Silová schopnost
Silová schopnost je schopnost překonávat, nebo udržovat vnější odpor svalovou kontrakcí.
Druhy kontrakcí:
1) Izometrická kontrakce: nedochází ke zkrácení svalů
2) Izotonická kontrakce:
a) koncentrická - dochází ke zkrácení flexorů (pohyb k tělu)
b) excentrická - dochází ke zkrácení extenzorů (pohyb od těla)
Struktura silových schopností
1) statická síla: jedná se o izometrickou kontrakci (výdrž ve shybu, přednosu, vzporu, atd.)
2) dynamická síla:
- výbušná (explosivní) síla: maximální zrychlení vlastního těla, nebo předmětu (skoky, hody, vrhy)
- rychlá síla: opakované silové zatížení s nemaximálním zrychlením a nehraničními odpory (běh, plavání, dráhová cyklistika, atd.)
- pomalá síla: překonávání hraničních odporů bez zrychlení (maximální síla bench press, mrtvý tah, dřep, atd. )
3) vytrvalostní síla: dlouhodobé opakované překonávání odporu (veslování, kanoistika, silniční cyklistika, atd.)
Hodnocení maximální síly:
1) absolutní síla: v kilogramech vyjádřena tíha břemene
2) relativní síla: absolutní síla přepočtena na kg hmotnosti sportovce (v některých sportech se pak využívají váhové kategorie)
Motorické testy:
1) Statická síla: měříme čas výdrže s daným odporem (výdrž ve shybu, v přednosu, atd.)
2) Dynamická síla:
- výbušná síla: měříme překonanou vzdálenost či výšku (skok daleký z místa, blokařský či smečařský výskok, odhod medicimbalu, součet kopů pravou a levou)
- rychlá síla: zpravidla měříme počet opakování za určitý čas, nebo čas potřebný k realizaci stanoveného počtu opakování (sedy-lehy za 1 minutu, ......)
- pomalá síla: měříme většinou maximální sílu v daném cviku (maximální síla v kg na mrtvý tah, dřep, bench press, atd.)
3) Vytrvalostní síla: nejvyšší počet opakování nebo počet opakování za delší časový interval (počet kliků, shybů, přednosů, atd.)
Rychlostní schopnost
Je schopnost konat krátkodobou pohybovou činnost (do 20 s) co nejrychleji.
Související vztahy
1) Vliv dědičnosti ( 90 % ): podíl rychlých a pomalých svalových vláken (R:P Þ 1:1 – 9:1)
2) Vliv ostatních pohybových schopností:
a) explosivní síla
b) rychlostní vytrvalost
c) pohyblivost (10-16 % výkonu)
Dynamometrie (Kistlerova deska, dynamometry)
Záznam úsilí v čase (dynamogram):
I - Impuls síly: je dán celkovou plochou pod křivkou (integrál dané funkce)
Fmax - Absolutní síla: je dána nejvyšším silovým projevem
Explosivní síla je dána tzv. gradientem síly: tg a = Fmax / tmax nebo F50 / t50
Obr. 12 Schématické znázornění průběhu odrazu na dynamometrické desce (Vobr, 2001)
Rychlostní schopnost
Rychlostní schopnost je schopnost konat krátkodobou pohybovou činnost (do 20 s) co nejrychleji.
Rychlostní schopnost je do značné míry ovlivněná dědičností, ostatními pohybovými schopnostmi a tréninkem. Dědičnost ovlivňuje především počet rychlých a pomalých svalových vláken (R-P: 1-9 až ku 9-1) a rychlost přenosu vzruchu v CNS. Z ostatních pohybových schopností ovlivňuje rychlost nejvíce explosivní silová schopnost, rychlostní vytrvalost a kloubní pohyblivost.
Jednostranným (stereotypním) zaměřením tréninku na rychlost může vzniknout rychlostní bariéra.
Struktura rychlostních schopností
1) Reakční rychlostní schopnost: od podnětu (vizuální, dotykový, sluchový) do začátku pohybu
Rozdělujeme ji na:
a) jednoduchou: na jeden podnět jedna odpověď (zpravidla okolo 0,15-0,20 s)
b) výběrovou (Hickův zákon): reakční doba na více podnětů je rovna logaritmu počtu alternativ
2) Akční (realizační) schopnost: od začátku pohybu do jeho ukončení
a) akcelerační: zpravidla od startu po dosažení maximální rychlosti lokomoce
b) frekvenční: po dosažení maximální lokomoční rychlosti
c) rychlost se změnou směru: krátké úseky s maximální rychlostí pohybu
3) Rychlost jednotlivého pohybu: acyklické pohyby – střelba, box, šerm
Diagnostika rychlostních schopností
Pomocí motorických testů:
a) reakční rychlost: chytání padající tyče, pravítka, atd.
b) frekvenční rychlost: tapingové testy DK i HK
c) rychlost se změnou směru: člunkový běh, hvězdicový běh
Laboratorně:
a) reakční rychlost: reaktometr s různým počtem alternativ
b) frekvenční rychlost: čítač na horní či dolní končetiny, videozáznam
c) akcelerační rychlost: videozáznam, fotobuňky, atd.
