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.

В различных двигательных действиях находят свое выра­жение отдельные качественные характеристики двигательных возможностей человека. Их называют двигательными, или фи­зическими качествами.

Выделяют следующие физические качества: силу, быстроту, выносливость, гибкость и ловкость. В труде, быту, спорте они проявляются не изолированно, а в органических связях между собой. В то же время в каждом двигательном действии или в виде мышечной деятельности одно или несколько качеств про­являются в наибольшей степени (например, в упражнениях с отягощениями - это сила, а в ряде таких продолжительных упражнений аэробного характера, как езда на велосипеде, бег, плавание и др. - выносливость). Поэтому часто отмечают ведущее или ведущие физические качества в каждом отдельном виде спорта и именно это качество (или эти качества) тренируется более основательно.

Физические качества не стоит путать с физическими способностями, к которым относятся, например, прыгучесть, меткость и др. и которые в свою очередь являются производными от 5 физических качеств.

Также не существует физического качества «скорость», которое часто используется в литературе и практике. Скорость – это уже производный результат от физических качеств. Например, в беге на 100м и на 10000м необходима максимально возможная скорость бега. Только в беге на 100м ведущими физическими качествами для достижения максимальной скорости будут сила и быстрота, а на 10000м – выносливость.

В процессе проявления двигательных качеств отдельные органы и функциональные системы организма задействованы в наибольшей степени. Их функциональное состояние опреде­ляет степень развития того или иного качества. Под влиянием физических упражнений происходит приспособление (адапта­ция) к мышечной деятельности, что выражается в функцио­нальной перестройке многих систем организма. Более значи­тельно адаптируются те системы организма, которые были задействованы в конкретной мышечной деятельности в боль­шей степени. Так, работа на выносливость развивает в основ­ном органы кровообращения и дыхания; упражнения силово­го характера приводят к изменению химического состава и утолщению мышечных волокон. Рассмотрим более подроб­но физические качества человека.

Сила - это способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных усилий.

Сила каждой мышцы зависит от характера нервных им­пульсов, которые обеспечивают ее сокращение, и от количе­ства находящегося в мышцах сократительного белка. Повыше­ние частоты нервных импульсов, посылаемых к мышце, а также синтез сократительного белка - пути усиления мышцы.

Физиологической основой развития силы являются:

Участие в мышечном сокращении максимально боль­шего числа двигательных единиц;

Утолщение мышечных волокон, совершенствование их структуры и биохимических процессов;

Расслабление мышц-антагонистов и предварительное ра­стяжение мышц-синергистов;

Увеличение согласованности в деятельности мышц-си­нергистов.

За силу отвечают белые (быстрые) мышечные волокна, а за выносливость – красные (медленные).

Сила тренируется (развивается, воспитывается) относительно длительное время, но также относительно длительное время и сохраняется. Вопреки выносливости, которая быстро тренируется, но также быстро «исчезает».

Следует отметить, что термин «развитие» физического качества, в данном случае уместен только в периоды роста организма, т.е. с рождения и до стабилизации (примерно 18-22 года, зависит индивидуально). В принципе любое физическое качество развивается само по себе (даже без специальных внешних воздействий в виде физических упражнений) именно так как это заложено в человеке природой (на генетическом уровне) в ходе его элементарных двигательных действий в процессе жизнедеятельности.

Если же мы целенаправленно воздействуем на организм с помощью физических упражнений, тогда это называется воспитание физического качества или нескольких качеств.

Наибольший прирост силы, т.е. его развитие происходит примерно в 14-17 лет. Именно в этот возрастной период необходимо уделить особое внимание данному физическому качеству, т.е. вместе с его развитием (естественным ростом) использовать тренировочный процесс, т.е. воспитывать данное качество.

Различают максимальную и относительную силу. Последняя указывает величину максимально поднятого веса в пересчете на единицу собственного веса тела.

Основные упражнения для воспитания силы – упражнения с собственным весом тела и упражнения с дополнительными отягощениями (штанги, гири, гантели, тренажеры и др.).

В зависимости от веса и соответственно количества повторений моделируется направленность силовой работы – воспитание собственно максимальной силы, работа на мышечную массу (атлетизм) или даже на выносливость (при относительно небольших весах с достаточно большим количеством повторений). Поэтому у культуристов будет одна программа тренировки, а у силовиков (пауэрлифтинг) будет совершенно иная.

