Развитие силовых способностей у обучающихся 12-13 лет на уроках физической культуры

Проблема физического воспитания с течением времени не теряет своей актуальности, а создает новые проблемы, которые необходимо решать в соответствии с требованиями государственных школ с использованием современных методов. Одним из необходимых условий организации эффективного образовательного процесса является знание возрастных особенностей изучаемой популяции.
Отличительной чертой среднего школьного возраста является то, что в это время в организме начинается половое созревание. В период полового созревания скорость роста скелета значительно увеличивается до 7-10 см, масса тела - до 4,5-9 кг в год. Мальчики отстают от девочек по темпам увеличения массы тела и длины тела на 1-2 года. Процесс окостенения еще не закончен. Длина тела увеличивается в основном за счет роста туловища, мышечные волокна не успевают развиться, длина трубчатых костей увеличивается. Состояние мышечного напряжения и пропорции тела меняются. У мальчиков в возрасте 13-14 лет мышечная масса увеличивается быстрее, чем у девочек. К 14-15 годам строение мышечных волокон приближается к морфологической зрелости [4].
Подростковый возраст – это время, когда все системы организма стремительно развиваются. В этот период активно развивается костная система, мышечная система и внутренние системы организма. Однако они развиваются неравномерно, и чрезмерная гипертрофия одних систем может отрицательно влиять на работу других. Например, увеличение антропометрических данных ребенка может привести к тому, что его сердечно-сосудистая и дыхательная системы не успевают к пропорциональному развитию. Это затрудняет им работу.
Наибольший рост наблюдается в костном развитии. Трубчатые кости растут интенсивно, что способствует быстрому росту тела у девочек (12-13 лет) и мальчиков (13-14 лет). Кости грудной клетки могут отставать в развитии вместе с мышечной массой, поэтому тело подростка кажется худым и угловатым. В сочетании с нестабильной нервной системой в переходный период это приводит к раздражительности [9].
Морфологическое строение грудной клетки ограничивает движение ребер, поэтому дыхание быстрое и поверхностное, дыхание улучшается по мере расширения легких. Объем легких увеличивается, и со временем появляется тип дыхания: брюшной у мальчиков, грудной у девочек;. Гендерные различия между мальчиками и девочками влияют на размер тела и функции тела. По сравнению с мальчиками девочки относительно высокие, имеют короткие ноги и имеют большой таз. Все это снижает способность бегать, прыгать и бросать по сравнению с мужчинами. Мышцы плечевого пояса менее развиты, чем у мужчин, и это влияет на такие способности, как метание, тяга, прыжки и лазание, но они могут справляться с ритмичными и пластическими движениями, упражнениями на равновесие и точными движениями.
Сердце 10-14-летних детей тратит гораздо больше энергии на физические нагрузки, чем сердце взрослых. Это связано с увеличением минутного объема крови из-за увеличения частоты сердечных сокращений при небольшом увеличении ударного объема [10]. При монотонной двигательной работе (занятиях) дети быстро устают. Чтобы сохранить работоспособность, рекомендуется часто делать короткие перерывы между тренировками, менять содержание и характер работы.
При организации физических упражнений в этом возрасте не требуется чрезмерная нагрузка на опорно-двигательную, суставную и мышечную системы. Они могут задерживать длину длинных костей и ускорять процесс окостенения. Упражнения для пресса требуют разминки и упражнений на расслабление для разогрева мышц и связок. Нельзя делать резких движений. Кардиоупражнения чередуются с дыхательными упражнениями. Длительные физические нагрузки переносить нельзя, поэтому рекомендуется заменить их, например, ходьбой. Углубление дыхания требует использования специальных дыхательных упражнений.
Нельзя объединять мальчиков и девочек в одну группу. Одни и те же упражнения для мальчиков и девочек выполняются в разных дозировках, а для девочек - в разных упрощенных условиях. Нагрузка дозируется с учетом индивидуальных данных каждого учащегося. Для девочек рекомендуется использовать различные виды аэробики и упражнений, выполняемых под музыкальное сопровождение.
В подростковом возрасте характерно быстрое развитие сердечно-сосудистой системы, но ее элементы развиваются неравномерно. Сердечная мышца увеличивается в объеме, становясь все сильнее и сильнее, но кровеносные сосуды немного отстают в развитии, в то время как их диаметр недостаточно увеличивается. Такое состояние может спровоцировать повышение артериального давления, в результате чего возникает напряжение системы кровообращения и особенно сердечной мышцы, что может привести к дополнительным нарушениям в ее работе. Побочные эффекты включают головную боль, головокружение, частую усталость и т. д.
В период полового созревания наибольшая скорость развития дыхательной системы у подростков разная.
Режим дыхания у детей среднего школьного возраста менее эффективен, чем у взрослых. Во время дыхательного цикла подросток потребляет 14 мл кислорода, в то время как взрослый в настоящее время потребляет 20 мл. Возрастные особенности грудной клетки и мускулатуры определяют особенности глубины и частоты дыхания у подростков. Объем воздуха, поступающего в легкие за один вдох, характеризует глубину дыхания. Частота дыхания у детей школьного возраста выше (18-20 раз в минуту). Более чистые дыхательные движения у подростков приводят к усилению легочной вентиляции легких. Повышенная частота дыхательных действий позволяет компенсировать недостаточный объем легких для такого организма [20].
Согласно научным исследованиям, проведенным у детей, учебно-тренировочный эффект гораздо более выражен, чем у взрослых [22]. Это больше у подростков, чем у взрослых, и больше, чем у старших школьников.
Одну из ведущих ролей в развитии двигательной функции у детей играет центральная нервная система. По мере увеличения преобладания целенаправленного торможения над процессами инстинктивного и эмоционального торможения повышается эффективность тренировок и тренировок. Поскольку в подростковом возрасте этот баланс очень хрупкий, преподаватели и тренеры должны уделять ему особое внимание. Необходимо постоянно включать в учебный процесс новые задачи, двигательные действия, различные формы организации занятий, которые позволяют каждому ученику в полной мере проявить свой физический потенциал.
Таким образом, морфологические и функциональные перестройки организма, происходящие у учащихся 12- 13 лет, положительно влияют на переносимость школьниками физических нагрузок и в целом оптимально протекают под их воздействием. Однако это актуально только в том случае, если дозировка достаточна по размеру и характеру нагрузок, которые необходимо выполнять с учетом особенностей организма школьников. Возрастные и индивидуальные особенности организма подростков также следует учитывать при выборе форм и видов двигательной активности.