Vytrvalostní schopnost
Je schopnost provádět motorické činnosti aniž by poklesla jejich intenzita (intenzita je dána pohybovým úkolem).
Energetické krytí:
1) Kreatinfosfátový systém (ATP – CP): zásoba na 2-20 kontrakcí
2) Anaerobní glykolýza (LA – systém): tvorba ATP a laktátu
3) Aerobní glykolýza (O2 systém): tvorba ATP, CO2 a H2O
Energetické zásoby:
1) ATP (fosfagen): 20 – 30 kJ
2) Glykogen: 6000 – 7500 kJ (R = CO2/O2= 0,9)
3) Tuky: 200 000 kJ (200 MJ) (R = 0,7)
4) Bílkoviny: (R=0,8)
Struktura vytrvalostních schopností
1) Podle množství zapojení svalů:
lokální vytrvalostní schopnost (1/3 sv.hmoty)
globální vytrvalostní schopnost (2/3 sv. hmoty)
2) Podle doby trvání:
rychlostní VS: 0-20 s (ATP – CP systém)
krátkodobá VS: 20 s – 2 min (LA systém)
střednědobá VS: 2 – 10 min (O2 systém)
dlouhodobá VS: I 10 – 35 min (glykogen)
II 35 – 90 min (glykogen + tuky)
III 90 – 6 hod (tuky)
IV nad 6 hod (bílkoviny)
3) Podle vnějšího projevu:
statická vytrvalostní schopnost (výdrž ve shybu)
dynamická vytrvalostní schopnost (sedy-lehy, běh)
4) Podle podílu ostatních schopností:
obecná vytrvalost (aerobní kapacita, aerobní výkon)
speciální vytrvalost (herní, plavecká, běžecká, atd.)
Podíl jednotlivých energetických systémů
Obr. 13 Schématické znázornění zapojení jednotlivých energetických systémů (upraveno dle Dovalil a kol., 2002, 57)
Biologická podmíněnost vytrvalosti
Jde o plynulé dodávání kyslíku a energetických zdrojů svalovým buňkám a současný odvod zplodin látkové výměny.
1) Dědičnost: poměr rychlých a pomalých svalových vláken
2) Kardiopulmonární soustava: její činnost je dobře ovlivnitelná tréninkem a jedná se především o ovlivnění:
a) dýchacího systému: příjem kyslíku do organismu závisí na minutové ventilaci (dechový objem x dechová frekvence) a využití kyslíku ze vzduchu
b) oběhového systému: příjem kyslíku do svalových buněk závisí na minutovém objemu srdečním (srdeční objem x srdeční frekvence)
c) cévním zásobení ve svalu: počtu kapilár obklopujícím svalové vlákno
Obr. 14 Mikroskopický pohled na průřez svalové hmoty (Musculus gastrocnemius) u elitní maratónské běžkyně. Všimněte si kapilár jež obklopují každé svalové vlákno a které zajišťují výměnu kyslíku a energetických zdrojů. Průměrný počet kapilár na 1000 µm2 svalového průřezu je u netrénovaného člověka 0,84, u průměrně trénovaného 0,94 a u vytrvalostně trénovaného 1,25. (Wilmore & Costill, 1999)
Diagnostika vytrvalostních schopností
V laboratorních podmínkách využíváme standardizované zátěžové testy vycházející z předpokladu, že čím jsou menší funkční změny při stejné zátěži, tím je TO vytrvalejší. Většinou se jedná o stupňovité zatížení s měřením funkční odezvy organismu. Pro aerobní vytrvalost se nejčastěji využívají testy W170 a VO2max. Pro anaerobní vytrvalost pak step test.
V terénních podmínkách využíváme výkonové testy, které mají podobu dlouhodobého cyklického zatížení. U většiny těchto testů byla prokázána korelační závislost s aerobním výkonem zjištěným laboratorně. Nejčastěji jsou využívány Cooperův běh na 12 minut, vytrvalostní člunkový běh, či terénní step test, který vychází z Harwardského step testu.
Obratnostní schopnost
Je to schopnost přiblížit vlastní průběh pohybu modelovému (ideálnímu) tvaru. Tedy schopnost řešit prostorovou a časovou strukturu pohybu.
