Положение тела и сила действия человека

Сила действия человека зависит от положения его тела. Эту зависимость определяют следующие основные причины. Первая: с изменением положения сустава изменяется длина мышц. Сила же, проявляемая мышцей, зависит от ее длины (см. §14). Приближенно можно считать, что максимальная сила, проявляемая мышцей, падает пропорционально квадрату уменьшения ее длины. Наименьшие величины натяжения мышца проявляет при своем на­ибольшем укорочении.

Вторая: изменение плеча силы тяги мышцы относительно оси 1;вращения. Известно, что в механике плечом силы называется крат­чайшее расстояние (перпендикуляр) от оси вращения до линии действия силы. Характерное для двигательного аппарата человека близкое прикрепление мышц к оси вращения приводит к тому, что в боль­шинстве движений достигается выигрыш в скорости и расстоянии за счет проигрыша в силе. Так, при угле равном 90° в локтевом суставе сгибатели его (в частности, двуглавая мышца плеча) проиг­рывают в силе приблизительно в 10 раз; в области ахиллова сухожилия при отталкивании стопой наблюдается перегрузка примерно в 3 раза и т. п. При изменении суставного угла плечо тяги мышц меняется, в результате меняется и создаваемый ими вращательный момент силы. Например, плечо силы длинной головки двуглавой мышцы плеча зависит от суставного угла следующим образом:

Суставной угол (угловые градусы) 180 160 140 120 100 80 60

Плечо силы тяги мышцы (мм) 11,5 16,8 26,9 37,4 43,5 45,5 39,2

Как видно, плечо силы меняется примерно в 4 раза. Следовательно, если натяжение мышцы будет одним и тем же, то при изменении угла сила действия может увеличиться или уменьшиться в 4 раза.

Указанные причины — изменение длины мышц и плеч сил мышеч­ного натяжения — обусловливают то, что для каждого односуставного движения существует определенная зависимость между суставным углом и максимальной силой действия. Когда в движении участвуют многосуставные мышцы (а в спорте так бывает в большинстве случаев), картина усложняется, поскольку длина этих мышц зависит от положения в соседних суставах. Например, максимальная сила

Действия при сгибании в коленном суставе зависит от угла не только в этом суставе, но и в тазобедренном.

Тренеры должны хорошо знать, как изменяется сила действия спортсмена при разных положениях его тела в соревновательном движении, — без этого нельзя найти наилучший вариант техники.

Выбор положения тела при тренировке силы

При выборе силовых упражнений прежде всего необходимо убе­диться в том, что в них будут активны именно те мышцы, силу которых надо увеличить. При этом следует иметь в виду, что подчас даже небольшие изменения положения тела могут привести к тому, что активными станут совершенно иные мышечные группы.

Если, например, спортсмен выполняет приседание со штангой 50 кг на плечах и нахо­дится в одной из поз. показанных на рис. 47, то моменты силы, действующие в отдельных суставах, будут совершенно различны (табл. 4), хотя сила действия везде одинакова — 50 кг. Кроме величины силовых моментов меняется и направление их действия — сгибание вместо разгибания. Так, например, работают мышцы коленного сустава в позе Г: хотя в суставе происходит разгибание, активны в этот момент мышцы-сгибатели. Они препят­ствуют излишне быстрому разгибанию. Если бы активность их внезапно прекратилась, то произошло бы резкое разгибание в коленных суставах, поскольку в этой позе совмест­ное действие сил тяжести штанги и вышележащих сегментов тела (туловища с головой и руками, бедер), а также силовых моментов мышечной тяги в тазобедренных суставах создает в коленных суставах вращательный момент силы, действующий в направлении разгибания.

Наиболее точно определить, какая мышца и в какой степени принимает участие при выполнении того или иного упражнения, можно, зарегистрировав ее электрическую активность. В настоящее время во многих видах спорта составлены «электромиографические карты» активности мышц при выполнении как соревновательного, так и специальных упражнений.

Выбор разных положений тела при выполнении силовых упраж­нений (например, подъемы прямых ног в висе или в положении лежа на спине, упражнения для разгибателей ног, выполняемые в глубоком приседе или полуприседе) приводит к тому, что наибольшее натяжение

активных мышц происходит при разной их длине. Экспериментально показано (Л. М. Райцин), что тренировка силовых качеств при рас­тянутом положении активных мышечных групп вызывает меньший прирост силовых показателей, но более высокий их перенос на нетренируемые положения тела (по сравнению с тренировкой при укороченном положении тренируемых мышц). Наоборот, если мак­симальное натяжение активных мышц имеет место при наибольшем их укорочении, силовые качества растут быстрее. Однако в этом случае перенос на нетренируемые положения тела существенно ниже, чём при тренировке в условиях удлиненного состояния активных мышц.

При одной и той же силе действия и разных позах величины сил и силовых моментов, действующих в отдельных суставах, могут быть совершенно различны. При неправильно выбранной позе силы могут стать настолько большими, что приведут к травме. Такие — опас­ные! — позы тела называют критическими. При правильной технике выполнения упражнения спортсмен избегает критических поз (т. е. не перегружает опасно мышцы и связки какого-либо сустава).

Топография силы

Соотношение максимальной силы действия разных мышечных групп получило название топографии силы. Чтобы получить относительно полное представление о топографии силы у какого-либо человека, надо измерить силу воз­можно большего числа его мышеч­ных групп.

У людей, не занимающихся спортом, обычно лучше всего раз­виты мышцы, противодействую­щие силе тяжести (так называемые антигравитационные мышцы): раз­гибатели спины и ног, сгибатели РУК.