Изометрические упражнения как средство общесиловой подготовки волейболистов 12-14 лет

Дипломная работа по теме:

Изометрические упражнения как средство общесиловой подготовки волейболистов 12−14 лет

Введение

Актуальность работы. На протяжении многих лет в отечественной спортивной науке не утихает дискуссия о возможностях использования отягощений в силовой подготовке юных спортсменов в игровых видах спорта (О.Ю. Давыдов, 2006; Л. С. Дворкин, 2005; Л. С. Дворкин, С. В. Новаковский 2002; Б. Х. Калмыков С. В, 1989 и др.). Еще больше противоречивых мнений имеется по вопросам применения отягощений в силовой подготовке юных спортсменов подросткового возраста. В основном противоречия относятся к планированию тех или иных величин отягощений в различных видах спорта, в том числе и в волейболе. При этом в этом виде спорта возникает ряд вопросов: «можно ли на ранних этапах спортивной подготовки юных волейболистов включать интенсивные методы развития силы?», «можно ли ограничиться при силовой подготовке юных волейболистов малыми нагрузками, или вовсе исключить различные отягощения из средств силовой подготовки детей и подростков?». На эти и многие другие вопросы в тренировки юных волейболистов мы не находим исчерпывающих ответов.

По мнению А. Н. Беляева (2004) общая силовая подготовленность волейболистов характеризуется комплексным развитием силы мышечных групп. Она приобретается посредством выполнения разнообразных физических упражнений в процессе ОФП и является фундаментом для специальной силовой подготовки. Автор считает, что на этапе начальной подготовки (10−13 лег) следует применять динамические упражнения с незначительными отягощениями (акробатика, гимнастика на снарядах, метания, прыжки, игры на местности и др.).

Вместе с тем известны исследования, в которых говорится о том, что 12−14-летний возраст является наиболее благоприятным для эффективного развития силы и скоростно-силовых качеств (И.В. Азаров, 1983; А. И. Бурханов, 1995; Л. В. Волков, 1984; Л. С. Дворкин, 1991, 2005).

В то же время в методической литературе весьма мало научно-обоснованных рекомендаций по применению тех или иных вариантов развития силы в различных видах спорта в детском или подростковом возрасте. Более того, мы не встретили специальных работ, направленных на изучение и разработку методики силовой подготовки юных воглейболистов подросткового возраста, да и представителей других игровых видов спорта, где бы широко использовались дозированные отягощения.

Отсюда вытекает актуальность нашей научной работы, заключающаяся в разработке специальных методик силовой подготовки с применением различных дозированных нагрузок, позволяющих направленно воздействовать на процесс физического совершенствования и спортивной подготовки юных волейболистов 12−14 лет.

Объект исследования — процесс спортивной подготовки юных спортсменов в игровых видах спорта.

Предмет исследования — методика и технология развития силы юных волейболистов на основе использования изометрических нагрузок в комплексе с динамическими упражнениями

Цель исследования: Повышение уровня общефизической подготовки юных волейболистов 12−14 лет на основе применения изометрических силовых нагрузок.

Гипотеза. Рабочая гипотеза строилась на известных научно-теоретических разработках В. К. Бальсевича, 2000, 2001; А. А. Гужаловского, 1984, Л. С. Дворкина, 2001, 2005; Л. С. Дворкина, С. В. Новаковского С.В.Степанова, 2002 и др., доказывающих возможность направленного использования статических напряжений для развития, как мышечной силы, так и статической выносливости в молодом возрасте). В этой связи было предположено, что научное обоснование методики силовой подготовки юных волейболистов 12−14 лет, основанной на применении изометрических и миометрических нагрузок, позволит расширить методическую базу не только их общей физической, но и специальной подготовки.

Задачи исследования:

Исследовать влияние упражнений изометрическогого характера на процесс изменения физического развития, физической подготовленности и функционального состояния организма юных волейболистов 12−14 лет.

2. Разработать методику применения комплексного метода развития силы в тренировке волейболистов 12−14 лет при помощи эффективного сочетания изометрических и динамических нагрузок.

Научная новизна.

1. Обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования изометрических упражнений локального воздействия в процессе силовой подготовки юных волейболистов 12−14 лет.

2. Выявлены особенности функционирования двигательного аппарата и сердечно-сосудистой системы при выполнении изометрических упражнений у волейболистов 12−14 лет.

Практическая значимость. Предложена методика тренировки юных волейболистов подросткового возраста с применением изометрических напряжений в сочетании с динамическими упражнениями. Даны педагогические характеристики и оценки различных сторон силовой подготовки школьников, а также их физического развития.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Установлено, что традиционная методика занятий в секции волейбола в 12−14-летнем возрасте, в которой не уделяется должного внимания специальной силовой подготовке с применением различных режимов мышечной работы (изометрического и динамического характера) не оказывает существенного влияния на естественный процесс развития этого физического качества. Нарастание с возрастом мышечной массы является главным условием увеличения силовых возможностей подростков, не занимающихся развитием силы при помощи дозированных отягощений.

2. Выявлено, что в 12−14 лет у мальчиков-волейболистов наблюдается недостоверное увеличение максимальной величины изометрической силы (удержание максимального груза в течение 2 с на вытянутых в сторону руках). Годичные занятия в секции волейбола в возрастных группах 12-, 13-летних спортсменов не приводят к достоверному приросту изометрической выносливости (удержание груза в 30% от максимального до отказа). И только в 14-летнем возрасте этот показатель проявления мышечной силовой выносливости у юных волейболистов начинает достоверно улучшаться.

Внедрение результатов работы. Результаты магистерской диссертационной работы нашли своё отражение в материалах лекций для студентов для студентов кафедры ФОТ КГУФКСТ, а также в практике работы тренеров по волейболу ДЮСШ и учителей физической культуры общеобразовательных школ г. Краснодара.

Полученные результаты были доложены на научных конференциях студентов и молодых ученых КГУФКСТ, а также на семинарах тренеров детско-спортивных школ и учителей физической культуры г. Краснодара в 2007;2008 годах.

