Характеристики статической и динамической силы

Выполняя движения, человек очень часто проявляет силу и без изменения длины мышц. Такой режим их работы называется статическим, или изометрическим, при котором мышцы проявляют свою максимальную силу. В целом для организма изометрический режим оказывается самым неблагоприятным в связи с тем, что возбуждение нервных центров, испытывающих очень высокую нагрузку, быстро сменяется тормозным охранительным процессом, а напряженные мышцы, сдавливая сосуды, препятствуют нормальному кровоснабжению, и работоспособность быстро падает. При насильственном увеличении длины мышц в уступающих движениях сила может значительно (до 50-100%) превосходить максимальную изометрическую силу человека. Это может проявляться, например, во время приземления с относительно большой высоты, в амортизационной фазе отталкивания в прыжках, в быстрых движениях, когда необходимо погасить кинетическую энергию движущегося звена тела и т. д. Сила, развиваемая в уступающем режиме работы в разных движениях, зависит от скорости; чем больше скорость, тем больше и сила.

Меньшую силу, чем в статическом и уступающем режимах, мышцы генерируют, сокращаясь в преодолевающем режиме. Между силой и скоростью сокращения существует обратно пропорциональная зависимость. Важным является и то, что возможные значения силы и скорости при различных отягощениях зависят от величины максимальной силы, проявляемой в изометрических условиях. Ненагруженная мышца (без всяких отягощений и сопротивлений) укорачивается с максимальной скоростью.

Если постепенно наращивать величину отягощения (или сопротивления), то сначала с увеличением этого отягощения (т. е. перемещаемой массы тела) сила до определенного момента возрастает. Однако попытки дальнейшего повышения отягощения силу не увеличивают. Например, сила, прикладываемая к теннисному мячу при его метании, будет существенно меньше, чем при метании металлического ядра весом 1-2 килограмма. Если же массу метаемого с ускорением снаряда постепенно повышать и далее, то наступает предел, выше которого развиваемая человеком сила уже не будет зависеть от величины перемещаемой им массы, а будет определяться лишь его собственно силовыми возможностями, то есть уровнем максимальной изометрической силы.

Динамическая сила — процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а также самого тела человека или его частей в пространстве. При этом энергия организма расходуется как на поддержание определенного напряжения в мышцах, так и на механический эффект работы.

Динамическая сила характеризуется изменением длины мышц при их напряжении и перемещением в пространстве какого-либо звена двигательного аппарата человека. Динамическая работа внешне воспринимается как эффективная; мы наблюдаем перемещение предметов труда, инструмента и т.д. В связи с этим динамическую работу всегда можно измерить в показателях механической работы. Чаще всего единицей измерения динамической работы является килограммометр (кг/м).

Динамическая сила представляет собой наиболее распространенный вид двигательной активности человека в процессе труда. При этом различные части двигательного аппарата могут принимать весьма различное участие в выполнении работы и сама динамическая работа всегда в какой-то степени сочетается со статической.

В последние годы при оценке мышечной работы в труде обращается внимание на подсчет числа шагов, проходимых человеком за смену. При этом учитывается, что затраты энергии на ходьбу зависят от скорости последней и составляют примерно 175, 245 и 315 Вт соответственно скорости 3, 4 и 5 км/час.

Динамическая сила подразделяетсяна общую, региональную и локальную.

Общая мышечная работа - выполняется более чем двумя третями массы скелетной мускулатуры, в том числе ног и туловища.

Региональная мышечная работа - выполняется преимущественно мускулатурой плечевого пояса и верхних конечностей. В ней участвуют от одной до двух третей массы скелетной мускулатуры.

Локальная мышечная работа - выполняется с участием менее одной трети скелетных мышц.

Общая мышечная работа выполняется при тех видах профессиональной деятельности, где полностью или в значительной степени отсутствует механизация - некоторые виды сельскохозяйственных работ, труд грузчиков и др. Такие виды работ характеризуются высокими энергетическими затратами.

В условиях современного производства наблюдается неравномерное распределение нагрузки на опорно-двигательный аппарат. Исключаются из трудового процесса крупные мышцы, уменьшается объем мышечной деятельности, выполняется преимущественно региональная или локальная мышечная работа, требующая точности, координированности и быстроты движений.