Быстрота - это способность человека выполнять однократное двига­тельное действие за мини­мальный промежуток времени.

Однократное действие подразумевается в беге или плавании, как один шаг или гребок, т.е. опять же не стоит путать со скоростью или частотой (темпом) движений.

В основе этого качества лежит особая координация про­цессов в нервно-мышечной системе, обеспечивающая быст­рое нарастание процессов возбуждения в нервных центрах и мобилизацию в минимальные отрезки времени функций мы­шечного сокращения. Быстрота также зависит от точной коор­динации движений, обеспечивающей сокращение только не­обходимых групп мышц и быстрое их расслабление, а также оптимальную сменность двигательных единиц в каждой из ра­ботающих мышц.

Различают элементарные и комплексные формы проявле­ния быстроты.

К элементарным формам относят латентное (скрытое) время двигательной реакции (период времени между действи­ем раздражителя и началом движения), время одиночного дви­жения и темп движения.

Комплексные формы быстроты проявляются в виде пла­вания, бега и др. на спринтерских дистанциях, бросков и др. в борьбе, нанесения ударов в боксе и т.д.

Физиологическими основами развития быстроты яв­ляются:

Увеличение скорости протекания возбуждения в нервных центрах;

Повышение скорости расслабления мышц;

Синхронизация возбуждения мышечных единиц и их от­дельных волокон;

Увеличение лабильности соответствующих двигательных единиц и скорости распространения возбуждения по нервным и мышечным волокнам;

Повышение скорости укорочения мышечных волокон.

Основные средства воспитания быстроты – упражнения в высоком и переменном темпе, ускорения на коротких отрезках.

Наибольший прирост быстроты происходит примерно в 9-10 и 15-17 лет.

Выносливость - это способность организма выполнять ра­боту заданной мощности в течение относительно длительного времени без снижения ее эффективности.

При выполнении упражнений циклического характера вы­носливость неразрывно связана с функцией дыхания (прежде всего тканевого), кровообращения (обеспечивающего достав­ку кислорода и питательных веществ к тканям и удаление про­дуктов распада), выделения и терморегуляции.

Физиологическими основами повышения выносливости являются:

Степень развития органов дыхания и кровообращения (скорость диффузии О 2 и СО 2 через ольвеолярную мембрану, минутный объем дыхания, величина систолического и минут­ного объемов крови);

Кислородная емкость крови;

Запасы энергетических веществ в организме и возмож­ность их использования;

Мощность аэробных и анаэробных процессов;

Емкость буферных систем и объем щелочных резервов крови;

Координация двигательных и вегетативных функций;

Скорость включения нервно-гуморальных механизмов
регуляции гомеостаза;

Особенности терморегуляции.

В спорте различают общую (неспецифическую для спортсмена) выносливость и специальную (специфическую, т.е. соответствующая соревновательной работе) выносливость.

Для физического воспитания, как отмечалось ранее, понятия специфичности отсутствует, поэтому употреблять применительно к какому-либо упражнению термин «общая» или «специальная» выносливость не имеет смысла.

В то же время интенсивность и продолжительность физической работы подразумевают некоторые различия. При чем это касается как спорта, так и физического воспитания. Существует аэробная выносливость (способность организма совершать напряженную мышечную работу в условиях адекватного обеспечения кислородом, за счет аэробных источников энергии) и анаэробная выносливость (способность организма совершать напряженную мышечную работу в условиях неадекватного обеспечения кислородом, за счет анаэробных источников энергии).

В научно-методической литературе и на практике часто используются термины «силовая выносливость», «скоростная выносливость», «скоростно-силовая выносливость» и т.д., что несколько некорректно, хотя авторы пытаются найти объяснение этому. Например, «скоростная» – способность продолжительно и эффективно выполнять двигательное действие на большой, часто максимальной или околомаксимальной скорости, силовая – с достаточным приложением усилий (даже указываются иногда какие усилия – более 40% от максимальных) и т.д.

Основные показатели выносливости – мощность физической работы и ее продолжительность. Поэтому логичнее выносливость подразделять в зависимости от этих показателей или источников энергообеспечения, например, как отмечалось выше, аэробная и анаэробная, или более подробно – аэробная, гликолитическая, алактатная.

