Понятие «сила» прежде всего физическое. В механике оно выражает меру взаимодействия тел, причину их движения. Поэтому в физическом смысле – как векторная величина – сила понимается в том случае, когда рассматривается количественная сторона взаимодействия человека, скажем, с опорой, снарядом или другим внешним объектом. Иными словами, в данном случае через силу оценивается результат движения, его рабочий эффект.
Если же речь идет об источнике движения, то, говоря о силе, имеют в виду способность человека производить работу, и эта способность выступает как причина перемещения тела или его отдельных звеньев. В данном случае имеется в виду сила тяги мышц человека, то есть явление физиологическое.
И, наконец, понятие «сила» используется как одна из качественных характеристик произвольных движений человека, решающих конкретную двигательную задачу. Здесь сила вместе с такими критериями, как быстрота, выносливость, ловкость и т. п., выступает в качестве педагогического понятия, оценивающего качественную сторону выполняемого движения (Ю. В. Верхошанский, 1977).
Сила человека определяется как его способность преодолевать внешнее сопротивление посредством мышечных усилий (Теория и методика физического воспитания, 1976). То есть под понятием «сила» подразумевают любую способность человека напряжением мышц преодолевать механические и биомеханические силы, препятствующие действию, противодействовать им, обеспечивая тем самым эффект действия (вопреки препятствующим силам тяжести, инерции, сопротивления внешней среды и т.п.).
В зависимости от условий, характера и величины проявления мышечной силы в спортивной практике принято различать несколько разновидностей силовых качеств.
В том случае, когда усилия спортсмена движением не сопровождаются говорят о статическом (изометрическом) режиме работы мышц («статическая сила»). В статическом режиме напряженные мышцы не изменяют своей длины. Статическая сила характеризуется двумя ее особенностями проявления (В. В. Кузнецов, 1975; цит. по: Ж. К. Холодов, В. С. Кузнецов, 2003):
1) при напряжении мышц за счет активных волевых усилий человека (активная статическая сила);
2) при попытке внешних сил или под воздействием собственного веса человека насильственно растянуть напряженную мышцу (пассивная статическая сила).
Но чаще всего сила проявляется в движении, в так называемом динамическом режиме («динамическая сила»).
Динамическая работа мышц происходит либо в преодолевающем режиме, либо в уступающем. В первом случае работающие мышцы сокращаются и укорачиваются (например, при выжимании штанги), во втором — находясь в напряженном состоянии, они растягиваются и удлиняются (например, при амортизационном сгибании ног в момент приземления после прыжка). Кроме того, динамическая работа может происходить с разной скоростью, с различными ускорениями и замедлениями, а также с равномерным проявлением силы. Последнее при разной скорости движения называют изотоническим режимом, а при постоянной скорости движения — изокинетическими (Н. Г. Озолин, 2003).
По характеру усилий в динамической силе выделяют три разновидности (по В. Кузнецову; цит. по: С. М. Вайцеховский, 1971):
— взрывную силу – проявление силы с максимальным ускорением, что характерно, например, для так называемых скоростно-силовых упражнений: прыжков, метаний, спринтерского бега, отдельных элементов борьбы, бокса, спортивных игр и пр.;
— быструю силу – проявление силы с немаксимальным ускорением, например, при выполнении быстрых (но не предельно быстрых) движений в беге, плавании, велосипедном спорте и др.;
— медленную силу, проявляемую при сравнительно медленных движениях, практически без ускорения. Типичными примерами являются жим штанги, выход в упор силой на кольцах или перекладине.
Оценивая величину усилия в том или ином упражнении или простом движении, применяют термины «абсолютная» и «относительная» сила.
Абсолютная и относительная сила
Абсолютная сила – предельное, максимальное усилие, которое спортсмен может развить в динамическом или статическом режиме. Примером проявления абсолютной силы в динамическом режиме является поднимание штанги или приседание со штангой предельного веса. В статическом режиме абсолютная сила может быть проявлена, например, когда максимальное усилие прилагается к неподвижному объекту («выжимание» неподвижно закрепленной штанги).
Относительная сила — величина силы, приходящаяся на 1 кг веса спортсмена. Этот показатель применяется в основном для того, чтобы объективно сравнить силовую подготовленность различных спортсменов.
Между этими двумя понятиями имеются определенные соотношения, которые выражаются формулой:
Относительная сила = (Абсолютная сила)/(Собственный вес)
Из этой формулы следуют два вывода:
1) с увеличением веса показатели относительной силы у людей примерно равного уровня подготовленности будут различаться, и проигрывать в этом случае будет атлет с большим весом;
2) относительно сильнее спортсмен будет тогда, когда станет развивать абсолютную силу одновременно стремясь удержать свой вес стабильным.