Глава 1. Состояние проблемы

1.1 Характеристика понятия «сила»

Что же вкладывается в понятие «сила» в физическом воспитании и спорте? Совершенно очевидно, что это физическое качество человека, определенное природой для того, чтобы посредством мускулатуры преодолевать внешние воздействия. Для этой цели природа создала уникальный по своей конструкции опорно-двигательный аппарат, с которым не может сравниться ничто, созданное руками человека за многие тысячелетия его существования. Человек способен преодолевать большие физические нагрузки. И этот фактор был одним из решающих для того, чтобы выстоять в борьбе за существование. Тысячелетиями закладывались физические качества, которые так необходимы и современному человеку, например, стремление к единоборству. Без дюжей силы победителем в таких схватках вряд ли кто мог выйти. Правда, это вовсе не значит, что для победы достаточно одной силы (38).

Любой двигательный акт человека сопряжен с проявлением различных физических качеств. Чтобы поднять отягощение даже средней нагрузки, атлету необходимо в полной мере показать свои способности в ловкости, координации, гибкости и др. Следовательно, развивать силу невозможно без попутного развития практически всех физических качеств человека (3, 10, 11, 12, 22, 36, 52).

Сила является основополагающим физическим качеством человека. Ее можно развивать с использованием различных средств. Но, как показали многочисленные исследования, наиболее эффективно она поддается тренировке, когда применяются отягощения, причем дозированные, т. е. учитывающие физические возможности того или иного атлета (22, 23, 34−39, 40, 53).

Вместе с тем нет единого мнения в отношении использования отягощений для тренировки силы, особенно в детском и подростковом возрасте. Ряд авторов считают нецелесообразным применение любых отягощений в эти возрастные периоды (45, 77), другие придерживаются противоположного мнения (34, 35, 36, 100, 101).

Однако проблема состоит не только в том, можно или нельзя применять для того или иного юного атлета те или иные отягощения. Если будет получен ответ на вопрос: «Как надо тренировать спортсмена с теми или иными отягощениями без ущерба для его здоровья?», то занятия с тяжестями, по мнению Л. С. Дворкина, можно проводить для практически всех здоровых людей без ограничений. Ведь тяжесть — это и 500 г, и 5 кг, и 100 кг (35, 36, 39).

Мышцы — удивительное создание природы. Это двигатель с коэффициентом полезного действия, недоступным ни одной машине. В результате движения совершенствуется и сама мышца. Видимым проявлением этого является увеличение ее объема и силы. Мышцы постепенно становятся больше и рельефнее. В свою очередь мышечная деятельность вызывает повышенное потребление кислорода, питательных веществ, более интенсивную работу сердца и легких. Следовательно, одновременно с тренировкой скелетных мышц, которые в основном выполняют в организме человека двигательную функцию, развиваются мышцы одного из важнейших органов — сердца (47. 51, 55, 56, 61, 77, 94).

Самое замечательное в характеристике силы (согласно законам Ньютона) — это возможность ее точной количественной оценки. Можно не только говорить о некотором взаимодействии тел, но и измерять его. Количественная мера воздействия тел друг на друга называется в механике силой. Если атлет поднял тяжелый снаряд и держит его над головой, то ничто не мешает нам утверждать, что мускульная сила рук атлета равна по величине силе тяжести. В классической механике строго определено, что такое сила. Это определение включает в себя способ измерения сил (30, 36, 49).

Известно, что двигательная активность — это врожденная потребность живых существ. Вся живая и неживая материя на Земле испытывает на себе силу воздействия гравитационного поля (земное притяжение), и поэтому все живые существа приспособились к этому физическому фактору. По мнению П. К. Анохина, гравитационное поле как фундаментальный физический фактор, существовавший до появления жизни на Земле, обусловило приспособление к себе абсолютно всех животных независимо от их организации или принадлежности к той или другой зоологической группе. «Тяжесть» выступает здесь как изначальный параметр внешнего неорганического мира, весьма существенный для развития полноценных приспособительных способностей у всех организмов (7).

Каждое из упражнений с отягощениями характеризуется, по мнению А. Н. Воробьева (27), определенными биомеханическими особенностями и оказывает то или иное специфическое воздействие на организм. При выполнении упражнения с интенсивными отягощениями в сократительный акт кратковременно вовлекается большое число двигательных мышечных единиц. Мощные сокращения мышц стимулируют не только развитие мускулатуры, но и все функции организма.

Если в механике сила — количественный показатель, то в физиологии понятие «сила мышц», будучи количественной мерой, включает также и качественную информацию. Здесь под силой мышц понимается то максимальное напряжение, выраженное в граммах и килограммах, которое способны развить мышцы (27, 44, 49). В. М. Зациорский дает следующее определение силы мышц: это способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных усилий (44).

Для сравнения силы различных по массе мышц Беком было предложено понятие «абсолютная сила мышц» — максимальное напряжение, которое развивает мышца, отнесенное к поперечному сечению (30, 49). Обычно за максимальную силу принимают наибольшее ее значение для определенной группы мышц (27). Сила мышц зависит от многих факторов. При прочих равных условиях она пропорциональна поперечному сечению мышц (принцип Вебера). Высота сокращения при прочих равных условиях, пропорциональна длине мышечных волокон (принцип Бернулли) (27).

Мышечная работа, связанная с проявлением силы, делится на статическую и динамическую. Термин «статическая работа» был впервые введен еще в прошлом веке (Haughton, 1880) и обозначает удержание груза или положения тела, или противодействие внешнему сопротивлению без видимого движения. Статическая работа (точнее, статическое усилие) аналогична изометрическому режиму мышечной деятельности. К статической работе относится поддержание определенной позы в различные моменты выполнения любых физических упражнений. Статической работе противопоставляется динамическая, что соответствует понятию изотонического или, чаще, ауксотонического режима мышечной деятельности (27, 47).