Основные упражнения для воспитания выносливости – упражнения циклического характера – ходьба, бег, плавание, гребля. От того, какой продолжительности и интенсивности выполняемое упражнение, будет зависеть какую выносливость воспитывают. В зонах небольшой мощности – это аэробная выносливость, как правило, это длительные равномерные упражнения.

Упражнения ациклического характера (то есть неповторяющиеся циклы двигательного действия через равные промежутки времени) также могут воспитывать выносливость: игры, борьба, бокс и др.

Наибольший прирост выносливости происходит примерно в 8-10 и 15-17 лет.

Ловкость - способность человека осваивать новые двигательные действия за относительно небольшой промежуток времени, выполнять сложные по координации движения при изменении динамики их выполне­ния и в изменяющихся окружающих условиях.

Ловкость зависит в основном от комплексного разви­тия силы, быстроты и выносливости. Постоянно изменяющая­ся обстановка в некоторых видах деятельности предъявляет вы­сокие требования к скорости обработки информации в центральной нервной системе, которая поступает от сенсор­ных систем, и к скорости программирования ответных движе­ний. В результате тренировки по развитию ловкости увеличива­ется подвижность нервных процессов и обеспечивается более быстрое включение различных мышц в работу и быстрые пе­реходы от сокращения к расслаблению.

Физиологической основой ловкости являются коорди­национные условнорефлекторные механизмы, сформирован­ные в условиях постоянных коррекций в связи с влиянием ус­ловий выполнения тех или иных упражнений. Это качество расстраивается в связи с утомлением, и поэтому его сохране­ние требует развития выносливости.

Лов­кость - сложное комплексное двигательное качество, уровень разви­тия которого определяется многими факторами. Наибольшее значе­ние имеют высокоразвитое мышечное чувство и так называемая пла­стичность корковых нервных процессов. От степени проявления по­следних зависит срочность образования координационных связей и быстроты перехода от одних установок и реакций к другим.

Основное отличие используемых для воспитания ловкости средств - физических упражнений - в сравнении с другими состоит в их повышенной координационной сложности. Они непременно должны включать элементы новизны, т.к. любое, освоенное до навыка и выполняемое в одних и тех же постоянных условиях двигательное действие, не стимулирует дальнейшее развитие координационных способностей.

Наиболее широкую и доступную группу средств для воспитания ловкости составляют гимнастические упражнения динамического характера, одновременно охватывающие основные группы мышц. Это упражнения без предметов и с предметами (мячами, палками, скакалками, булавами и др.), относительно простые и достаточно сложные, выполняемые в измененных условиях, при различных положениях тела или его частей в разные стороны: элементы акробатики (кувырки, различные перекаты и др.), упражнения в равновесии.

Большое влияние на воспитание ловкости оказывает освоение эффективной техники естественных движений: бе­га, различных прыжков (в длину, высоту и глубину, опорных прыж­ков), метаний, лазанья.

Для воспитания способности быстро и целесообразно перестраи­вать двигательную деятельность в связи с внезапно меняющейся об­становкой высокоэффективными средствами служат подвижные и спортивные игры, единоборства (борьба, бокс, фехтование).

Особую группу средств составляют упражнения с преимуществен­ной направленностью на отдельные психофизиологические функции, обеспечивающие управление и регуляцию двигательных действий. Это упражнения по выработке чувства пространства, времени, степени развиваемых мышечных усилий.

Наибольший прирост ловкости происходит примерно в 9-12 лет.

Гибкость - способность выполнять движения с максимально возможной амплитудой. Гибкость зависит от следующих факторов:

Анатомических особенностей суставов;

Эластичности связочного аппарата, мышечных сухожи­лий и мышц;

Способности сочетать расслабление и сокращение (на­пряжение) мышц-антагонистов в суставах.

Основными средствами развития гибкости являются упражнения на растягивание, которые могут быть динамического (пружинистые, маховые, и т.п.) и статического (сохранения максимальной амплитуды при различных позах) характера.

Наибольший прирост гибкости происходит примерно в 6-8 лет.

Таким образом, развитие гибкости связано с повышени­ем эластичности мышц, мышечных суставов и связок, с со­вершенствованием координации работы мышц-антагонистов и, при многолетних занятиях, с изменением формы сочленя­ющихся костных поверхностей.

