Общая характеристика силы

Разновидности силы

Любые двигательные действия человека – это результат согласованной деятельности центральной нервной системы (ЦНС) и периферических отделов двигательного аппарата, в частности – скелетно-мышечной системы. В ЦНС продуцируются импульсы возбуждения, которые через мотонейроны и аксоны поступают в мышечные волокна. Вследствие этого мышцы напрягаются с определённой силой, которая позволяет перемещать в пространстве отдельные звенья тела или тело в целом. От величины и направления приложения силы изменяются скорость и характер движения. Таким образом, без проявления мышечной силы человек не может выполнять никаких двигательных действий. В этом смысле сила является интегральным двигательным качеством, от которого в той или иной мере зависит проявление всех других физических качеств (быстроты, выносливости и т.д.)

В физиологии под силой мышц понимают то максимальное напряжение, которое они способны развить. Внешнее проявление напряжения мышц (силы) измеряют в ньютонах.

В теории физической культуры понятие «сила» выражает одну из качественных характеристик произвольных движений человека, направленных на решение конкретной двигательной задачи.

Таким образом:

СИЛА – это способность преодолевать определённое сопротивление или противодействовать ему за счёт напряжения мышц.

В качестве сопротивления могут выступать силы земного тяготения, реакция опоры при взаимодействии с ней, сопротивление окружающей среды, масса отягощений предметов и спортивных снарядов, силы инерции собственного тела или его звеньев и других тел, сопротивление партнёра и т.п.

Чем большее сопротивление способен преодолеть человек, тем он сильнее.

В зависимости от двигательной задачи и характера работы опорно-двигательного аппарата сила, проявляемая мышцами, приобретает специфические особенности, которые становятся более выраженными с ростом физической подготовленности человека.

Основными специфическими для разных двигательных действий видами проявления силы являются:

1) собственно силовые качества (к ним относятся понятия «абсолютная» и «относительная» сила);

2) скоростно-силовые качества (к ним относятся понятия «скоростная» и «взрывная» сила);

3) силовая выносливость.

Это выделение разновидностей силы является довольно условным. Несмотря на свою специфику, они определённым образом взаимосвязаны как в своём проявлении, так и в своём развитии. В чистом виде они проявляются чрезвычайно редко. Как правило, все они являются компонентами большинства двигательных действий человека.

· Абсолютная сила человека – это его способность преодолевать наибольшее сопротивление или противодействовать ему произвольным мышечным напряжением.

Интересно, что наибольшие величины силы человек может развить в мышечных напряжениях, которые не сопровождаются внешним проявлением движения, или в медленных движениях: например, в жиме штанги двумя руками в положении лёжа на спине. Проявление абсолютной силы является доминирующим при необходимости преодолевать большое внешнее сопротивление.

Пример:

В Исландии популярны соревнования по подниманию гранитных плит. В 1992 году житель страны И. Перурена установил своеобразный рекорд проявления абсолютной силы: он поднял над головой камень весом 315 кг.

Для сравнения силы людей, которые имеют разную массу тела, применяют показатель относительной силы.

· Относительная сила – это количество абсолютной силы человека, которое приходится на один килограмм массы его тела.

Относительная сила имеет решающее значение в двигательных действиях, которые связаны с перемещением собственного тела в пространстве. Чем больше силы приходится на 1 кг массы собственного тела, тем легче перемещать его в пространстве или удерживать определённую позу. Например, упор руки в стороны на гимнастических кольцах («крест») могут выполнить лишь те спортсмены, у которых относительная сила соответствующих групп мышц близка к 1 кг на килограмм массы тела. Большое значение относительная сила имеет также в видах спорта, где спортсмены делятся по весовым категориям.

· Скоростная сила – это способность человека с возможно большей скоростью преодолевать умеренное сопротивление.

На первый взгляд может показаться, что скоростная сила представляет собой комплексное проявление быстроты и силы. Однако в действительности это всё-таки специфическое проявление силы в определённом диапазоне величины внешнего сопротивления. Данный диапазон был установлен учёными и составляет от 15-20% до 70% максимальной силы в конкретном двигательном действии

Пример:

Если человек может поднять максимальное отягощение весом 100 кг, то диапазон проявления его скоростной силы в данном упражнении составит 15-70 кг;

Если человек максимум может выполнить 40 сгибаний-разгибаний рук в упоре лёжа (отжиманий), то в зависимости от увеличения скорости движений он сможет выполнить от 6 до 28 сгибаний-разгибаний рук в упоре лёжа.

