CAPITOLUL 1

Conceptele de bază ale teoriei antrenamentului

Teoria antrenamentului de dezvoltare a forţei reprezintă o parte integrantă dintr-un domeniu mult mai vast de cunoaştere, şi anume ştiinţa antrenării sportivilor, cunoscută şi sub denumirea de ştiinţa antrenamentului sau teoria antrenamentului sportiv. Cursu-rile de ştiinţa antrenamentului acoperă principalele componente ale pregătirii sportivilor, incluzând dezvoltarea condiţiei fizice (nu numai pentru forţă, dar şi pentru viteză, rezistenţă, mobilitate şi alte capacităţi motrice), deprinderea tehnicii sportive, precum şi periodizarea. Conceptele dezvoltate în cadrul ştiinţei antrenamen-tului vor fi des abordate în paginile acestei cărţi. Capitolul de faţă vă prezintă problematica antrenamentului în general.

Adaptarea – lege fundamentală a antrenamentului

În condiţiile în care antrenamentul este planificat şi executat corect, rezultatul efortului sistematic duce la îmbună-tăţirea condiţiei fizice a sportivului, şi în special a forţei, întrucât organismul se adaptează la încărcătura fizică. În sens mai larg, noţiunea de adaptare se referă la modificarea stării organismului în funcţie de condiţiile de mediu. În condiţiile în care mediul sufe-ră anumite modificări, organismul se modifică la rândul său pen-tru o mai bună supravieţuire în noile condiţii. În biologie, adapta-rea este considerată una din caracteristicile fundamentale ale spe-ciilor vii.

Efortul (exerciţiul) fizic sau lucrul fizic executat cu regu-laritate reprezintă un stimul extrem de puternic în vederea adap-tării. Obiectivul major al antrenamentului îl constituie inducerea unei adaptări specifice în vederea îmbunătăţirii rezultatelor spor-tive. Acest lucru necesită un program de antrenament, minuţios planificat şi executat. Din punct de vedere practic, se consideră că

5

următoarele patru trăsături ale procesului de adaptare sunt de maximă importanţă pentru antrenamentul sportiv:

1. Intensitatea stimulului (suprasarcina/supraîncărcătura)2. Acomodarea (deprinderea, obişnuinţa)3. Specificitatea4. Individualizarea

Suprasarcina În scopul producerii unor modificări pozitive în forma

unui sportiv, este necesar să se aplice o suprasarcină de efort. Adaptarea la antrenament are loc numai în cazul în care intensita-tea sarcinii de antrenament se situează deasupra nivelului obişnuit. În timpul procesului de antrenament, există două modalităţi de producere a adaptării. Una din ele este reprezentată de creşterea sarcinii de antrenament (intensitate, volum), folosindu-se în conti-nuare acelaşi tip de efort, ca, de exemplu, alergarea de rezistenţă. A doua modalitate constă în modificarea tipului de exerciţiu, mi-zându-se pe noutatea acestuia şi pe faptul că sportivul nu este obişnuit cu el.

Dacă un sportiv execută un exerciţiu standard cu aceeaşi sarcină de antrenament de-a lungul unei perioade foarte lungi, nu va interveni nici o adaptare suplimentară, iar nivelul condiţiei fizi-ce nu se va modifica substanţial (Figura 1.1). Dacă sarcina de an-trenament este prea redusă, apare fenomenul de ieşire din formă. În cazul sportivilor de elită, multe câştiguri la nivel de antrena-ment se pierd în doar câteva săptămâni, dacă nu chiar în decurs de câteva zile, dacă aceştia întrerup antrenamentul. În timpul peri-oadei competiţionale, sportivii de elită nu îşi pot permite o odihnă pasivă totală mai mult de trei zile la rând (de obicei, numai una sau două zile).

Sarcinile de antrenament pot fi clasificate în funcţie de intensitate după cum urmează: stimulatoare – intensitatea sarcinii de antrenament se situează

deasupra nivelului neutru, putând avea loc adaptarea pozitivă; de menţinere – intensitatea se situează în zona neutră unde

este menţinut nivelul condiţiei fizice;

6

insuficientă – intensitatea sarcinii duce la un regres al perfor-manţelor, la o diminuare a capacităţilor funcţionale ale sporti-vului, sau şi la una, şi la cealaltă.

Figura 1.1 Corelaţia dintre sarcina de antrenament (insuficientă, de menţinere, stimulatoare) şi nivelul condiţiei fizice. Dreptunghiurile indică zonele neutre (încărcătura de menţinere) corespunzătoare unor fluctuaţii reduse în sarcina de antrenament la care nivelul condiţiei fizice nu se modifică substanţial. Observaţi efectul „scară mobilă” care prezintă o modificare în curba de adaptare ca urmare a modificării survenite în stimulul de antrenament. O sarcină de antrenament care duce la ieşirea din formă (dezantrenare) a sportivilor experimentaţi se poate dovedi extrem de ridicată pentru începători.

Suprasarcină - exempluSă luăm cazul a trei sportivi care s-au situat la acelaşi nivel

de forţă; fiecare era capabil să ridice o dată haltera de 57,5 kg. Aceştia au început să exerseze cu o halteră de 50 kg, ridicând-o în cadrul unei serii de cinci ori până la epuizare. După o perioadă de timp, sportivii s-au adaptat la programul de antrenament şi au putut să ridice o dată haltera de 60 kg. Însă, în ciuda continuării pregătirii, aceştia nu au mai înregistrat progrese ale performanţei, deoarece s-au obişnuit cu programul de antrenament.