В видах спорта, где приходится иметь дело с перемещением снарядов предельного веса или другими отягощениями, результат особенно или в большей мере зависит от показателей абсолютной силы. Высокие же показатели относительной силы имеют определяющее значение в видах спорта, включающих перемещение спортсменом своего тела в пространстве без дополнительных внешних отягощений, а также в тех видах спорта, где нужно ограничивать свой вес в рамках установленных весовых категорий.
Результаты исследований позволяют утверждать, что уровень абсолютной силы человека в большей степени обусловлен факторами среды (тренировка, самостоятельные занятия и др.). В то же время показатели относительной силы в большей мере испытывают на себе влияние генотипа (В. И. Лях, 1997; цит. по: Ж. К. Холодов, В. С. Кузнецов, 2003).
Максимальная сила и максимальная произвольная сила
Кроме терминов, перечисленных выше, существуют понятия максимальной силы (МС), развиваемой мышцей при изометрическом напряжении, и максимальной произвольной силы (МПС), измеряемой при произвольном усилии человека, то есть при максимальном сокращении необходимых мышц. Последнее равнозначно понятию "абсолютная сила".
Максимальная произвольная сила человека стоит в зависимости от двух групп факторов: мышечных (периферических) и координационных (центрально-нервных).
К мышечным факторам, определяющим МПС, относят:
— механические условия действия мышечной тяги – плечо рычага действия мышечной силы и угол приложения ее к костным рычагам. Изменить этот фактор человек не в состоянии — он заложен генетически — строением костного, связочного и мышечного аппарата;
— длина мышц – тоже не подвергающийся изменению фактор;
— поперечник (толщина) включаемых мышц, так как при прочих равных условиях сила тем больше, чем больше суммарный поперечник мышц, которые человек напрягает в данном упражнении; этот фактор подвержен значительной коррекции, и именно он определяет развитие силы;
— композиция мышц, то есть соотношение числа быстрых и медленных волокон в сокращающихся мышцах. И этот фактор изменить невозможно – человек его наследует.
Силовая выносливость
К силовым качествам спортсмена относят также и силовую выносливость – способность сравнительно длительно и многократно проявлять оптимальные, не предельные для данного спортсмена, усилия (С. М. Вайцеховский, 1971). По определению Л. П. Матвеева (1991), силовая выносливостьпредставляет собой способность противостоять утомлению в мышечной работе с выраженными моментами силовых напряжений.
Можно считать, что выносливость приобретает силовой характер, когда степень неоднократно повторяемых мышечных усилий превышает хотя бы треть их индивидуально максимально величины. Наиболее распространенным в практике внешним показателем силовой выносливости является число возможных повторений контрольного упражнения, выполняемого серийно «до отказа» с определенным внешним отягощением – не менее 30 % от индивидуально максимального (Л. П. Матвеев, 1977).
В зависимости от режима работы мышц выделяют статическую и динамическую силовую выносливость.
Динамическая силовая выносливость характерна для циклической и ациклической деятельности, а статическая силовая выносливость типична для деятельности, связанной с удержанием рабочего напряжения в определенной позе. Статическая силовая выносливость определяется в большей мере генетическими условиями, а динамическая силовая выносливость зависит от взаимных (примерно равных) влияний генотипа и среды (В. И. Лях, 1997; цит. по: Ж. К. Холодов, В. С. Кузнецов, 2003).
Силовая выносливость проявляется прежде всего в видах спорта циклического характера - гребля, плавание, бег и т. п.. Понятие силовой выносливости в этих видах спорта в значительной степени совпадает с представлением о специальной выносливости. Оба вида выносливости определяются в общих чертах сходными физиологическими механизмами, подчинены примерно одинаковым закономерностям развития.
Специальная (специфическая) выносливость – способность обеспечивать продолжительность эффективного выполнения специфической работы в течение времени, обусловленного требованиями избранного вида спорта (2).
Общая (неспецифической) выносливость – это способность продолжительное время выполнять физическую работу, вовлекающую в действие многие мышечные группы; опосредованно влияет на спортивную специализацию (2).
Характерной особенностью силовой подготовки во всех видах спорта является то, что силовые качества должны развиваться в тесном комплексе между собой и с другими физическими качествами. Например, в плавании на 50 м в равной мере проявляются «взрывная» сила, быстрота и ловкость, а на 200 м к этому комплексу добавляется выносливость и т. д.
