БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И СИЛА ЧЕЛОВЕКА

Физическая сила человека определяется рядом биомеханических показателей, включая контроль нервной системы, площадь поперечного сечения мышцы, расположение мышечных волокон, длину мышцы, угол сустава, скорость сокращения мышцы, угловую скорость движения в суставе и массу тела.

Контроль нервной системы

Величина мышечного усилия определяется сигналами, поступающими из нервной системы, которые определяют, сколько двигательных единиц и какие из них будут участвовать в мышечном сокращении, а также скорость возбуждения двигательных единиц.

На протяжении первых нескольких недель силовой тренировки увеличение силы происходит главным образом за счет адаптации нервной системы, в ходе которой мозг обучается получать большее усилие при использовании имеющейся мышечной ткани.

Очень часто у начинающих спортсменов стремление на первых порах поддерживается быстрыми и заметными результатами, однако впоследствии резкое замедление роста силовых показателей приводит к разочарованию. В этот момент важно сoхранять мотивацию.

Площадь поперечного сечения мышцы

Два человека разного роста с одинаковыми массой и составом тела (одинаковой долей жировой ткани) будут обладать различной способностью выполнять упражнения, в которых в качестве нагрузки используется масса собственного тела. У более высокого человека площадь поперечного сечения мышц меньше, соответственно, соотношение силы и массы тела меньше, поэтому высоким людям может оказаться сложнее выполнять такие упражнения, как «отжимание в упоре лежа», «подтягивания» и бег на короткие дистанции.

Расположение мышечных волокон

Перистые мышцы имеют рисунок расположения мышечных волокон, похожий на перо птицы — волокна в них располагаются под углом к общему направлению сокращения. Преимуществом перистого строения мышцы является то, что большая масса мышечных волокон может быть расположена ближе к суставу, благодаря чему снижается вращательная инерция, замедляющая ускорение конечности при движении. Например, перистое строение обеспечивает расположение основной массы трехглавой мышцы голени ближе к колену, снижая сопротивление инерции во время бега.

Длина мышцы

Максимально возможное количество поперечных мостиков образуется в мышце в состоянии покоя, поскольку именно при такой длине мышцы актиновые и миозиновые филаменты перекрываются между собой наиболее оптимальным образом. Вследствие этого мышца развивает максимальное усилие, когда ее длина соответствует длине в состоянии покоя. Если мышца растянута так, что ее длина превышает длину в состоянии покоя, актиновые и миозиновые нити расходятся слишком далеко и область их взаимного перекрывания уменьшается. Это приводит к снижению количества потенциальных поперечных мостиков между актином и миозином и в результате — к уменьшению развиваемого мышцей напряжения. Когда мышца находится в сокращенном состоянии и ее длина меньше длины в состоянии покоя, происходит перекрывание актиновых филаментов, что снова приводит к уменьшению количества потенциальных поперечных мостиков.

Таким образом, способность развивать напряжение снижается, если длина мышцы отклоняется от длины в состоянии покоя.

Угол сустава

Изменение величины вращательного момента, создаваемого в определенном суставе, может быть обусловлено двумя причинами: а) изменениями создаваемого мышцей напряжения, обусловленными изменениями длины мышцы; б) изменениями в системе рычагов, происходящими при изменении положения сустава и обусловленными изменениями геометрии мышц, сухожилий и внутренних структур сустава. Дополнительными факторами, влияющими на способность создавать вращательный момент, является тип сокращения (изотоническое, изометрическое и т. д.), направление движения и угловая скорость.

Скорость сокращения мышцы

Напряжение, развиваемое мышцей, уменьшается при увеличении скорости ее сокращения. Это снижение происходит наиболее заметно при увеличении скорости сокращения от медленной до средней и в меньшей степени — от средней до быстрой.

Для развития скоростно-силовых показателей спортсмен должен добавить программу по бегу интервальными тренировками со спринтом.

Угловая скорость движения в суставе

Вращательный момент, создаваемый силой мышечного сокращения, изменяется в зависимости от угловой скорости движения в суставе специфичным образом при каждом типе мышечного сокращения. Например, приземление на одну ногу из высокого танцевального прыжка.