Физиологические механизмы развития физических качеств

Развитие физических качеств в разной степени зависит от врожденных особенностей. Вместе с тем в индивидуальном развитии ведущим механизмом является условно-рефлекторный.

В развитии мышечной силы имеют значение следующие факторы.

Внутримышечные факторы: физиологический поперечник (зависящий от числа мышечных волокон), состав мышечных волокон (соотношение медленных малоутомляемых и быстрых утомляемых волокон), миофибрилярную гипертрофию мышцы (увеличение мышечной массы за счет роста толщины и более плотной упаковки сократительных элементов мышечных волокон).

Нервная регуляция включает следующие факторы: увеличение частоты нервных импульсов, поступающих в скелетные мышцы (импульсы обеспечивают переход от слабых одиночных сокращений их волокон к мощным тетаническим); активизацию многих двигательных единиц (повышается сила сокращения мышцы), синхронизацию активности двигательных единиц (одновременное сокращение большого их количества приводит к резкому увеличению силы тяги мышцы), межмышечную координацию (сила мышцы растет при одновременном расслаблении ее антагониста).

Психофизиологические механизмы увеличения мышечной силы связаны с изменениями функционального состояния (сонливость, бодрость, утомление, мотивация).

Важную роль в развитии силы играют мужские половые гормоны (андрогены), которые обеспечивают рост синтеза сократительных белков в скелетных мышцах.

В основе проявления физического качества быстрота лежат индивидуальные особенности протекания физиологических процессов в нервной и мышечной системах. В развитии быстроты имеют значение следующие факторы:

- лабильность (скорость протекания возбуждения в нервных и мышечных клетках);

- подвижность нервных процессов (скорость смены в коре больших полушарий возбуждения и торможения и наоборот);

- соотношение быстрых и медленных волокон в скелетных мышцах.

Различают две формы проявления выносливости: общую и специальную.

Физиологической основой общей выносливости является высокий уровень аэробных возможностей человека, которые зависят от аэробной мощности (величины МПК), аэробной емкости (суммарной величины потребления кислорода за всю работу).

Развитие общей выносливости обеспечивается разносторонними перестройками скелетных мышц.

В дыхательной системе увеличением ЖЕЛ до 6-8 л, глубины дыхания до 50% ЖЕЛ, увеличением диффузной способности легких, увеличением мощности и выносливости дыхательных мышц.

В сердечно-сосудистой системе - увеличением объема сердца (спортивная гипертрофия), увеличением ударного объема крови, замедлением ЧСС (спортивная брадикардия), снижением артериального давления в покое (спортивная гипотония).

В системе крови - увеличением объема циркулирующей крови, снижением вязкости крови, большим венозным возвратом, увеличением количества эритроцитов и гемоглобина, уменьшением содержания лактата за счет увеличения емкости буферных систем крови.

В скелетных мышцах спортсменов, специализирующихся в работе на выносливость, преобладают медленные мышечные волокна, в которых накапливаются энергетические запасы, необходимые для длительной работы.

В центральной нервной системе работа на выносливость сопровождается формированием стабильных рабочих доминант, отличающихся высокой помехоустойчивостью к запредельному торможению.

Специальные формы выносливости характеризуются адаптивными перестройками организма в зависимости от специфики физической нагрузки.

Статическая выносливость базируется на высокой способности нервных центров и работающих мышц к поддержанию непрерывной активности без интервалов отдыха в анаэробных условиях.

Силовая выносливость зависит от устойчивости нервной системы и двигательного аппарата, многократных повторений натуживания, а также повышения резервов мышечного гликогена и кислородных запасов в миоглобине.

Скоростная выносливость определяется устойчивостью нервных центров к высокому темпу активности, зависит от быстрого восстановления АТФ в анаэробных условиях.

Выносливость в ситуационных видов спорта обусловлена устойчивостью ЦНС и сенсорных систем к работе переменной мощности.

Выносливость к гипоксии связана с понижением тканевой чувствительности нервных центров, сердечной и скелетных мышц к недостатку кислорода и в значительной мере является врожденной.

Выносливость к вращательным движениям требует хорошей устойчивости вестибуляторной и сенсорной системы.

В основе проявления координационных способностей лежат явления экстраполяции, хорошая ориентация в вероятностной среде, быстрая реакция на движущийся предмет, высокий уровень лабильности и подвижности нервных процессов, умение координировать работу различных мышц.

Гибкость обусловлена центрально-нервной регуляцией тонуса мышц, а также напряжением и расслаблением мышц-антагонистов, степенью совершенствования межмышечной координации. Гибкость зависит от вязкости мышц, эластичности связочного аппарата, состояния межпозвоночных дисков; а также гибкость во многом обусловлена генотипом.