В процессе систематических занятий физическими упраж­нениями развиваются все двигательные качества. В процессе совершенствования одного из качеств в какой-то мере совер­шенствуются и другие, т.к. физическим качествам присуща общность некоторых механизмов их развития. Это явление но­сит название положительного переноса двигательных качеств. В начале регулярных тренировочных занятий оно проявляется в наибольшей степени. Наиболее благоприятное влияние на все двигательные качества оказывают физические упражнения на выносливость, в связи с чем она рассматривается как осно­ва для развития всех других качеств.

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.

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

(наклониться, 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:

o активные силы опорно-двигательного аппарата - силы тяги мышц;

o пассивные силы опорно-двигательного аппарата – эластич­ные силы мышц, вязкость мышц и др.;

o реактивные силы – отраженные силы, возникающие при взаимодействии звеньев тела в процессе движения.

Внешними силами являются:

o силы тяжести собственного тела;

o силы реакции опоры;

o 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 характеристик. Одной из интегральных характеристик техники движений является ритм.

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.

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ И БЖД

Реферат

на тему «Физические качества человека и способы их развития»

Выполнила Тимошина Л.И.,

УЭФ, 213 группа

1. Основные физические качества. Способы их развития

Под физическими качествами понимают социально обусловленные совокупности биологических и психических свойств человека, выражающие его физическую готовность осуществлять активную и целесообразную двигательную деятельность. К числу основных физических качеств относят силу, выносливость, ловкость, гибкость и т. д.

От других качеств личности физические качества отличаются тем, что могут проявляться только при решении двигательных задач через двигательные действия. Двигательные действия, используемые для решения двигательной задачи, каждым индивидом могут выполняться различно. У одних отмечается более высокий темп выполнения, у других - более высокая точность воспроизведения параметров движения.

Применительно к динамике изменения показателей физических качеств употребляются термины «развитие» и «воспитание». Термин развитие характеризует естественный ход изменений физического качества, а термин воспитание предусматривает активное и направленное воздействие на рост показателей физического качества.

Под физическими способностями понимают относительно устойчивые, врожденные и приобретенные функциональные возможности органов и структур организма, взаимодействие которых обусловливает эффективность выполнения двигательных действий. Развитие физических способностей происходит под действием двух основных факторов: наследственной программы индивидуального развития организма и социально-экологической его адаптации. В силу этого под процессом развития физических способностей понимают единство наследственного и педагогически направляемого изменения функциональных возможностей органов и структур организма.

Отдельно взятая физическая способность не может выразить в полном объеме соответствующее физическое качество. Только относительно постоянно проявляющаяся совокупность физических способностей определяет то или иное физическое качество. Основу двигательных способностей человека составляют физические качества, а форму проявления - двигательные умения и навыки. К двигательным способностям относят силовые, скоростные, скоростно-силовые, двигательно-координационные способности, общую и специфическую выносливость.

1.1 Сила

Сила - это способность человека совершать действия с определенными мышечными напряжениями. Сила тесно связана с выносливостью и быстротой. Обычно, когда говорят о мышечной силе человека, речь идет о максимальной произвольной силе. Осуществление мышечного действия протекает при произвольном усилии и стремлении максимально сократить необходимые мышцы. Максимальная произвольная сила зависит от двух групп факторов, влияющих на ее величину: мышечных и координационных.

Управлять мышцами, когда требуется проявить их силу, - очень сложная задача для центральной нервной системы. Максимальная произвольная сила всегда ниже, чем максимальная сила мышц, которая зависит от числа мышечных волокон и их толщины. Разница между значениями этих параметров силы называется силовым дефицитом. Силовой дефицит тем меньше, чем совершеннее центральное управление мышечным аппаратом.

Расположение тела и его звеньев в пространстве влияет на величину силы действия за счет неодинакового растяжения мышечных волокон при разных исходных позах человека: чем больше растянута мышца, тем больше величина проявляемой силы.

Проявление силы действия человека зависит также от соотношения фаз движения и дыхания. Наибольшая величина силы действия проявляется при натуживании и наименьшая - при вдохе. Различают абсолютную и относительную силы действия. Абсолютная сила определяется максимальными показателями мышечных напряжений без учета массы тела человека, а относительная - отношением величины абсолютной силы к собственной массе тела.

