пользуются понятием «быстрота», - которая складывается из трех показателей: времени двигательной реакции (времени ответа на какой-либо заранее известный сигнал); времени отдельного движения; частоты, темпа движений. Быстроту можно определить как способность человека совершать двигательные действия в минимальный для данных условий отрезок времени. Скоростные способности человека относительны: можно очень быстро выполнять одни движения и значительно медленнее другие. Если движения разные, например бег и плавание, то можно быстро бегать и очень медленно плавать . Для каждого движения быстроту нужно развивать отдельно, хотя и в сходных движениях имеет значение приобретенный ранее навык. Чтобы воспитать быстроту, нужно чтобы была правильно освоена техника упражнения. Упражнение выполняют в полную силу, как можно быстрее и в короткий промежуток времени, так как долго поддерживать максимальную скорость невозможно. Число повторений должно быть таким, чтобы очередная попытка не вызывала снижения скорости. Между попытками необходимо отдохнуть, чтобы упражнения напоминали соревнования или игры.
Выносливость - способность человека к длительному выполнению какого-либо вида деятельности без снижения его эффективности, способность противостоять утомлению. Различают общую выносливость - способность длительно выполнять различные виды движений умеренной интенсивности - и специальную выносливость - способность длительно сохранять работоспособность. Чтобы развить выносливость, нужно постепенно увеличивать время выполнения упражнений умеренной интенсивности: бежать в спокойном темпе, идти на лыжах, плавать. В дальнейшем надо постепенно увеличивать скорость прохождения дистанции. С развитием выносливости воспитываются волевые качества , развивается способность, как говорят спортсмены, «терпеть» на дистанции. Появление чувства тяжести в ногах (ноги, как гири), стеснение в груди (сердце вот-вот выскочит), удушье (нечем дышать), апатия (зачем все это нужно) - признаки наступления так называемой мертвой точки. От спортсмена требуется большая сила воли , чтобы преодолеть это состояние. После этого наступает «второе дыхание», спортсмен испытывает чувство облегчения и может еще долго продолжать работу. Главная причина «мертвой точки» - недостаточная перестройка работы сердца и органов дыхания. Это состояние появляется при чрезмерно высокой нагрузке или скорости в начале дистанции, если разминка перед забегом была недостаточной или если спортсмен плохо подготовлен физически. Волевые качества развиваются и при спуртах - ускорениях на дистанции.
Развитие выносливости требует времени и терпения.
Ловкость - способность человека быстро перестраивать двигательную деятельность в соответствии с требованиями изменяющейся обстановки.
Ловкость - это сложное двигательное качество, и измерить его очень трудно.
Показатель ловкости - точность выполнения движения, высокая координация, быстрая реакция, способность к быстрому овладению новыми движениями. Нагляднее всего ловкость проявляется в спортивных играх и в видах спорта, связанных с единоборствами: боксе, борьбе, фехтовании.
Для развития ловкости надо постоянно менять упражнения и усложнять условия их выполнения.
Среди других физических качеств очень важны: гибкость - способность выполнять движения с большой амплитудой; координация - умение точно и экономно выполнять различные движения; равновесие - умение сохранять заданное положение тела, а также чувство времени, ритма, пространства.
Наивысшего развития какого-либо физического качества невозможно достичь без высокого уровня развития других физических качеств. Физическая подготовленность должна быть разносторонней.
Большое значение для улучшения физической подготовленности имеет точное знание и регистрация спортивных результатов.
Каждый школьник, каждый спортсмен должен записывать и знать свои результаты. По ним можно судить, насколько изменилась физическая подготовка. Такие записи наглядно покажут эффект занятий физическими упражнениями.
Эффект физических упражнений существенно зависит от биомеханических характеристик отдельных движений. Различают кинематические характеристики (пространственные, временные, пространственно-временные), динамические характеристики (внутренние и внешние силы), ритмические и обобщенные (качественные) характеристики. (Подробно эти характеристики излагаются в курсе биомеханики физических упражнений).
Пространственные характеристики
Включают положение тела, траекторию (путь) движения.
Положение тела. Какое бы двигательной действие ни совершал человек, он должен придать своему телу определенное положение в пространстве. Различают исходные, промежуточные, конечные положения тела.