Rozhodující vliv mají: analyzátory, regulátory a vlastnosti pohybové soustavy.
Obr. 15 Schématické znázornění řízení pohybu (Vobr, 2001)
Analyzátory
Analyzátory I.druhu: jsme schopni rozlišovat v CNS a pomáhají nám při rozhodování a řízení pohybové činnosti.
a) zrakový analyzátor:
- zraková ostrost (statická, pohybová)
- prostorové vidění (hloubkové vidění): fyzická zátěž narušuje odhad zejména vertikálního pohybu
b) sluchový analyzátor: podmiňuje kvalitu transportu zpětné vazby
c) vestibulární analyzátor: zachycuje polohu hlavy v prostoru
d) kinestetický analyzátor: rozlišování silových, prostorových a časových parametrů pohybu
e) somatosenzorický analyzátor: tlakový, dotykový, tepelný senzor v kůži
f) časový analyzátor: rozlišovací schopnost CNS je rozhodující pro správné načasování pohybu
Analyzátory II.druhu: mají vyšší rozlišovací schopnost, ale nejsme schopni je využívat CNS. Pracují na principu servomechanismu, kdy pomocí předních a zadních kořenů míšních upravují svalový tonus během jednotlivých pohybů.
a) svalová vřeténka
b) Golgiho šlachová tělíska
c) Ruffiniho tělíska v kolenním kloubu
d) Pacciniho tělíska v kloubních vazech
Regulátory
a) Kinesteticko-diferenciační schopnost: schopnost vnímání a rozlišování polohy a pohybu vlastního těla, či jednotlivých segmentů.
b) Rovnováhová schopnost: schopnost udržet tělo stabilně v nestabilní poloze. Rozdělujeme na statickou a dynamickou rovnováhu. Statická je charakteristická polohou těžiště nad místem opory (např. stojka, váha předklonmo, atd.). U dynamické rovnováhy se těžiště vychyluje mimo místo opory, avšak pomocí většinou odstředivé síly se nad místo opory opět vrací (např. sjezdové lyžování, silniční motocykly, atd.).
c) Rytmická schopnost: schopnost rytmické realizace pohybu.
d) Orientační schopnost: schopnost prostorového řešení pohybového úkolu. Rozhoduje přesné a rychlé zachycení všech dostupných informací a rychlost rozhodování.
e) Další schopnosti:
- anticipace: předvídání pohybu soupeře či vývoje hry
- docilita: schopnost rychle a přesně se učit novým dovednostem
Vlastnosti pohybové soustavy
Kloubní pohyblivost: některé pohyby nelze provést bez dostatečné míry kloubní pohyblivosti, avšak příliš velký kloubní rozsah může později působit nepříjemné zdravotní problémy.
Svalová síla: je rozhodující pro některé cviky například ve sportovní gymnastice. Opět však přehnaná silová vybavenost je většinou kontraproduktivní.
Pro dané sporty je tedy vhodná optimální síla a také optimální kloubní pohyblivost.
Diagnostika obratnostních schopností:
Skok na přesnost
Skok vzad
Pohyby prstů
Kutálení tří míčů
Vyhazování a kutálení v leže
Asynchronní práce paží
Test nerytmického bubnování
Test orientačních schopností
Iowa brace test
Důležité pojmy při rozvoji kloubní pohyblivosti
Silové schopnosti agonistů: uplatňují se u aktivní pohyblivosti, kde zabezpečují dosažení krajní polohy.
Svalový tonus: agonisté a antagonisté jsou ovládáni tzv. gama inervací, která zabezpečuje zvýšení tonusu agonistů a snížení tonusu antagonistů.
Při rozvoji kloubní pohyblivosti by měl být sval maximálně uvolněný tzn. gama aktivita co možná nejmenší. Proto je vhodné mezi protahováním provádět uvolňovací cvičení v podobě protřepávání a vyklepávání.
Napínací reflex: vzniká při náhlém pohybu natahujícím sval, svalová vřeténka vyvolávají určitou reflexní kontrakci natahovaného svalu (antagonista) a zároveň dochází ke zmírnění aktivity v agonistech Þ při rozvoji používat především tahová cvičení, aby nedocházelo k napínacímu reflexu.
Ochranný útlum: vzniká při mohutné kontrakci u agonistů (impuls vychází ze šlachových tělísek a vede k ochabení napínaného svalu – obrana před přetržením šlachy) Þ toho se využívá především u postizometrických metod, kdy je sval po kontrakci ještě určitou dobu ochablý. Další možností snížení svalového napětí je výdech, kdy po výdechu dochází ke snížení svalového tonusu. Při pomalém protahování svalů způsobuje pohled vzhůru zvýšení svalového tonusu a pohled dolů jeho snížení.