Понятие о физических качествах с точки зрения биологии

При движении человека фиксируется его перемещение (положение в пространстве, скорость, ускорение) сила воздействия с предметами и производственные переменные – мощность, работа.

Рассмотрим представления о физических качествах с точки зрения биологических наук.

Сила

Под силой понимают способность человека преодолевать внешнее сопротивление за счёт активности мышц.

По В.М. Зациорскому сила человека зависит от:

- интенсивности напряжения мышц;

- угла тяги мышцы;

- разминки.

Так же выделяются виды силовых качеств – максимальная сила, скоростная сила, силовая выносливость, взрывная сила, стартовая сила, динамическая сила, статическая сила, эксцентрическая сила.

Однако, 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 [39,c/90].

ЦНС имеет в коре двигательные зоны с нейронами, иннервирующими мотонейроны спинного мозга, а те иннервируют мышечные волокна определённой мышцы.

Увеличение силы тяги мышцы связано с рекрутированием двигательных единиц. Каждый двигательный мотонейрон спинного мозга иннервирует множество мышечных волокон, поэтому совокупность – мотонейрона с группой иннервируемых им мышечных волокон, называется двигательной единицей.

Каждая ДЕ имеет свой порог активации (возбуждение) и максимальную частоту. Поэтому при увеличении силы тяги происходит рекрутирорвание сначала низкопороговых ДЕ, а затем всё более высокопороговых ДЕ. При достижении максимальной частоты импульсации мотонейрона мышечные волокна функционируют в режиме тетануса. Активность ферментов МВ зависит от температуры, степени закисления, концентрации адреналина и норадреналина в крови. Этот эффект достигается с помощью разминки.

Таким образом срочный механизм управления силой связан с физиологическим законом рекрутирования двигательных единиц. Способность человека рекрутировать ДЕ существенно различается у мужчин и женщин, молодых и пожилых людей и представителей различных видов спорта. Поддаётся тренировке с проявлением максимальных силовых возможностей.

Быстрота

Быстрота является обобщающим понятием всех спортивных явлений, которые могут быть описаны как быстрые. Например, различают быстроту простой и сложной двигательной реакции. Однако, если говорить о физических явлениях, то мы говорим о скорости сокращения мышцы и о темпе движений.

С точки зрения биологии скорость сокращения мышцы зависит от:

- внешнего сопротивления, в соответствии с законом «скорость-сила» 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 саркоплазменных митохондрий [39,c/90]..

Выносливость

Под выносливостью понимают способность спортсмена выполнять заданное физическое упражнение без потери мощности, преодолевая утомление. Педагогически различается общая и специальная выносливость.

Биологи (Н.И. Волков) рассматривают проявление выносливости в зависимости от разных типов энергообеспечения мышечной деятельности и сторон её проявления:

- аллактатная 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 мышечных волокон и крови;

- аэробная гликолитическая мощность, зависит от массы митохондрий в окислительных и промежуточных мышечных волокнах;

- мощность гликолиза, зависит от массы митохондрий в окислительных мышечных волокнах.

Гибкость

Под гибкостью понимают подвижность в суставах. Различают пассивную и активную гибкость, так же анатомическую. Ограничения подвижности могут быть анатомическими, физиологическими и морфологическими.

Анатомические ограничения – связаны с упором в кости или мышцы.

Физиологические– связаны с тонусом растягиваемых мышц и рефлексом на растяжение.

Морфологические – связаны с длиной миофибрилл в мышечных волокнах.

Миофибриллы имеющие самую маленькую длину ограничивают подвижность в суставе [39,c/95].

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.

Скорее всего развитие этого качества следует рассматривать с позиции технической подготовки спортсмена, при формировании двигательных навыков.

Наследственные аспекты физических качеств.

Спортсмены выбирают тот или иной вид спорта не только по желанию, но и в результате успешных выступлений на соревнованиях. Успех в избранном виде спорта во многом определяется наследственной предрасположенностью.

Проявление силы и результаты её развития зависят от количества мышечных волокон, мощности функционирования эндокринной системы. Проявления максимальной скорости сокращения мышцы зависит от мышечной композиции.

Проявление выносливости связано с активностью ферментов, отвечающих за различные механизмы энергообеспечения.

Таким образом, развиваемые аспекты физических качеств - сила зависит от физиологического поперечника, который 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 так же от количества гликогена и жира в мышечных волокнах [39,c.98].

Так же, все перечисленные характеристики наследуются и определяют выбор вида спорта в ходе начала спортивной специализации.