Силовые способности определяются мышечными напряжениями и соответствуют различным формам изменения активного состояния мышц. Мышечные напряжения проявляются в динамическом и статическом режимах сокращения. Первый характеризуется изменением длины мышц и присущ преимущественно скоростно-силовым способностям (прыжок вверх), а второй- постоянством длины мышц при напряжении и является прерогативой собственно силовых способностей (удержание веса штанги на вытянутых руках).

Собственно силовые способности проявляются преимущественно в условиях изометрического напряжения мышц, обеспечивая удержание тела и его звеньев в пространстве, сохранение поз при воздействии на человека внешних сил. Степень проявления силовых способностей человека зависит от количества мышц, вовлеченных в работу, или от особенностей их сократительных свойств. В соответствии с этим различают два метода в развитии силовых способностей: использование упражнений с максимальными усилиями и использование упражнений с непредельными отягощениями. Упражнения с максимальными усилиями предполагают выполнение двигательных действий с предельными или околопредельными(90-95% от максимальной величины) отягощениями. Это обеспечивает максимальную мобилизацию нервно-мышечного аппарата и наибольший прирост силовых способностей. Предельное напряжение мышц требует проявления больших психических напряжений, приводит к перевозбуждению нервных центров, в результате чего в работу дополнительно включаются «лишние» для выполнения данного упражнения мышечные группы, затрудняющие совершенствование техники движений.

Упражнения с непредельными отягощениями характеризуются выполнением двигательных действий с максимальным числом повторений при относительно небольших отягощениях (до 50-60% от предельных). Это позволяет выполнять большой объем работы и обеспечивает ускоренный рост мышечной массы. При этом режиме работы тренировочный эффект достигается в течение длительного времени.

Скоростно-силовые способности проявляются при различных режимах мышечного сокращения и обеспечивают быстрое перемещение тела в пространстве. Для развития скоростно-силовых способностей используют упражнения с преодолением веса собственного тела (например, прыжки) и с внешними отягощениями (например, метание набивных мячей). Наиболее распространенными методами развития скоростно-силовых способностей являются методы повторного выполнения упражнения и круговой тренировки. Метод повторного выполнения упражнения позволяет избирательно развивать определенные группы. Метод круговой тренировки обеспечивает комплексное воздействие на различные группы мышц. Упражнения подбирают таким образом, чтобы каждая последующая серия включала в работу новую мышечную группу, позволяла значительно повысить объем нагрузки при строгом чередовании работы и отдыха. Подобный режим обеспечивает значительный прирост функциональных возможностей систем дыхания, кровообращения и энергообмена.

1.2 Выносливость

Выносливость - это способность человека значительное время выполнять работу без снижения мощности нагрузки ее интенсивности или способность организма противостоять утомлению.

На практике различают общую и специальную выносливость. Общая выносливость - совокупность функциональных возможностей организма, определяющих его способность к продолжительному выполнению любой мышечной работы с высокой эффективностью. Специальная выносливость - способность организма длительное время выполнять специфическую мышечную работу в условиях строго ограниченной дисциплины (бег, плавание) или в течение строго ограниченного времени (футбол, баскетбол, хоккей).

Выносливость как качество проявляется в двух основных формах: в продолжительности работы без признаков утомления на данном уровне мощности и в скорости снижения работоспособности при наступлении утомления.

В зависимости от интенсивности работы и выполняемых упражнений выносливость различают как: силовую, скоростную, скоростно-силовую, координационную и выносливость к статическим усилиям.

Для развития выносливости применяются различные методы.

Равномерный непрерывный метод (дает возможность развитию аэробных способностей организма. Здесь применяются упражнения циклического характера (бег, ходьба), выполняемые с равномерной скоростью малой и средней интенсивности);

Переменный непрерывный метод (заключается в непрерывном движении, но с изменением скорости на отдельных участках движения);

Интервальный метод (дозированное повторное выполнение упражнений небольшой интенсивности и продолжительности со строго определенным временем отдыха, где интервалом отдыха служит обычно ходьба).

1.3 Быстрота

Быстрота - это способность человека совершать двигательные действия в минимальный для данных условий отрезок времени. Она составляет важную основу, необходимую для успеха в большинстве спортивных игр. Залог быстроты находится в зависимости от трех основных компонентов.