Мышечные усилия подразделяются по функциональной роли на поддерживающие, преодолевающие и уступающие. Силовые проявления, связанные с укорочением мышц, принято определять как концентрические и эксцентрические (связанные с удлинением мышц) усилия (27, 34, 49, 90).

Уступающая работа («пассивная» мышечная сила) противопоставляется преодолевающей («активной» мышечной силе). Одной из отличительных особенностей пассивной силы мышц является то обстоятельство, что по величине она может превышать активную силу. Наименования «пассивный» и «активный» в подобном смысле не соответствуют обычному использованию этих слов в русской терминологии. Активным обычно принято называть произвольное действие, а пассивным считают движение, выполняемое за счет внешней силы, без сокращения мышц, которые должны были бы осуществить данный двигательный акт. Внешней силой при пассивных движениях может быть также сила мышц другой конечности работающего человека (27, 34, 49, 90).

С понятием о преодолевающей и уступающей работе связано также понятие о положительной и отрицательной работе. Под первой понимается работа, связанная с преодолением тяжести (поднимание груза), под второй — уступающая действию силы тяжести (опускание груза). При умеренных нагрузках в среднем темпе расход энергии при отрицательной работе составляет примерно половину от расхода энергии на положительную работу (27, 34, 49, 90).

Таким образом, на основании вышеизложенного мы можем обобщить основные понятия дефиниции «сила». Нижеприведенные формулировки различных показателей силы даны по В. Б. Коренбергу (49).

Сила как физическое качество (physikos) — 1. Одна из качественно особых базовых сторон моторики. 2. Количественная характеристика одной из качественно особых базовых сторон моторики. Определяется измерением силы, проявляемой основными группами мышц при их предельном напряжении в изометрическом режиме. Определять физическое качество силы рекомендуется при измерении как абсолютной, так и относительной силы.

Сила мышцы (группы мышц) — сила взаимодействия с динамометром в рабочей точке, выбранной для определения проявления силы рассматриваемой мышцы (группы мышц) при ее предельном напряжении в изометрическом режиме. Французский физиолог В. Э. Вебер (XIX в.) установил, что сила каждой мышцы пропорциональна площади ее сечения, которую рассчитывают как сумму площадей сечения всех волокон рассматриваемой мышцы («физиологическое сечение»).

Сила тяги мышцы (группы мышц) — сила, с которой сухожилие тянет кость, к которой прикреплено. Сила тяги определяется: количеством, типом и толщиной возбужденных нервными импульсами (вовлеченных в рассматриваемый момент в процесс напряжения мышцы, рекрутированных) волокон, что определяется степенью усилия, общим количеством и типом волокон в рассматриваемой мышце; даже при предельном напряжении мышцы рекрутируется всегда только некоторая часть общего количества двигательных единиц, эта доля различна в зависимости от индивидуальных особенностей, характера проведенной силовой подготовки, эмоционального состояния, степени локального утомления.

Силовая выносливость — выносливость при мышечной работе максимальной и субмаксимальной (80−95% от максимальной) мощности (ее наибольшая возможная продолжительность обычно до 0,4−0,7 мин). Обеспечивается анаэробным алактатным механизмом энергопродукции.

Силовые упражнения — упражнения, обеспечивающие развитие и сохранение (в течение заданного времени, обычно одной или нескольких секунд) высокого напряжения рабочих групп мышц и необходимую силу их тяги.

Относительная сила — сила, которую развил или способен развить человек в конкретном взаимодействии, приходящаяся на килограмм веса его тела: значение, получаемое ее делением на статический вес тела. Величина относительной силы особенно важна для тех случаев, когда силовое взаимодействие, осуществляемое человеком, определяет движение всего его тела, т. е. когда ему приходится поднимать, ускорять и «тормозить» свое тело (например, в спортивной гимнастике и акробатике).

Абсолютная сила — выраженный в соответствующих единицах измерения модуль той силы, которая проявлена или может быть проявлена в рассматриваемом движении при предельном, произвольном усилии человека — безотносительно к весу или другим выделенным свойствам человека.

Предельная сила — значение (величина) силы, которое может быть достигнуто в конкретных условиях при произвольном напряжении мышцы (группы мышц) в рассматриваемом движении в заданных условиях в результате предельного усилия (т.е. при максимально доступной произвольной импульсации этой мышцы или группы мышц). Предельная сила зависит от ряда факторов: скорости укорочения или удлинения мышцы (т.е. от скорости преодолевающего или уступающего движения), фазы дыхания, психологической установки, степени генерализации напряжения скелетной мускулатуры, относительной длины мышцы.

Предельное напряжение мышцы — максимальное напряжение конкретной мышцы, которое может развить человек в рассматриваемых условиях (внешних и внутренних) и при заданном кинематическом режиме работы.

Концентрический режим работы мышцы — режим, при котором напряженная (активная) мышца укорачивается (этот режим называют также миометрическим, а соответствующий режим движений — преодолевающим). При концентрическом режиме выполняется положительная механическая работа, при уступающем — отрицательная, при изометрическом — нулевая.

Эксцентрический режим работы мышцы — такой режим работы мышцы, когда она, невзирая на ее напряжение, растягивается, увеличивает свою длину (соответствует уступающему движению).

Изотонический режим работы мышцы — режим работы мышцы, при котором ее сила тяги неизменна независимо от того, укорачивается мышца, удлиняется или сохраняет свою длину постоянной.

Занятия с тяжестями связаны с необходимостью проявления в наибольшей степени силовых возможностей человека, его волевых качеств. Однако это вовсе не умаляет роль других физических качеств — быстроты, выносливости, гибкости, ловкости и координации. К этим качествам можно добавить и такие, которые в разных видах спорта проявляются по-разному, но практически также способствуют физическому совершенствованию спортсмена. В данном разделе мы остановимся на методах развития силы в тяжелоатлетическом спорте, силовом троеборье и атлетизме. Во всех этих видах спорта имеются свои особенности в развитии силовых возможностей, но вместе с тем их объединяет и одно общее — большинство упражнений выполняются с тяжестями различной величины.

