Внешняя сторона проявления силовых способностей в условиях спортивной деятельности детально рассмотрена в биомеханике (Д. Д. Донской, В. М. Зациорский, В. В. Кузнецов). Мы обратимся к сведениям из физиологии и биохимии, которые имеют важное значение для понимания роли силовых способностей в совершенствовании выполнения движений (перемещений) спортсмена и разработки соответствующей методики спортивной тренировки.

«Сила сокращения скелетных мышц связывается как минимум с тремя группами физиологических факторов – центрально-нервными, организующими возбуждающие влияния на мотонейроны и регулирующими взаимодействие мышц; периферическими, определяющими сократительные свойства и текущее функциональное состояние мышц; энергетическими, обеспечивающими механический эффект сокращения мышц (Ю. В. Верхошанский).

Роль центрально-нервных факторов в проявлении силового напряжения выражается:

– в регулировании частоты импульсации;

– степени синхронизации возбуждающих влияний на мотонейроны;

– количестве рекрутируемых двигательных единиц (ДЕ) (внутримышечная координация);

– в согласовании активности вовлекаемых в сокращение мышечных групп (межмышечная координация).

Повышение мышечной силы определяется преимущественно развитием адаптационных изменений на уровне ЦНС, приводящих к повышению способности моторных центров мобилизовать большее число мотонейронов и совершенствованию межмышечной координации.

Предполагается, что при тренировке происходит вовлечение в активность заторможенных ранее мотонейронов, что и увеличивает число моторных единиц, участвующих в сокращении мышцы (М. Jkai, A. Steinhaus, 1961).

Причем при сильных кратковременных сокращениях взрывного характера важную роль играет совпадение (синхронизация) отдельных нервных импульсов во времени. Чем больше таких совпадений в сократительных циклах разных ДЕ в начале развития напряжения мышц, тем быстрее оно нарастает. Синхронизация импульсной активности мотонейронов отмечается, начиная с величины усилия, равного 20% от максимального (Р. С. Персон; R. Schmidt).

Межмышечная координация при силовых проявлениях совершенствуется за счет вовлечения в содружественную работу большого числа мышц; ограничения активности мышц-антагонистов в суставах; рациональной последовательности включения в работу мышц кинематической цепи; усиления активности мышц, обеспечивающих фиксацию в суставах, в которых не требуется движение; выбора оптимальной амплитуды рабочего движения и той ее части, где целесообразно акцентировать усилие; согласования акцентов усилий в разных кинематических цепях; использования упругих свойств мышц (неметаболической энергии). Тем самым увеличивается результирующий силовой момент, усилие концентрируется во времени и рационально проявляется по ходу движения

К периферическим факторам, влияющим на силовые способности, относится, прежде всего, соотношение быстрых и медленных волокон в мышцах, поперечное сечение волокна, эластичности мышц и сухожилий, плотность капилляров мышцы, а также количественное содержание энергетических субстратов и их доступность для вовлечения в метаболические процессы; в тех мышечных группах, которые привлекаются к работе.

Различия в величине и скорости развиваемого усилия в значительной мере обусловлены функциональными свойствами сократительного аппарата скелетных мышц. Они определяются, в частности, длительностью активного состояния мышц, т. е. продолжительностью химико-механических изменений в сократительном (миофибриллярном) аппарате мышечных волокон в результате возбуждения, вследствие чего в нем возникает и поддерживается механическая тяга. Временное течение активного состояния различно в быстрых и медленных мышечных волокнах и находится в обратной связи со скоростью их сокращения.