Скоростная сила является доминирующей в обеспечении эффективной двигательной деятельности на спринтерских дистанциях в циклических упражнениях. В частности, от уровня развития скоростной силы мышц ног зависит длина шагов в беге.

Пример:

Установлено, что при одной и той же скорости бега у квалифицированных спортсменов длина шагов больше, чем у менее квалифицированных, а у бегунов одной квалификации скорость бега возрастает в довольно тесной взаимосвязи с возрастанием длины шагов.

· Взрывная сила – это способность человека проявить наибольшее усилие за наименьшее время.

Взрывная сила имеет решающее значение в двигательных действиях, требующих большой мощности напряжения мышц: например, при старте в спринтерском беге, в прыжках, метаниях, ударных действиях в боксе и т.п. В большинстве физических упражнений, где взрывная сила имеет ведущее значение, проявлению взрывного сокращения мышц в основной фазе движения предшествует механическое их растягивание. Например, перед метанием копья или гранаты спортсмен делает энергичный замах. Проявление мощного усилия сразу же после интенсивного механического растяжения мышц, т.е. быстрое переключение от уступающей работы к преодолевающей получило название «реактивная способность мышц».

Пример:

Отмечена высокая зависимость между реактивной способностью и результатом в тройном прыжке с разбега, в барьерном беге, в тяжелоатлетических упражнениях и т.п.

· Силовая выносливость – это способность человека преодолевать умеренное внешнее сопротивление в течение длительного времени с наибольшей эффективностью.

При этом имеется в виду разнообразный характер функционирования мышц: длительное поддержание необходимой позы (пр., удержание захвата в борьбе), многократное повторное выполнение взрывных усилий (пр., тренировка в тройном прыжке, в прыжках с шестом), циклическая работа определённой интенсивности (пр., плавание, гребля на байдарках) и т.д.

По большому счёту, силовую выносливость целесообразно было бы отнести к одной из разновидностей выносливости, однако в специальной литературе это качество традиционно рассматривается как разновидность силы.

В зависимости от режима работы мышц различают также статическую и динамическую силу:

· Статическая сила проявляется тогда, когда мышцы напрягаются, а перемещения тела, его звеньев или предметов, с которыми взаимодействует человек, отсутствуют (пр., удержание отягощения).

· Динамическая сила проявляется тогда, когда преодоление сопротивления сопровождается перемещением тела или отдельных его звеньев в пространстве (пр., поднимание отягощения).

Режимы работы мышц

При выполнении двигательных действий мышцы человека выполняют четыре основные разновидности работы: удерживающую, преодолевающую, уступающую, комбинированную.

· Удерживающая работа выполняется вследствие напряжения мышц без изменения их длины (изометрический режим напряжения). Она характерна для поддержания статической позы тела, удержания какого-либо предмета (пр., штанги, гантели) и т.п.

· Преодолевающая работа выполняется вследствие уменьшения длины мышц при их напряжении (миометрический режим напряжения). Преодолевающая работа мышц при выполнении двигательных действий встречается чаще всего. Она даёт возможность перемещать собственное тело или какой-либо груз в соответствующих движениях, а также преодолевать силы трения или эластичного сопротивления (пр., сгибание-разгибание рук в упоре на брусьях).

· Уступающая работа выполняется вследствие увеличения длины напряжённой мышцы (плиометрический режим напряжения). Благодаря уступающей работе мышц происходит амортизация в момент приземления в прыжках, беге и т.п. Нередко в уступающих фазах движения проявляются максимальные величины силы. В частности, установлено, что в уступающем режиме мышцы могут проявить силу на 50-100% больше, чем в удерживающем и преодолевающем режимах.

При преодолевающей работе под силами сопротивления понимаются силы, направленные против движения. При уступающей работе – действующие по ходу движения.

· Комбинированная работа состоит из поочерёдного включения всех режимов работы мышц (ауксотонический режим напряжения). Именно комбинированную работу выполняют мышцы в большинстве двигательных действий. Так, в циклических упражнениях комбинированная работа состоит из смены преодолевающего и уступающего режимов. В более сложных по координации работы нервно-мышечного аппарата упражнениях (например, в гимнастических) встречаются все три режима работы мышц: уступающий, преодолевающий, удерживающий.