Физиология скоростно-силовых качеств

Силовые и скоростные качества во многом определяются одними физиологическими параметрами
Как физические качества:

Сила – это способность преодолевать внешнее сопротивление за счёт активности мышц.

Скорость (быстрота) – способность выполнять двигательное действие в наименьший промежуток времени.

Оба этих физических качества, во многом, зависят от одних и тех же факторов и до некоторой степени развиваются одинаковыми способами. Поэтому мы и рассматриваем их вместе.

И также, на их стыке, образуется понятие мощности.
Мощность – это количество силы приложенной в единицу времени (произведение силы на скорость).

В предыдущих темах мы разбирали разные аспекты того, из чего складывается физиология этих качеств. А здесь обобщим все это в целостную картину.

Условно, все определяющие силу и скорость мышечного сокращения факторы можно разделить на относящиеся:
  • к мышечным волокнам,
  • к неврологической регуляции,
  • прочие факторы.
В силовых дисциплинах существенную роль играют объемы рабочих мышц. На фото – Хафтор Бьернсон, силовик-рекордсмен
Со стороны мышечных волокон существенную роль играют:
  • площадь поперечного сечения волокон,
  • длина волокон,
  • типы волокон,
  • архитектура их расположения.

Все саркомеры волокон одного типа условно равны по производимой силе, но сокращаются они неравномерно.

Поэтому, чем больший объем у мышечных волокон, чем больше в них саркомеров, тем больший силовой потенциал у мышцы.

При этом, при прочих равных, более широкие мышцы будут развивать большую максимальную силу, но в коротком рабочем диапазоне. А более длинные – меньшую максимальную силу, но большую силу в большем диапазоне движений.

Также, чем длиннее мышца тем быстрее она может сокращаться.
Почему так – мы разбирали в теме по архитектуре мышц.

Таким образом чем крупнее мышца, тем больший у нее потенциал для развития скорости и силы. Но, крупнее именно из за объема мышечных волокон. Так как объем мышц могут давать и не сократительные элементы. До некоторой степени, такое качество мышц хорошо определяется визуально.

Объем мышечных волокон можно значительно увеличить через тренировки, но не за счет гиперплазии, увеличения их количества – оно задается генетически. А за счет гипертрофии, увеличения толщины волокон, через увеличение количества миофибрилл. И за счет увеличения длины волокон, в пределах ограниченных длинами костей и сухожилий.

Из архитектуры волокон также важно и их расположение:
Продольное расположение – способствует большей скорости.
Перистое – большей силе.

И из архитектуры важно то, что саркомеры развиваются неоднородно, мышечные волокна адаптируются под рабочие нагрузки. Так, что наиболее эффективно мышцы работают в тех фазах в которых тренированы.

Если архитектура задана изначально, то адаптация – нарабатывается. Хотя это и довольно долгий процесс перестройки.

Последний фактор силы-скорости, относящийся к мышечным волокнам, это тип волокон. Чем быстрее тип волокна – тем большую скорость и большую максимальную силу сокращения оно может развить.
Типы волокон заданы генетически. Сдвигать их фенотип можно, но это сложно и эффект не устойчив.
Проявление максимальной силы требует эффективной нервной регуляции. На фото Дмитрий Клоков, чемпион мира по тяжелой атлетике
С точки зрения неврологической регуляции, важны:
  • число активных моторных единиц,
  • режим их работы,
  • синхронность их работы,
  • отсутствие рефлекторного противодействия.

Число и режимы работы определяются интенсивностью нервной импульсации. Чем она выше – тем больше единиц включаются в работу в соответствии с принципом рекрутирования.
Также, чем она выше, тем больше единиц переходят от режима слабых суммаций к сильным тетаническим сокращениям.

Синхронизация работы моторных единиц даёт увеличение силы за счет одновременной активации наибольшего количества мышечных волокон. При этом, в пользу силе-скорости, будет теряться плавность и точность движений, характерная для асинхронных сокращений.

Уменьшение рефлекторных стопоров в движущих мышцах и одновременное расслабление антагонистов дают движению свободу, необходимую для развития силового потенциала.

Причем, если для развития силы достаточно просто работать с большими весами, то для развития скорости важно выполнять движения и с высокой нагрузкой, и с высокой скоростью. Иначе рефлекторное противодействие и координацию мышц не перестроить.

Неврологическая регуляция полностью зависит от тренированности. Чем лучше она тренирована, тем лучше мы можем реализовать свой силовой потенциал.

И в этом смысле различают возможную и произвольную силу.
Возможная – та которую способен генерировать мышечный аппарат.
Произвольная – та часть возможной, которую получается реализовать.
Разница между возможной и произвольной силой – силовой дефицит.

Большую роль здесь играет и психологическое состояние. Например, в стрессовых ситуациях может происходить выброс норадреналина или запуск других, способствующих мышечной работе факторов. И наоборот, нарушение концентрации может помешать сфокусировать усилия.
Анатомические особенности влияют на возможности прогиба в жиме штанги лёжа, что может давать механические преимущества
К прочим, влияющим на силу и скорость факторам относятся:

Во-первых, моменты сил, которые задаются длинами костей, точками крепления мышц и углами выполнения упражнений. Чистая физика. Об этом – в теме рычагов.

Во-вторых, возможности суставов, гибкость вообще, разные другие анатомические особенности. Они напрямую влияют и на моменты сил, но всё же являются отдельными факторами.

Потому что при определенной гибкости в некоторых движениях, появляется возможность получить особо выгодную для выполнения упражнения позицию или даже включить в работу дополнительные мышцы.
А в некоторых случаях, например в жиме штанги лёжа, при сильном прогибе, даже можно уменьшить рабочую амплитуду упражнения.
Энергия упругой деформации, при должной технике, дает существенный вклад во многие спортивные движения
В третьих, влияет энергия упругой деформации.
При определенной технике, в некоторых движениях, можно использовать упругость сухожилий, работая в отдачу. Это дает прибавку к силе и к скорости, но не за счет работы мышц, а за счет «пружинной отдачи» сухожилий.

Чем крупнее и длиннее сухожилия, тем сильнее они могут накапливать и отдавать такую энергию.

На некоторые анатомические особенности повлиять невозможно, но в целом, гибкость тренируется, сухожилия можно уплотнять, техника выполнения естественно тренируется.

Кроме уже перечисленного, на проявление силы и скорости влияют температура, влажность, атмосферное давление, степень утомления, концентрации некоторых гормонов, концентрация внимания, качество разминки и разные другие факторы. Это тоже нужно учитывать.

И, также, следует учитывать базовые закономерности мышечной работы.
Сила-скорость, сила-длина и феномен остаточного напряжения – всё это изложено в предыдущих главах.


Итого. В вопросах и силы, и скорости, важным фактором является генетика, определяющая количество и типы мышечных волокон, длины сухожилий и костей, крепления мышц и другие анатомические особенности.

Но, в основном, и сила, и скорость, существенно поддаются тренировке за счёт наращивания мышечной массы, растяжки и силовых тренировок. И, конечно же, за счёт обучение эффективной технике.

При этом, для развития скорости требуются не только силовые, но и скоростно-силовые тренировки. Иначе, не тренированная нервная система, не позволит реализовать заложенный в мышцах скоростной потенциал.