Исходное положение принимают с целью создания наиболее выгодных условий для начала последующих действий, лучшей ориентировки в окружающей обстановке, сохранение устойчивости, обеспечение свободы движения, соответствующего воздействия на определенные органы и системы организма. Низкий старт легкоатлета, стойка боксера, вратаря являются внешним выражением готовности к действию. Все эти позы можно отнести к тем состояниям, которые академик А.А. Ухтомский назвал «оперативным покоем». Хотя в них нет внешних движений, но нигде так ярко не проявляется единство концентрированной целеустремленности организма, как в этих вступительных к движению позах.
Промежуточное положение. Эффективность многих физических упражнений зависит не только от исходного положения, но и от сохранения наиболее выгодной позы тела или его частей в процессе выполнения самого движения. Так, низкая посадка конькобежца уменьшает сопротивление внешней среды, что влечет за собой повышений скорости передвижения.
Конечное положение. В отдельных физических упражнениях конечные положения играют большую роль. Например, приземление в прыжках на лыжах с трамплина. Но есть двигательные действия, в которых конечное положение тела не влияет на результат. Например, поза баскетболиста после передачи мяча.
Траектория движения - это путь, совершаемый той или иной частью тела в пространстве. Траектория движения характеризуется формой, направлением, амплитудой.
Форма траектории может быть прямолинейной и криволинейной. Прямолинейные движения в практике встречаются крайне редко и применяются тогда, когда требуется развить наибольшую скорость какой-либо части тела на коротком пути (укол в фехтовании, удар в боксе). Криволинейные движения встречаются горазда чаще и их слож-
ность зависит от движущейся массы тела: чем она больше, тем форма проще и наоборот. Например, в области тазобедренного сустава мышц больше, расположены они разнообразнее, а все же движения ногой беднее, чем рукой.
Направление- это изменение положения тела и его частей в пространстве, относительно какой-либо плоскости (фронтальной, сагиттальной, горизонтальной) или какого-либо внешнего ориентира (партнера, спортивного снаряда). Различают направления основные (вверх-вниз, вперед-назад, направо-налево) и промежуточные ((вперед-кверху, вперед-книзу и др.)
Направление движений играет важную роль для обеспечения высокой точности высокой точности выполняемых действий, экономии сил, выигрыша времени, более или менее благоприятных условий в деятельности органов дыхания и кровообращения. Даже небольшие отклонения в направлении движений, например у боксеров, баскетболистов, футболистов, ведут к тому, что они не достигают конечной цели в своих действиях.
Амплитуда движения - величина пути перемещения частей тела (Л.П.Матвеев определяет амплитуду как «размах движений). Она измеряется в угловых градусах, в линейных мерах (длина шага), условных обозначениях (полуприсед, шпагат) или внешними ориентирами (на
клониться, достать носки ног). Амплитуда зависит от строения костей, суставов, эластичности связок и мышц и ее величина оказывает влияние на скорость перемещения тела, полноту растягивания мышц, точность движения и т. д.
Движения большой амплитуды называют обычно размашистыми, а малой - мелкими. Если амплитуда движений не соответствует решаемой двигательной задаче, то их называют неточными.
Во многих двигательных действиях максимальная, анатомически возможная амплитуда, как правило, не используется. Стремление чрезмерно увеличить амплитуду движений может привести к травмам сус-тавно-связочного аппарата и мышц.
Временные характеристики
К временным характеристикам движений относятся длительность и темп движения.
Длительность движения - это время, затраченное на выполнение движения. В технике физических упражнений большое значение имеет длительность отдельных его частей (старт, поворот, финиширование в плавании), фаз (замах, удар в волейболе), циклов (скользящих шагов в беге на коньках), элементов движений. Продолжительность каждой выше перечисленной составляющей упражнения, может изменить и определить результат.
Темп движений - это частота относительно равномерного повторения каких-либо движений (циклов). При однократных движениях (прыжке, метании) темп, естественно не наблюдается.
Темп движений находится в обратно пропорциональной зависимости от их длительности: чем длительность меньше, тем темп выше. Например, уменьшение длительности шага в беге на коньках на определенной дистанции ведет к повышению частоты шагов.
Не следует отождествлять понятие «темп» и «скорость» движений, хотя часто (но не всегда) скорость движения зависит от темпа и наоборот. Например, в беге, с увеличением темпа (при одной и той же длине шагов) неизбежно увеличивается скорость движений в каждом шаге, но
если одновременно с увеличением темпа уменьшается длина шагов то скорость движений может оставаться неизменной.
Темп движения зависит от массы или моментов инерции движущего тела.