Силовая ловкость
Силовая ловкость проявляется там, где есть сменный характер режима работы мышц, меняющиеся и непредвиденные ситуации деятельности (регби, борьба, хоккей с мячом и др.). Ее можно определить как «способность точно дифференцировать мышечные усилия различной величины в условиях непредвиденных ситуаций и смешанных режимов работы мышц» (Ж. К. Холодов, В. С. Кузнецов, 2003).
В исследованиях (Ю. В. Верхошанский, 1977) обнаружено, что различные типы силовых проявлений (например, в статических условиях, в продолжительном беге, в скоростно-силовых упражнениях) в спорте и вообще в двигательной деятельности нередко мало связаны или даже отрицательно коррелируют друг с другом. Это и послужило поводом для дифференциации понятия «сила». Часто термин «сила» заменяют выражением «силовые способности».
Силовые способности
Силовые способности — это комплекс различных проявлений человека в определенной двигательной деятельности, в основе которых лежит понятие «сила» (Ж. К. Холодов, В. С. Кузнецов, 2003).
Силовые способности необходимы во всех основных видах спорта, но в разной мере и в разных соотношениях. В одних видах спорта требуются в большей мере собственно силовые способности, в других — скоростно-силовые, в третьих — силовая выносливость (Л. П. Матвеев, 1977).
Собственно силовые способности проявляются в относительно медленных движениях с большими внешними отягощениями (например, при вставании со штангой на груди из глубокого подседа перед выталкиванием ее) и при изометрических усилиях (удержание штанги максимального веса в статическом положении и т. п.). Собственно силовые способности измеряются, в частности, весом преодолеваемого отягощения, временем максимального мышечного напряжения (в статических усилиях) и проявляемой механической силой (произведением величины перемещаемой массы на ускорение в динамических упражнениях). Силовые способности этого типа в наибольшей мере требуются в тяжелой атлетике, в борьбе. При общей оценке силовых способностей спортсмена используют критерии абсолютной и относительной силы.
Скоростно-силовые способности проявляются в действиях, где наряду с силой требуется высокая скорость движений (легкоатлетические прыжки и метания, спринт, бокс, рывок штанги и т. д.). В качестве специфического фактора некоторых скоростно-силовых способностей спортсмена выделяют реактивные свойства мышц. Они проявляются в движениях, включающих мгновенное переключение от уступающего к преодолевающему режиму работы мышц и характеризуются тем, что мощность преодолевающих усилий увеличивается под влиянием предварительного быстрого «принудительного» растягивания работающих мышц за счет кинетической энергии перемещаемой массы. Скоростно-силовые способности примерно в равной мере зависят как от наследственных, так и от средовых факторов (В. И. Лях, 1997; цит. по: Ж. К. Холодов, В. С. Кузнецов, 2003).
Задачи силовой подготовки
Основные задачи силовой подготовки спортсмена состоят в том, чтобы:
1) увеличить силовые возможности, являющиеся общей предпосылкой совершенствования в избранном виде спорта и (или) обеспечить сохранение их в необходимой мере применительно к особенностям этапов тренировки и стадий многолетнего процесса спортивного совершенствования;
2) воспитать силовые способности, отвечающие специфическим требованиям избранного вида спорта, обеспечив развитие и эффективное использование их в той мере, в какой это необходимо для достижения целевого результата (Л. П. Матвеев, 1991).
Первая из этих задач относится преимущественно к общей силовой подготовке, вторая — к специальной. Они, как и все задачи спортивной подготовки, конкретизируются и подразделяются на частные задачи применительно к особенностям видов спорта, индивидуального развития спортсмена, этапов тренировки и ряда других обстоятельств.
Общая силовая подготовка играет важнейшую роль в обеспечении всестороннего развития мышечных групп двигательного аппарата как единой системы. Тем самым она создает предпосылки к эффективным проявлениям силы и других физических качеств спортсмена в избранном виде спорта. Рациональное сочетание ее со специальной силовой подготовкой позволяет сформировать оптимальную «топографию силы» — соотношение силовых свойств различных мышечных групп, — которая была бы достаточно гармоничной и в то же время соответствовала бы особенностям спортивной специализации. В общей силовой подготовке спортсмена широко используется эффект «переноса» силовых способностей: воспитывая, например, собственно-силовые или скоростно-силовые способности или силовую выносливость посредством общеподготовительных упражнений, содействуют развитию соответствующих силовых способностей в избранном виде спорта. Возможность использования такого переноса, его направленность и степень зависят от особенностей спортивной специализации.
Специальная силовая подготовка спортсмена направляет развитие силовых способностей по руслу спортивной специализации. Тем самым она играет ведущую роль в формировании структуры силовых способностей применительно к особенностям избранного вида спорта (Л. П. Матвеев, 1977).