Мышечная сила развивается наилучшим образом тогда, когда в тренировке творчески применяются различные варианты методов проработки мышц. Рассмотрим наиболее популярные и хорошо известные методы развития силы при помощи отягощений (39).

Миометрический метод — мышечная работа в преодолевающем режиме. Этот метод является по существу основным в тяжелоатлетическом спорте, силовом троеборье и культуризме. Суть его заключается в том, что атлет основные усилия при выполнении упражнения затрачивает во время подъема тяжестей, особенно при больших и максимальных нагрузках. Например, в приседании со штангой на плечах атлет хотя и противодействует давлению веса штанги, опуская ее с определенным напряжением в уступающем режиме, но все же основное усилие (к возможному максимуму) он проявляет только во время подъема из подседа. В особенности такая работа характерна для силового троеборья, где приседание со штангой на плечах является соревновательным упражнением, а пауэрлифтеры показывают в нем результаты часто более высокого уровня, чем это делают штангисты той же спортивной квалификации в тренировочных условиях.

Плиометрический метод — работа мышц в уступающем режиме. В уступающем режиме можно развить намного большее по абсолютной величине напряжение мышц, чем в преодолевающих напряжениях. В этом случае можно достичь напряжение мышц, превосходящее на 10−30% его максимальную величину при миометрической работе. При подъеме тяжестей, особенно во многих тяжелоатлетических упражнениях, возникают значительные мышечные напряжения, когда спортсмену приходиться погашать кинетическую энергию своего тела и снаряда (например, при подъеме штанги на грудь в глубокую «разножку», после полуприседа перед выталкиванием штанги от груди и т. п.) .

Изометрический (статический) метод — средство для развития силы мышц при помощи упражнений статического характера. В практике тренировки спортсменов применяются статические усилия (как правило, общего напряжения мышц человека) до 100% от максимального в течение 5−10 с и локального усилия отдельных мышечных групп — до 50% от максимального и продолжительностью 15−30 с. Во втором случае атлет при выполнении упражнения не задерживает дыхание, что позволяет рекомендовать этот метод развития силы в тренировке юных спортсменов.

Метод комбинированного режима — сочетание в одной тренировке преодолевающего, уступающего и изометрического методов. Этот метод особенно широко используется в тренировке атлетов высокого класса во многих силовых видах спорта. Наиболее эффективны такие нагрузки, по мнению ряда исследователей (163), будут тогда, когда они будут выполняться следующим образом: 75% - работа в преодолевающем режиме, 15% - в уступающем и 10% - в удерживающем режиме.

1.2 Место силовых упражнений в системе физического воспитания школьников

Ни одно физическое упражнение не мыслимо без проявления силы. Сила мышц в значительной мере определяет быстроту движения и способствует выносливости и ловкости.

По данным А. В. Беляева (13) правильный подбор упражнений должен обеспечивать пропорциональное развитие всех участвующих в соревновательном движении мыши или мышечных групп. Характерная черта развития силы — возможность избирательного воздействия на отдельные групп мышц.

Применяя упражнения с отягощениями, необходимо учитывать уровень подготовленности спортсменов, их самочувствие в день тренировки. Нагрузка должна быть строго индивидуальна.

В тренировке юных волейболистов 10−13 лет следует применять динамические упражнения с незначительными отягощениями. Упражнения должны сопровождаться минимальными напряжениями, исключающими натуживания, а также значительные длительные напряжения (в этом возрасте слабо развиты мышцы живота, газового дна. косые мышцы туловища, мышцы задней поверхности бедра, приводящие мышцы ног). До 15 лет развивать мускулатуру в целом, а с 15 лет — избирательное воздействие на группы мышц. Выполнение большинства технических приемов в волейболе (подачи, нападающие удары, блокирование и др.) требует проявления «взрывной» силы — способность нервно-мышечной системы преодолевать сопротивление с высокой скоростью мышечного сокращения взрывным образом. Так, для выполнения нападающего удара необходимо комплексное развитие силы мышц кисти, плечевого пояса, туловища, ног; для выполнения подачи — силы мыши кости, плечевого пояса, мышц туловища. Полому специальная подготовка волейболиста должна быть направлена, прежде всего, на развитие скоростно-силовых способностей спортсменов.

Эффект скоростно-силовой тренировки зависит от оптимального возбуждения центральной нервной системы, количества мышечных волокон, принимающих импульсы, расхода энергии при растягивании — сокращении мыши. Поэтому интервалы отдыха между сериями упражнений должны быть такими, чтобы восстанавливалась работоспособность спортсменов. В специальной силовой тренировке должен применяться, главным образом, тот режим работы, который соответствует режиму функционирования мышц в игре с тем, чтобы обеспечивать морфологические и биохимические адаптации (локально-направленное воздействие нагрузки). Упражнения должны выполняться с высокой скоростью сокращения мышц.

При развитии «взрывной» силы можно применять незначительные (по весу) отягощения, но чрезмерное увлечение отягощениями при выполнении специальных упражнений сдерживает прирост специальной силовой подготовленности, т.к. в этом случае нагрузка переносится на неспецифические мышечные группы. Вес отягощения — 10−14% от максимума.

Рекомендуются следующие методы специальной силовой подготовки:

* повторный (многократное преодоление непредельного сопротивления с предельной скоростью). Дозировки: количество повторений в серии 20−30; отдых между сериями — 1−2 мин; количество серий в тренировке — 5−7.

* повторный (многократное преодоление непредельного сопротивления с непредельным числом повторений со сменой усилии). Дозировки: число повторений в серии 5−15: отдых между сериями — 2-Змин; количество серий 3−5

* круговой (для каждой станции упражнения определенного тренирующего воздействия)

* сопряженный (развитие скоростно-силовых качеств в процессе выполнения технических приемов или их частей).

Известно, что развитие силы влияет не только на все стороны физической подготовки, но и имеет большое прикладное значение. Силовой компонент присутствует в любых видах спорта и поэтому развитию этого физического качества должно уделяться большое внимание, особенно при подготовке молодых спортсменов начиная с первых шагов в спорте (5, 6, 10, 15, 21−24, 36, 39, 48, 51, 57, 67, 74, 81 и др.).