1.2 Общее понятие о силе и силовых способностях

Сила – одна из важнейших характеристик, определяющих вероятность и эффективность двигательной активности. Это понятие относится к способности мышечного напряжения преодолевать, противодействовать механическим и биомеханическим силам, мешающим движению, тем самым обеспечивая эффект действия [16].
Если в механике сила является количественным показателем, то в физиологии понятие мышечной силы принимает качественную информацию в качестве количественной меры. Двигательные действия человека характеризуются рядом качественных проявлений, в которых сила, скорость и выносливость изучаются достаточно всесторонне. Эти стороны двигательного действия всегда в той или иной степени связаны друг с другом. Однако в педагогической практике этот фактор обычно мало кого интересует. Например, выполнение таких тестов, как подтягивание на перекладине или сгибание и разгибание рук стоя в положении лежа, оценивает силу человека, а не его выносливость.
Под силой понимается способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему мышечными усилиями [12]. Сила как моторное качество - это способность человека преодолевать или противодействовать сопротивлению с помощью мускульных мышц [22].
Сила - это мера механического воздействия на мышцы других тел, выраженная в ньютонах или килограммах силы [6].
Мышечная сила - это способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему мышечными усилиями (растяжками) [6].
Силу, один из самых важных моментов, определяющих мышцы в рабочей форме, при наличии только двух мышечных реакций на раздражение - сокращение с уменьшением длины и изометрического напряжения - сокращение суставов и мышечное напряжение без движения. Результаты приложенных усилий отличаются в зависимости от того, в каком режиме работают мышцы. В процессе выполнения спортивных или профессиональных приемов и действий человек может поднимать, опускать или удерживать тяжелые грузы. Мышцы, которые обеспечивают эти движения, работают в различных режимах. Если после преодоления какого-либо сопротивления мышцы становятся короче, то эта их работа называется преодолевающей (концентрической). Мышцы, которые противостоят любому сопротивлению, могут быть напряжены и растянуты, например, удерживая очень тяжелую нагрузку. В этом случае их работа называется уступающей (эксцентрической). Преодолевающий и уступающий режимы работы мышц объединяются названием динамического.
Сокращение мышц при постоянном напряжении или внешней нагрузке называется изотоническим. Когда мышца сокращается изотонически, нагрузка зависит не только от величины сокращения мышцы, но и от скорости: чем меньше нагрузка, тем быстрее она сокращается.
Этот способ работы мышц происходит в силовых упражнениях, которые преодолевают внешний вес (штанги, гири, гантели). Величина силы, приложенной к снаряду при выполнении упражнения в изотоническом режиме, изменяется по траектории движения по мере изменения рычагов приложения силы на разных этапах движения. Упражнения со штангой или другим подобным снарядом на высокой скорости не дают необходимого эффекта, поскольку в начале рабочих движений мышечные усилия безграничны, они придают снаряду импульс, а дальнейшая работа во время движения в значительной степени выполняется по инерции. Таким образом, упражнения со штангой и подобными снарядами мало используются для развития скоростной (динамической) силы. Упражнения с этими снарядами в основном используются для развития максимальной силы и наращивания мышечной массы, выполняемые равномерно в медленном и умеренном темпе. Однако эти недостатки силовых упражнений со штангой, гантелями, гирями с лихвой компенсируются простотой, доступностью и разнообразием упражнений [7].
В последние годы в мировой практике разрабатываются и широко применяются тренажеры специальных конструкций, в которых определяется не величина веса, а скорость перемещения звеньев тела. Такие тренажеры позволяют двигаться в очень широком диапазоне скоростей, прикладывая к ним максимальные и близкие усилия практически на любом участке траектории движения. Режим работы мышц в тренажерах этого типа называется изокинетическим. В то же время мышцы способны работать с оптимальной нагрузкой на всем протяжении движения.
При выполнении движений человек часто проявляет силу, не изменяя длины мышц. Эти способы работы называются изометрическими или статическими, при которых мышцы демонстрируют свою максимальную силу. В целом, изометрический режим для организма наиболее неблагоприятен из-за того, что возбуждение нервных центров, подвергающихся слишком высокой нагрузке, быстро сменяется процессом профилактической защиты, а напряженные мышцы, сдавливающие сосуды, препятствуют нормальному кровотоку, и их работоспособность быстро снижается. При резком увеличении длины мышц при движениях сила может быть значительно (до 50-100%) выше максимальной изометрической силы человека. Это может произойти, например, при спуске с относительно большой высоты, в фазе якоря тяги при прыжках, при быстрых движениях, когда кинетическая энергия подвижного соединения тела должна быть погашена. Мощность, вырабатываемая в более низком рабочем режиме при разных движениях, зависит от скорости: чем больше скорость, тем больше мощность.