Подвижность нервных процессов: продолжительность процесса восприятия составляет основу быстроты двигательной реакции. Напряжение воли - достижение максимально возможной скорости в определенной степени зависит от сознательного акта применения усилия над собой. Координационные центрально-нервные факторы в определенной мере влияют на частоту движений.

Все основы уровня и качества жизни взрослого человека закладываются в детские годы – это сегодня ни для кого не секрет. Не является исключением и здоровье. Каким будет здоровье человека во взрослые годы во многом зависит от того какое внимание уделялось физическому развитию ребенка и в частности общей физической подготовке его организма. Одним из показателей уровня физического развития ребенка является уровень развития физических качеств.

Физическими качествами человека называют отдельные его двигательные возможности, такие, как сила, быстрота, выносливость, ловкость, гибкость и пр. Другими словами, это те природные задатки к движениям, которыми все люди наделены от рождения. Физические качества человека претерпевают изменения в процессе роста и развития организма. Однако эти изменения можно усилить за счет целенаправленных занятий физическими упражнениями. Жизнь красноречива в своих примерах и неустанно демонстрирует нам, что нельзя серьезно мечтать о хорошем здоровье без достаточного уровня развития целого комплекса физических качеств. Поэтому в программе воспитания «Стиль Белого Льва» уделяется не малое внимание данному аспекту общей физической подготовки в процессе занятий боевыми искусствами.

В основе совершенствования физических качеств человека лежит одна из многих замечательных способностей человеческого организма. Эта способность – отвечать на повторные физические нагрузки превышением исходного уровня своей работоспособности. В результате постоянного преодоления тренировочных физических нагрузок в организме человека происходит ряд изменений, определенный сдвиг в сторону увеличения его физических возможностей.

Сила – способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать внешнему сопротивлению за счет мышечных усилий.

Быстрота – способность человека выполнять движения в минимально короткий срок. Развить быстроту помогут простые по координации физические упражнения, которые можно выполнять с максимальной скоростью.

Выносливость – это способность человека выдерживать физические нагрузки, совершать работу заданной интенсивности в течение по возможности более длительного времени. Еще выносливость можно охарактеризовать, как способность организма противостоять утомлению.

Гибкость – это способность выполнять движения, в том числе движения специальных физических упражнений, с большой амплитудой.

Координация движений – это способность сочетать физические и психологические процессы в едином целенаправленном движении. Это качество необходимо для успешного проведения большинства физических действий, в том числе и в повседневной жизни. Координация движений играет главную роль в развитии ловкости.

Ловкость – способность человека менять, перестраивать свою двигательную деятельность с учетом требований внезапно меняющейся обстановки и обстоятельств.

Координация движений и ловкость являются теми физическими качествами, которые можно развить только через тренировки. И занятия боевыми искусствами – один из наиболее эффективных методов развития координации движений. Отрабатывая приемы самообороны, требующие высокого уровня координации, ребенок постепенно добивается согласованности в сложных движениях, тем самым повышая уровень развития не только специальной, но и общей координации движений. В программе воспитания «Стиль Белого Льва» через занятия боевыми искусствами решается целый комплекс различных педагогических задач, в том числе воспитательных (об этом подробнее расскажем в другой статье).

Физические качества человека не развиваются изолированно. Совершенствуя одно из физических качеств, мы обязательно воздействуем и на остальные (так называемый перенос физических качеств). Такой перенос качеств может быть и положительным, и отрицательным. Приведем пример: развитие силовых качеств улучшает скоростные качества, но только до определенного предела, перешагнув который силовые качества начинают отрицательно влиять на скорость движений. Штангисты не могут выполнять быстрые движения так же эффективно как те кто, например, занимается боевыми искусствами. Из этого следует, что одностороннее развитие физической силы на определенном этапе приведет к снижению показателей быстроты и даже выносливости. Вот почему для достижения хороших результатов в физическом развитии ребенка необходима разносторонняя правильно сбалансированная общая физическая подготовка. Этот принцип неукоснительно соблюдается в программе воспитания «Стиль Белого Льва» в тренировочном процессе во время занятий боевыми искусствами. Такой подход обеспечивает разностороннее физическое развитие ребенка. И является частью процесса воспитания, направленного на развитие гармонической разносторонне развитой личности ребенка. Правильно организованная разносторонняя общая физическая подготовка ребенка помогает заложить прочный фундамент его хорошего здоровья во взрослые годы.

Основными средствами развития физических качеств являются