Как показали многочисленные исследования, наиболее эффективно силовые возможности человека поддаются совершенствованию, когда используются дозированные отягощения (21−24, 27, 35−38, 69, 83, 84, 85 и др.). Однако, анализируя учебный план по физическому воспитанию общеобразовательной школы или профессионально-технического училища, мы пришли к выводу, что большинство упражнений, направленных на развитие силы, выполняется без применения отягощений (2, 70, 71, 85).

Различия между силой правой и левой руки у детей до 13−14 лет недостоверны. Начиная с 14−15 лет, разница между правой и левой рукой становится более значительной. Сила двуглавой мышцы плеча, сгибателя и разгибателя кисти и мышц большого пальца достигает максимальной величины в 20−29 лет. Сила мышц нижних конечностей, в частности сгибателей и разгибателей коленного сустава, у детей школьного возраста увеличивается в период от 7 до 15 лет, причем наиболее интенсивно от 10−12 до 13−15 лет (табл. 1.1) (48).

Как видно из табл. 1.1, после 4−5 лет сила всех групп мышц возрастает. Однако в развитии каждой группы мышц имеются свои особенности. Сила мышц, осуществляющих разгибание туловища и подошвенное сгибание стопы, достигает максимума в 16-летнем возрасте. В 20−30 лет отмечается максимум силы сгибателей и разгибателей предплечья, плеча, шеи, а также сгибателей пальца и разгибателей бедра. Наибольшая сила сгибателей туловища, бедра и голени достигается в более поздние сроки.

Становая сила мышц, т. е. сила разгибателей спины и тазобедренного сочленения, увеличивается в дошкольном и школьном возрасте. Наибольшее увеличение становой силы отмечается в возрасте 14−17 лет, особенно в 15−16 лет.

Развитие силы разных мышечных групп происходит с разной интенсивностью. Факт неравномерного развития силы тех или иных мышечных групп известен давно. Так, А. В. Коробков констатировал более медленные темпы развития становой силы по сравнению с ручной (48).

Данным автором прослежено соотносительное развитие в онтогенезе максимальной силы основных мышечных групп, осуществляющих сгибание и разгибание в различных сочленениях (пальцы, кисти рук, предплечья, плечи, шея, туловище, бедра, голень и стопа) в большом возрастном диапазоне.

Таблица 1.1 — Максимальная сила различных групп мышц у нетренированных лиц разного возраста (по А.В. Коробкову)

Увеличение силы разгибателей большинства мышечных групп происходит более интенсивно, чем сгибателей, особенно туловища и бедра. В результате с возрастом различия в силе сгибателей и разгибателей различных мышечных групп становятся больше. Например, в 4−5 лет сила сгибателей и разгибателей бедра равна 6 и 7,9 кг, а в 20−30 лет- 32,4 и 108,2 кг. С возрастом увеличивается также разница в максимальной силе мышечных групп различных частей тела (табл. 1.1).

Отношение силы к весу тела зависит от возраста человека. Нарастание силы различных групп мышц (пальца, предплечья, туловища, шеи, бедра, голени, стопы) в пересчете на 1 кг веса в возрастной период от 4,5 до 6−7 лет совсем не отмечается. От 6−7 до 9−11 лет, а для некоторых мышц (при сгибании и разгибании шеи и подошвенном сгибании стопы) до 13−14 и даже 16−17 лет наблюдается наиболее интенсивный прирост силы на 1 кг веса. Для большинства групп мышц сила на 1 кг веса в 13−14 лет достигает величин, характерных для взрослых 20−30 лет (48).

Сила мышц, осуществляющих подошвенное сгибание стопы, кисти руки и предплечья, возрастает более интенсивно по сравнению с другими мышцами и сохраняется лучше. Это, по-видимому, является результатом более интенсивной тренировки названных групп мышц в повседневной жизни.

Одной из причин увеличения мышечной силы у детей и подростков является возрастание мышечной массы тела, то есть естественного увеличения мышечного поперечника. Мышечная масса начинает увеличиваться с 7 лет, но более заметный её рост происходит в период полового созревания. Важная роль в развитии силы в этот период принадлежит, как отмечал Р. А. Шабунин (102), дифференциации нервно-мышечного аппарата. Это подтверждается и исследованиями А. В. Коробкова (48), А. П. Тамбиевой (87, 88), А. А. Маркосяна (57), Л. С. Дворкина (36) и др., которые также указывали на то, что с возрастом происходит увеличение числа возбуждающих двигательных единиц во время мышечного напряжения Способность дифференцировать напряжение мышц.

Степень дифференцирования мышечного напряжения определяется способностями детей воспроизводить заданную величину мышечного напряжения и минимально увеличить ее или уменьшить. Точность воспроизведения заданного мышечного напряжения у детей от 5 до 10 лет невелика. Она повышается лишь с 11 до 16 лет. В младшем возрасте ошибка в воспроизведении напряжения в среднем составляет 23−30%, а в старшем 15−21% от исходной величины. При этом точность воспроизведения мышечного напряжения при большем исходном напряжении, равном ½ его максимальной величины, несколько ниже, чем при меньшем напряжении (¼ максимального значения) (94).

Средняя минимальная величина изменения мышечного напряжения с возрастом уменьшается: у детей 5−10 лет лежит в пределах 25−47% от исходного, а у старших — 14−20%. В отдельных случаях изменение напряжения мышц превышало 100 и даже 200% (94). Различий в способности дифференцировать мышечное усилие между мальчиками и девочками не обнаружено (78, 94). Незначительные изменения в точности дифференцирования мышечного напряжения в возрасте от 5 до 10 лет, по-видимому, связаны в какой-то мере с тем фактом, что дети этих возрастов почти не осуществляют больших мышечных напряжений (10, 11, 12, 78, 94). Значительные статические усилия в большей мере имеют место в спортивных, трудовых и бытовых движениях у детей старших возрастов (75, 94).