В процессе спортивной специализации складывается определенное соотношение уровней развития указанных выше силовых способностей, их структура. Это необходимо учитывать при постановке и реализации задач силовой подготовки спортсмена. В каком бы виде спорта ни специализировался спортсмен, его тренировка должна включать воспитание собственно силовых способностей, скоростно-силовых способностей и силовой выносливости, но в разных соотношениях.
Литература
Биологические и педагогические аспекты выносливости. Материалы всесоюзного симпозиума // Теория и практика физической культуры, 1972, № 8, с. 29–33.
Вайцеховский С. М. Книга тренера. – М.: Физкультура и спорт, 1971.– 312 с.
Верхошанский Ю. В. Основы специальной силовой подготовки в спорте. – М.: Физкультура и спорт, 1977. – 215 с.
Верхошанский Ю. В. Основы специальной физической подготовки спортсменов. – М.: Физкультура и спорт, 1988. – 331 с.
Войтенко Ю. Л. Возрастные особенности энергетического обмена у юных пловцов / Актуальные вопросы тренировки юных пловцов Киргизии. Сборник научных трудов. – Фрунзе: КГУ, 1985. – 83 с.
Дворкин Л. С., Хабаров А. А., Евтушенко С. Ф. Методика силовой подготовки школьников 13–15 лет с учетом их соматической зрелости // Теория и практика физической культуры. 1999, № 3, с. 34–35.
Дворкин Л. С., Хабаров А. А., Лысенко В. В. Опыт базовой силовой подготовки школьников 12–14 лет различной силовой специализации // Физкультура и спорт, 2000, № 1, с. 34–38.
Зациорский В. М. Физические качества спортсмена.– М., Физкультура и спорт, 1970. – 212 с.
Кабачков В. А., Пономарчук В. А. – Тренажеры в школе: Книга для учителя – М.: Просвещение, 1992. – 112 с.
Коц Я. М. Физиология мышечной деятельности. Учебн. для ин-тов физ. культ. М.,1982. – 415 с.
Лагойда В. Г. Совершенствование физических качеств с применением тренажера // Теория и практика физической культуры, 1996, № 2, с. 49.
Матвеев Л. П. Основы спортивной тренировки. – М.: Физкультура и спорт, 1977. – 271 с.
Матвеев Л. П. Теория и методика физической культуры. Учебное пособие для ин-тов физ. культуры. –– М.: Физкультура и спорт, 1991. – 543 с.
Методы системного педагогического исследования / Под ред. проф. Н. В. Кузьминой. - М.: Народное образование, 2002. - 208 с.
Образцова Л. И., Молинский К. К. Совершенствование средств специальной подготовки в плавании / Актуальные вопросы тренировки юных пловцов Киргизии. Сборник научных трудов. – Фрунзе: КГУ, 1985. – 83 с.
Озолин Н. Г. Настольная книга тренера: Наука побеждать / Н. Г. Озолин. - М.: ООО «Издательство Астрель»: ООО «Издательство АСТ», 2003. - 863 с.
Озолин Н. Г. Современная система спортивной тренировки. – М., Физкультура и спорт, 1970. – 356 с.
Основы спортивной тренировки. Учеб. пособие для ин-тов физической культуры. – М.: Физкультура и спорт, 1977. – 271 с.
Пустовойт Б. Стань сильным // Спорт в школе, 2002, № 11–16, 18–19 (Страничка старшеклассника).
Теория и методика физического воспитания. / Под общ. ред. Л. П. Матвеева и А. Д. Новикова. Изд. 2-е, испр и доп. В 2-х т. Т. I. – М.: Физкультура и спорт, 1976. – 423 с.
Теория и методика физического воспитания. / Под общ. ред. Л. П. Матвеева и А. Д. Новикова. Изд. 2-е, испр и доп. В 2-х т. Т. II. – М.: Физкультура и спорт, 1976. – 256 с.
Тренажеры и специальные упражнения в легкой атлетике. / Под общ. ред. В. Г. Алабина и М. П. Кривоносова. – М.: Физкультура и спорт, 1976. – 272 с.
Тяжелая атлетика: Учеб. для ин-тов физ. культ. – Изд. 4-е, перераб., доп. / Под ред. А. Н. Воробьева. – М.: Физкультура и спорт, 1988. – 238 с.
Учение о тренировке (под общ. ред. Д. Харре). – М., Физкультура и спорт, 1971. – 206 с.
Филин В. П. Воспитание физических качеств у юных спортсменов. – М.: Физкультура и спорт, 1974. – 232 с.
Холодов Ж. К., Кузнецов В. С. Теория и методика физического воспитания и спорта. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 480 с.