Физические качества человека
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.
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;
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 Хилла;
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 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.
Источник
Физические качества человека
Физические качества человека
Физические качества человека
Нормальное состояние здоровья, высокая работоспособность зависит от физической подготовленности. Она же – производное от уровня развития двигательных или физических качеств.
Основных физических качеств пять: сила, выносливость, быстрота, гибкость, ловкость. Совокупность их развития обеспечивает хорошую физическую подготовку человека.
Ученые предполагают, что в каждом возрастном периоде для нормальной жизнедеятельности организма имеет значение развитие определенных физических качеств.
Из практики физического воспитания известно, что в детском возрасте легче поддаются развитию быстрота, ловкость и гибкость.
Замечены особенности становления физических качеств в зависимости от пола. Например, ученые выявили, что максимальные показатели быстроты у девочек наблюдаются к 15 году жизни, а у мальчиков оно совершенствуется до 18 лет. Все зависит от индивидуальных способностей каждого человека, его наследственности, образа жизни.
Сейчас для большинства людей характерна низкая физическая активность, следовательно, для поддержания и укрепления здоровья обязательна физическая тренировка. Под влиянием самовоспитания, рациональной тренировки и разумной деятельности достигается гармоничное развитие личности, основными качествами которой являются физическое совершенство, моральная чистота и духовное богатство.
Одним из основных физических качеств считается сила. Оптимальный уровень развития мышечной силы необходим прежде всего для нормального функционирования всех систем организма. Без силы невозможно успешное выполнение многих спортивных, профессиональных и бытовых движений.
Мышцы сокращаются в двух основных режимах – динамическом и статическом.
Во время статической или изометрической работы напряжение мышц происходит без изменения их длины.
Динамический режим проявляется в двух вариантах работы мышц: преодолевающем, когда мышцы укорачиваются при сокращении, и уступающем, когда мышцы удлиняются и растягиваются.
Изометрические упражнения эффективно способствуют развитию силы. Сущность выполнения этих упражнений проявление максимально возможных усилий на протяжении несколько секунд. Используются эти упражнения в ряде всех видов спорта. Ученые в своих исследованиях показали, что упражнения в изометрическом режиме можно использовать для поддержания работоспособности человека на протяжении трудового дня и для развития силы мышц. Доказано, что с помощью кратковременных напряжений мышц можно нормализовать артериальное давление больных людей.
В практической жизни человека в процессе выполнения различных движений, трудовых, бытовых и спортивных, мышцы чаще работают в смешанном режиме. Одни, сокращаясь, производят нужное движение, другие, производя изометрическое напряжение, помогают поддерживать нужную позу.
Для достижения физического совершенства человеку нужна сила всей скелетной мускулатуры. Хорошее развитие некоторых мышечных групп особенно нужно для нормального развития организма. Какие же это мышцы? Это: разгибатели спины, сгибатели рук и ног. Сила этих мышц быстрее всего слабеет. Поэтому в процессе занятий физическими упражнениями необходимо укреплять мышцы спины, рук, ног. Большое значение придается также укреплению брюшного пресса, ведь за передней стенкой живота расположены жизненно важные органы (печень, желудок, селезенка, кишечник, диафрагма).
При слабых мышцах живота наблюдается опущение этих органов, ухудшается их работа, увеличивается возможность возникновения грыжи.
Кроме того, мышцы брюшного пресса вместе с мышцами спины выполняют основную функцию формирования правильной осанки.
Правильную осанку характеризуют развернутые плечи, отсутствие торчащих лопаток, слегка поднятая голова и подобранный живот.
Нарушенная осанка (сутулая спина, опущенная голова) помимо неэстетического вида отрицательно сказывается и на здоровье. Ухудшается работа сердца, легких, печени и ряда других внутренних органов, развиваются болезненные изменения в хрящевых прослойках позвоночного столба и мышцах спины. Поэтому очень важен постоянный контроль за соблюдением правильной осанки, что достигается путем специальных физических упражнений.
Важным физическим качеством является выносливость. Это способность человека длительно выполнять какой-либо конкретный вид деятельности без снижения эффективности. Каждый человек должен уделять большое внимание развитию выносливости.
Это достигается с помощью физических упражнений. Различается общая выносливость, т.е. способность к длительной работе умеренной мощности с участием большей части опорно-двигательного аппарата, и специальная выносливость, т.е. профессиональная, бытовая, спортивная.
В своей физической тренировке особое внимание надо уделять выработке общей выносливости, что достигается с помощью циклических упражнений – бега в спокойном темпе, ходьбе на лыжах, езды на велосипеде, плавания. С помощью гимнастических упражнений можно развивать силовую выносливость, постепенно увеличивая количество упражнений.
Быстрота – это физическое качество, выражающее способность человека за короткое время выполнить какое-нибудь движение. В ряде, профессий быстрота является одним из ведущих физических качеств. Это относится к водителям транспорта, пилотам, операторам и др. Высоким уровнем развития быстроты отличаются спортсмены, занимающиеся бегом, фехтованием, представители игровых видов спорта.
Быстрота – это врожденное свойство человека и является одним из определяющих качеств для достижения успеха во многих видах спорта. Легче всего развивается она в детском и юношеском возрасте.
Немаловажное значение для нормальной жизнедеятельности организма играет и такое физическое качество, как гибкость. Она представляет собой способность человека выполнять движения с широкой свободной амплитудой. Упорная тренировка способна развивать и совершенствовать гибкость. Упражнения на гибкость в сочетании с силовыми помогают формировать правильную осанку.
Для развития гибкости применяются упражнения с увеличенной амплитудой, которые требуют многократного выполнения, по несколько повторений. Наибольший эффект в развитии гибкости достигается при ежедневной, двух разовой в день тренировки.
В жизни человека немаловажное значение имеет развитие такого физического качества, как ловкость. Высокого уровня ловкости достигают спортсмены, особенно в таких видах спорта, как спортивная гимнастика, акробатика, фигурное катание и др.
Ловкость – это комплексное качество, которое определяет способность человека быстро обучаться различным движениям, ориентироваться в пространстве, сохранять равновесие. Ловкость каждого из нас зависит от уровня развития координации движений и совершенствуется с помощью постепенного овладения разнообразными бытовыми, трудовыми и спортивными двигательными навыками и умениями.
Все перечисленные физические качества человека развиваются благодаря занятиям спортом, в частности гимнастическими упражнениями, помогают выработать умение расслаблять свои мышцы и держать их в тонусе.
Источник