В процессе развития организма детей и подростков происходит естественное увеличение мышечной силы. Причём абсолютная мышечная сила растёт непрерывно и относительно равномерно на протяжении всего школьного возраста (34, 39). По данным А. В. Коробкова (48), относительная мышечная сила у школьников увеличивается неравномерно: периоды умеренного прироста силы сменяются периодами выраженного прироста силовых возможностей, особенно в подростковом периоде (48). Результаты исследований ряда авторов говорят о том, что в возрасте 13−14 лет сила двуглавой мышцы плеча, сгибателей и разгибателей кисти и мышц большого пальца при динамической работе достигает большей величины по сравнению с детским возрастом (3, 34, 36, 39, 52 и др.). Об этом же свидетельствуют исследования А. В. Коробкова, который отмечал, что нарастание силы различных групп мышц в пересчёте на один килограмм веса тела у 13−14-летних подростков происходит более интенсивно, чем у детей 8−9 лет и юношей 18−20 лет. По мнению данного автора, величина силы в пересчёте на килограмм веса тела у подростков 13−14 лет достигает такой же величины, как у взрослых людей 29−30 лет (48).

В.К. Бальсевичем совместно с сотрудниками были проведены исследования возрастных аспектов развития силы методами становой динамометрии и тестирования высоты вертикального прыжка (табл. 2.1). Их результаты свидетельствуют о том, что естественный рост показателей силовых проявлений у лиц мужского пола происходит до 16, а у представительниц женского — до 14 лет. Авторами была выявлена заметная неравномерность в ускорении и замедлении развития результативности в этом виде силовых проявлений у испытуемых обоего пола (10, 11, 12).

По мнению В. К. Бальсевича, Л. С. Дворкина и других авторов силовые характеристики с возрастом развиваются в тесном взаимодействии с преобразованиями мышечной системы человека и, заметно отличаясь по ритму и темпам развития у мужчин и женщин, тем не менее имеют общие черты: неравномерность развития, наличие периодов интенсивного и замедленного развития (10, 11, 12, 34, 35, 36, 37).

По данным Л. В. Волкова, для сгибателей кисти характерно постоянное возрастное повышение абсолютного показателя силы. С 8 до 17 лет сила сгибателей кисти возрастает в 3,5 раза, но этот рост происходит неравномерно и сопровождается ускорениями и замедлениями темпов прироста (26).

Увеличение силы сгибателей предплечья имеет такие же закономерности, как и у сгибателей кисти. Наиболее высокие темпы прироста силы приходятся на младший и старший школьный возраст. Так, в период от 8 до 11 лет прирост силы составляет 47%, от 11 до 14 лет — 44%, а от 14 до 17 лет — 50%. Сила сгибателей предплечья в возрастной период от 8 до 17 лет увеличивается более чем в 3 раза (10, 11, 14, 36).

Таблица 1.2 — Показатели силовых проявлений в процессе постнатального онтогенеза человека (по В.К. Бальсевичу)

Развитие силы разгибателей предплечья происходит неравномерно: с 8 до 11 лет наблюдается выраженное ее увеличение, с 11 до 13 лет темп прироста несколько уменьшается, затем сменяется резким подъемом в старшем школьном возрасте. С 8 до 17 лет максимальная сила разгибателей предплечья увеличивается в 4 раза (По данным Л. В. Волкова, для сгибателей кисти характерно постоянное возрастное повышение абсолютного показателя силы. С 8 до 17 лет сила сгибателей кисти возрастает в 3,5 раза, но этот рост происходит неравномерно и сопровождается ускорениями и замедлениями темпов прироста (26)

Увеличение силы сгибателей предплечья имеет такие же закономерности, как и у сгибателей кисти. Наиболее высокие темпы прироста силы приходятся на младший и старший школьный возраст. Так, в период от 8 до 11 лет прирост силы составляет 47%, от 11 до 14 лет — 44%, а от 14 до 17 лет — 50%. Сила сгибателей предплечья в возрастной период от 8 до 17 лет увеличивается более чем в 3 раза (10, 11, 14, 26).

С 8 до 17 лет сила разгибателей туловища увеличивается в 2,5 раза: в младшем школьном возрасте (от 8 до 11 лет) ее прирост составляет 34%, в среднем (от 11 до 14 лет) — 32% и в старшем школьном возрасте (от 14−17 лет) — 46% (10, 11, 14, 26). Заметные изменения в развитии силы икроножной мышцы наблюдаются с 8 до 17 лет. В этот возрастной период сила увеличивается в 4,3 раза. Прирост силы икроножной мышцы с 8 до 11 лет составляет 71%, с 11 до 14 лет — 35%, а с 14 до 17 лет — 88%. Причем наиболее выраженный скачок в приросте силы наблюдается в возрасте от 14 до 15 лет — 57% (10, 11, 14, 26).

Многие исследователи отмечают неравномерное, зависящее от возраста и пола изменение взрывной силы. Так, высота прыжка вверх с места у девочек непрерывно увеличивается до 12−14 лет, затем следуют некоторая стабилизация результатов и даже их ухудшение. У мальчиков среднегодовые показатели взрывной силы с возрастом повышаются, достигая своего максимума в 15−17 лет. Аналогичный характер проявления взрывной силы отмечается при метании предметов на дальность. Так, например, при бросании хоккейного мяча результаты у мальчиков с 10 до 11 и с 12 до 13 лет, а у девочек с 15 лет не увеличиваются (10, 11, 12, 14, 26).

В возрасте 7−9 лет во всех видах имитационных движений (метания копья и диска, толкания ядра) по всем показателям (максимальная сила, работа, мощность) обнаруживается постепенное, относительно равномерное изменение величины прироста силы. В 9−11 лет происходит некоторое снижение показателей работы и мощности. С 11 до 14 лет отмечается резкое увеличение абсолютного значения показателей работы и мощности движения (10, 11, 12, 14, 26).