Так, при движениях пальцев рук можно поддерживать более высокий темп, чем при движения туловища. С изменение темпа нередко качественно изменяется вся структура движения. Так, если темп становится выше определенных пределов, нормальная ходьба переходит в бег.
Пространственно-временные характеристики
Скорость движения - Это отношение длины пути, пройденного телом (или какой-то частью тела), к затраченному на этот путь времени.
При определении скорости в поступательном движении ее обычно измеряют в метрах в секунду (линейная скорость), а при вращательном -в радианах в секунду (угловая скорость).
Если скорость движений постоянна, то такое движение называют равномерным, а если она изменяется - неравномерным.
Ускорение - изменение скорости в единицу времени. Оно может быть положительным (скорость возрастает) и отрицательным (скорость убывает).
Понятие «скорость движения» не следует отождествлять с понятием «скорость передвижения». Скорость передвижения зависит не только от скорости соответствующих движений, но и от других факторов (частоты шагов в беге, сопротивления воздуха в беге на коньках).
При выполнении циклических упражнений (бег, плавание, гребля и др.) в соревновательных условиях большое значение имеет умение точно выдерживать заранее запланированную скорость. Это позволяет целесообразно распределить свои силы на дистанции и определять момент наступления утомления. Умение управлять скоростью движений называют «чувством скорости».
Силовые характеристики В практике для силовой характеристики движений пользуются понятием «сила движения».
Сила движения - Это мера физического воздействия движущейся части тела (или всего тела) на какие-либо материальные объекты, например, почву (при беге, прыжках и др.), какие-либо предметы (при поднимании, метании и др.).
Понятие «сила движения» является обобщенным, Хотя и сила зависит от прилагаемых мышечных усилий, ее не следует отождествлять с мышечной силой.
Сила движения человека представляет собой результат совокупного взаимодействия внутренних и внешних сил. Знание сил, действующих на человека, облегчает понимание техники физических упражнений и поиска ее эффективных вариантов.
Внутренними силами являются:
о активные силы опорно-двигательного аппарата - силы тяги мышц;
о пассивные силы опорно-двигательного аппарата - эластичные силы мышц, вязкость мышц и др.;
о реактивные силы - отраженные силы, возникающие при взаимодействии звеньев тела в процессе движения.
Внешними силами являются:
о силы тяжести собственного тела;
о силы реакции опоры;
о силы сопротивления внешней среды.
При овладении техникой двигательных действий нужно стремиться к возможно более полному использованию всех движущих сил при одновременном уменьшении сил тормозящих.
Ритмическая характеристика
Одной из интегральных характеристик техники движений является
РИТМ - соразмерность элементов движения по усилиям, во времени и в пространстве (Л.П. Матвеев, 1976).
РИТМ - соразмерность во времени сильных акцентированных движений, связанных с активными мышечными усилиями и напряжениями, и слабых, относительно пассивных движений.
Для двигательного ритма характерно различное временное соотношение сильных, акцентированных частей движения, связанных с активными мышечными усилиями и напряжениями, и слабых, пассивных фаз движения. Все эти моменты присутствуют в любом целостном двигательном акте.
Ритм движений присущ как повторяющимся (циклическим) так и однократным (ациклическим) двигательным действиям. Ритм обычно определяют путем измерения фаз, которые характерны для данного физического упражнения. Например, ритм в беге на коньках выражается ритмовым коэффициентом, который равен отношению времени отталкивания ко времени свободного скольжения, в беге - отношением времени опоры к времени полета.
На изменение ритма при выполнении физического упражнения влияют внешние условия, состояние занимающегося. Например, при передвижении на лыжах переменным двухшажным ходом в плохих условиях скольжения происходит некоторая перестройка в характере временных соотношений фаз движений в цикле - уменьшается длительность фаз отдыха и увеличивается длительность рабочих фаз. Подобная вариативность ритма движений обеспечивает поддержание скорости передвижения в плохих условиях скольжения.
Обобщенные (качественные) характеристики
Наряду с характеристиками, имеющими достаточно точную количественную меру, при анализе техники используют качественные характеристики. При выполнении двигательного действия качественные характеристики отражают не один какой-либо признак, а их комплекс. Они придают движению определенное своеобразие, более яркую внешнюю выразительность. С определенной мерой условности можно выделить следующие обобщенные качественные характеристики техники:
плавность, точность, экономичность, волнообразность, пружинность, угловатость, напряженность, легкость, мягкость.
Эти качественные характеристики техники обычно оцениваются по их внешним проявлениям и могут контролироваться без применения сложных инструментальных устройств.