Целый ряд исследователей установил, что формирование относительной силы различных групп мышц завершается в 6−7 лет, а ее достигнутый в этом возрасте уровень может сохраняться до 41−50 лет (29).

На проявление мышечной силы оказывают значительное влияние занятия физической культурой и спортом, начиная с детского и подросткового возрастов. Так, по мнению таких специалистов, как А. Н. Воробьев и Л. С. Дворкин, актуальность проблемы силовой подготовки определяется запросами спортивной практики. При этом авторы отмечают, что создание научно обоснованной системы силовой подготовки подрастающего поколения является решающим фактором не только для подготовки спортсменов высокого класса, но и для эффективной разносторонней физической подготовки молодёжи (27, 34−39).

Силовая подготовка, особенно с применением дозированных отягощений, способствует целенаправленному развитию мышечной системы детей и подростков. Для этого имеются все соответствующие для данного возраста морфофункциональные предпосылки. Так, в период полового созревания увеличивается по сравнению с детским возрастом интенсивность прироста мышечной массы (27, 34−39, 61).

Если у детей 8 лет вес мышц по отношению к общему весу тела составляет 27%, то к 15 годам — 33% (26). Показатель суммарной силы мышц-разгибателей во всех возрастных группах от 16 до 18 лет превосходит соответствующие характеристики сгибателей на 57% (39). Ряд исследователей указали на благоприятное воздействие занятий с тяжестями на развитие мышечной силы в подростковом возрасте. Так, исследования Р. Е. Мотылянской, Л. И. Стоговой, Ф. А. Иорданской и др. говорят о положительном влиянии занятий с дозированными отягощениями на физическое развитие молодого организма и воспитание физических качеств (64).

По данным Л. С. Дворкина, наибольший темп прироста силы наблюдается в возрасте 13−16 лет, силовой выносливости — в 14−15 и 17 лет (36). Чаще хорошие и отличные годовые темпы прироста мышечной силы, отмечает автор, наблюдаются у тех лиц, которые имели средние или хорошие исходные результаты в контрольно-педагогических испытаниях силовых возможностей на протяжении всего времени исследований.

Известно, что развитие силы не только влияет на все стороны физической подготовки, но и имеет важное прикладное значение. Силовой компонент присутствует в любых видах спорта и поэтому развитию этого физического качества должно уделяться большое внимание, особенно при подготовке молодых спортсменов, начиная с их первых шагов в спорте (39, 49, 77, 90).

Как показали многочисленные исследования, наиболее эффективно силовые возможности человека поддаются совершенствованию, когда используются дозированные отягощения (36, 38, 49, 52, 100, 102).

В работе А.А. Тер-Ованесяна (89) достаточно убедительно показана возможность применения силовых упражнений не в ущерб другим физическим качествам. Автор предлагает придерживаться следующих положений для развития максимальной динамической и статической силы:

— применять силовые упражнения с большими отягощениями (сопротивлениями): на начальном этапе обучения — 40−80%, а для квалифицированных спортсменов — 90−95% от максимальных возможностей занимающегося;

— количество повторений движения должно быть небольшим — 2−3 раза за подход.

Целый ряд исследователей достаточно убедительно показал, что двигательные качества оказывают друг на друга определённое влияние в процессе совершенствования. Это явление называется переносом двигательных качеств. Первое правило говорит о том, что двигательные качества, развитые посредством одного упражнения, переносятся на выполнение других физических упражнений. Например, сила, развиваемая в результате занятий с тяжестями, способствует достижению более высоких результатов, например, в метании молота, толкании ядра, в беге на короткие дистанции и др. Второе правило: проявление переноса двигательных качеств может иметь положительный или отрицательный характер. Например, при развитии быстроты может увеличиваться сила (положительный перенос) или, наоборот, развитие силы может отрицательно отразиться на выносливости (отрицательный перенос) (39).

Исследования В. М. Зациорского (44), В. К. Кузнецова (52), Ю. В. Верхошанского (21−23) и других показали, что только у начинающих спортсменов развитие двигательных качеств является условием более быстрого достижения определённого спортивного результата.

Силовая подготовка в общеобразовательной школе и ПТУ справедливо рассматривается как специализированный процесс, направленный на совершенствование прикладных физических возможностей подрастающего поколения и укрепление здоровья (70, 71). Вместе с тем анализ содержания различной научно-методической литературы, а также программ по физическому воспитанию школьников и учащейся молодёжи, позволил установить, что даже возможность применения тех ограниченных средств силовой подготовки, которые в них заложены, на практике не реализуется. А использование отягощений в 5−7-х классах и вовсе не предусмотрено в учебных программах (70, 71).

Такое отношение к применению различных средств и методов силовой подготовки с дозированными отягощениями вызвано тем, что нет достаточного количества научно обоснованных методических рекомендаций и учебных пособий для школьников. А те работы, которые опубликованы в отечественной литературе, в основном касаются юных спортсменов, занимающихся тяжёлой атлетикой или атлетизмом в спортивной секции (27, 35−38, 63, 72, 74, 82, 83).

В работе А.А. Тер-Ованесяна достаточно убедительно показана возможность применения силовых упражнений не в ущерб другим физическим качествам (88). Автор предлагает для максимальной динамической и статической силы придерживаться следующих положений:

— применять силовые упражнения с большими отягощениями (сопротивлениями): на начальном этапе обучения — 40−80%, а для квалифицированных спортсменов — 90−95% от максимальных возможностей занимающегося;

— количество повторений движений должно быть небольшим — 2−3 раза за подход.

Целый ряд исследователей достаточно убедительно показали, что в процессе совершенствования двигательные качества оказывают друг на друга определённое влияние (66, 90, 93, 94, 95). Это явление называется переносом двигательных качеств. Первое правило говорит о том, что двигательные качества, развитые посредством одного упражнения, переносятся на выполнение других физических упражнений. Например, сила, развитая в результате занятий с тяжестями, способствует достижению более высоких результатов, например, в метании молота, толкании ядра, в беге на короткие дистанции и др. Второе правило — проявление переноса двигательных качеств имеет положительный или отрицательный характер. Например, при развитии быстроты может увеличиваться сила (положительный перенос) или, наоборот, развитие силы может отрицательно отразиться на выносливости (отрицательный перенос) (66).

Исследования В. М. Зациорского (44), В. К. Кузнецова (52), Ю. В. Верхошанского (21−23) и др. показали, что только у начинающих спортсменов развитие двигательных качеств является условием более быстрого достижения определённого спортивного результата (21−24, 44. 50).

Таким образом, за последние несколько десятилетий накоплен определённый опыт использования средств и методов силовой подготовки детей, подростков и юношей. Систематизированное обобщение проблемы силовой подготовки школьников в рамках процесса физического воспитания, на наш взгляд, ещё не получило своего полного разрешения. Так, нет единой концепции применения дозированных отягощений в силовой подготовке школьников различных возрастов, физического развития и подготовленности. Не ясен вопрос об оптимальных величинах дозирования силовой нагрузки, как в динамических упражнениях, так и в статических напряжениях в силовой подготовке школьников. В вопросе о применении статических упражнений как средства силовой подготовки школьников единого мнения у отечественных специалистов физической культуры и спорта также нет.

Нерешённость многих вопросов силовой подготовки школьников, на наш взгляд, тормозит процесс внедрения передовых достижений в области силовой подготовки юных спортсменов в систему физического воспитания.

В настоящее время в силовой подготовке юных спортсменов значительное место отводится применению различных атлетических упражнений, главным образом, динамического характера. Так, анализ учебно-методической литературы, программ и т. п. по силовой подготовке за последние 10 лет показал, что в них при планировании силовых нагрузок практически отсутствуют упражнения статического характера. А если авторы и дают рекомендации по выполнению статических напряжений, то без применения каких-либо отягощений (33, 45, 78, 85). Так, И. В Сухоцкий (85) предлагает следующие упражнения статического характера в физическом воспитании учащихся ПТУ, которые, по нашему мнению, могут быть использованы и на занятиях в общеобразовательной школе:

1. Взять ремень или отрезок верёвки хватом шире плеч и поднять прямые руки вверх. Пытаться развести руки в стороны — вниз.

2. Сидя на стуле, пропустить ремень под сиденьем и захватить концы согнутыми руками так, чтобы углы в локтевом суставе обеих рук были прямыми. Пытаться согнуть руки, удерживая туловище не подвижным.

3. Встать прямо, ноги поставить врозь. Захватить ремень хватом на ширине плеч и согнуть руки до прямого угла в локтевых суставах перед грудью. Пытаться одновременно развести руки в стороны и разогнуть их.

4. Принять в упоре на спинках стульев положение гимнастического угла. Удерживать поднятые и выпрямленные ноги до утомления.

5. Наклонять голову вперед вниз и обхватить затылок средней частью ремня, удерживая концы перед грудью. Пытаться поднять голову, удерживая её ремнём.

6. Встать на середину ремня, поставить ноги вместе. Захватить концы выпрямленными руками, наклонив туловище под прямым углом, ноги слегка согнуты. Пытаться разогнуть туловище, держа спину прямой и прогнутой в пояснице.

7. Встать в дверной проём, упершись спиной в одну сторону дверной рамы, а носком поднятой и согнутой в коленном суставе под прямым углом ноги в другую. Пытаться разогнуть голень, напрягая мышцы бедра. Поменяв ногу, повторить упражнение.

8. Встать спиной к стене и поставить на неё ступню согнутой в коленном суставе под прямым углом ноги, держа бедро вертикально. Пытаться одновременно разогнуть бедро и согнуть голень, упираясь в стену ступнёй. Поменяв ногу, повторить упражнение.

9. Встать лицом к стене на расстоянии около 30 см и, разведя руки в стороны, поставить ладони на стену. Пытаться свести прямые руки, упираясь ладонями в стену.

10. Сидя за столом, положить на него ладони одна на другую, а сверху положить голову, упираясь лбом в ладони. Пытаться одновременно согнуть туловище и наклонить голову. Длительность статических напряжений при выполнении таких упражнений должна составлять не менее 4 с — до утомления, а в остальных случаях — 5−6 с.

В целом ряде популярных учебно-методических работ по атлетизму мы также не обнаружили упражнений статического характера (9, 16, 20, 41, 43, 57, 59, 102 и др.). Так, например, в широко известной книге американского специалиста по бодибилдингу Джо Вейдера (19) среди большого количества разнообразных силовых упражнений не было ни одного со статическими напряжениями.

Анализ программы по физическому воспитанию школьников и учащейся молодёжи позволил сделать также весьма неутешительный вывод в отношении статических напряжений. Вместе с тем ещё в 1989 году А. К. Алтынин предлагал включить в школьную программу раздел атлетизма, в котором планировалось применение силовых упражнений с отягощениями динамического и статического характера, а О. А. Алибеков разработал методику выполнения упражнений с отягощениями для мальчиков 10−15 лет (5, 6, 70, 71).

На наш взгляд, представляет интерес работы авторов, в которых была предложена модель круговой тренировки в физическом воспитании школьников, где были предусмотрены наряду с динамическими и статические напряжения. Известно немало работ, в которых рассматривалась возможность применения статических упражнений в спортивной подготовке детей и подростков (38, 39, 80, 92, 91, 101 и др.).

В то же время мы не обнаружили каких-либо обоснованных работ, доказывающих неправомерность применения статических напряжений в физическом воспитании школьников как фактора отрицательного влияния на их здоровье и физическое развитие. Нет убедительных аргументов отрицающих возможность использования доступных отягощений в силовой подготовке школьников детского и подросткового возраста. Имеющиеся научные данные позволяют говорить об обратном: дозированные отягощения динамического и статического характера положительно влияют как на физическое развитие подростков и юношей, так и на их функциональное состояние, в частности сердечно-сосудистой системы (35, 39, 75, 79, 80, 84, 101 и др.).