Ajunşi în acest stadiu, cei trei sportivi au luat decizii diferite. Sportivul A s-a hotărât să mărească sarcina de antrena-

7

ment (greutatea ridicată, numărul de repetări dintr-o serie, numă-rul de serii) sau să schimbe tipul de exerciţiu. Noua sarcină s-a dovedit a fi una stimulatoare pentru sportiv, performanţa acestuia îmbunătăţindu-se. Sportivul B a continuat să execute acelaşi program de pregătire dinainte, rezultatele rămânând nemodificate (sarcina de menţinere). Sportivul C a redus sarcina de antrena-ment, capacitatea de forţă a acestuia înregistrând un declin (sarci-na insuficientă).

Întrucât pregătirea sportivilor de elită presupune o perioa-dă de 8-12 ani, necesitatea unei creşteri constante a sarcinii de antrenament, condiţie necesară pentru o adaptare pozitivă, condu-ce la programe de antrenament extrem de solicitante. Încărcătura antrenamentului la sportivii de înaltă performanţă este de 10 ori mai mare decât la începătorii cu o experienţă de antrenament de 6 luni. De exemplu, sportivii de elită din schi fond parcurg anual în cadrul antrenamentelor între 8000 şi 12000 km. La începători, această distanţă se situează în jurul a 1000 km. Halterofilii bulgari de elită ridică în jur de 5000 de tone pe an; la începători, greutatea ridicată se situează la 1/10 sau 1/12 din acest nivel.

Acomodarea (deprinderea, obişnuinţa)Dacă sportivii execută acelaşi tip de exerciţiu cu aceeaşi sar-

cină, de-a lungul unei perioade lungi de timp, performanţa parcurge o curbă descendentă (Figura 1.2). Aceasta este o manifestare a legii bio-logice generale a acomodării. Conform acesteia, răspunsul unui obiect biologic la un stimul constant se încadrează, de-a lungul timpului, pe o curbă descendentă. Prin definiţie, acomodarea reprezintă scăderea răspunsului unui obiect biologic la un stimul continuu. În antrenament, acest stimul este reprezentat de exerciţiul fizic.

Luând în considerare fenomenul de acomodare, este ineficientă folosirea exerciţiilor standard sau a sarcinii standard de antrenament de-a lungul unei perioade lungi de timp.

8

Figura 1.2 Corelaţia dintre câştigul de performanţă şi durata antrenamentului sau încărcătura acestuia. Câştigul scade ca rezultat al acomodării (deprinderii) cu efortul respectiv.

Programele de antrenament trebuie să varieze. În acelaşi timp, datorită specificităţii adaptărilor de antrenament, exerciţiile utilizate trebuie să se apropie cât mai mult de caracteristicile sportului respectiv la nivelul coordonării musculare şi al solicitării fiziologice. Transferul cel mai ridicat al antrenamentului se înre-gistrează prin intermediul exerciţiilor specifice. Aceste două ce-rinţe duc la principalul conflict din antrenamentul sportivilor de elită. Pe de o parte, programele de antrenament trebuie să varieze pentru a evita obişnuinţa, iar, pe de altă parte, să fie stabile pentru a satisface nevoia de specificitate.

Pentru a evita sau pentru a minimaliza influenţa negativă a acomodării, programele de antrenament trebuie modificate perio-dic. În principiu, există două modalităţi de modificare a progra-melor de antrenament:

Cantitativă – modificarea sarcinilor de antrenament (de exemplu, cantitatea totală a greutăţii ridicate)

Calitativă – înlocuirea exerciţiilor.Modificările calitative sunt folosite pe scară largă în

antrenamentul sportivilor de elită.

SpecificitateaAdaptarea la antrenament are un caracter extrem de

specific. Este binecunoscut faptul că antrenamentul de forţă duce

9

atât la mărirea masei musculare, cât şi a forţei, în timp ce aler-garea de rezistenţă are drept efect pozitiv dezvoltarea capacităţii aerobe. Datorită caracterului specific al adaptării, exerciţiile şi antrenamentul variază în funcţie de disciplina sportivă.

Specificitatea poate fi percepută şi în termeni de transfer al antrenamentului. Să ne imaginăm, de exemplu, un grup de sportivi juniori care s-au antrenat o perioadă de timp, efectuând un exer-ciţiu, exerciţiul A, reprezentat de genuflexiuni cu haltera. În final, performanţa acestora s-a îmbunătăţit. Să presupunem că progrese-le sunt aceleaşi pentru toţi sportivii, şi anume 20 de kg. Ce se va întâmpla cu performanţele acestor sportivi când vor efectua alte exerciţii, cum ar fi săritura pe verticală de pe loc, sprinturi scurte sau înot stilul liber (exerciţiile B, C şi D)? Putem prevedea o îmbunătăţire la niveluri diferite a rezultatelor la aceste exerciţii. Progresul poate fi substanţial la săritura de pe loc, relativ scăzut la sprinturi şi aproape inexistent la înot. Cu alte cuvinte, transferul rezultatelor antrenamentului de la exerciţiul A la exerciţiile B, C şi D este variabil.

De ce este important transferul rezultatelor antrenamentului?

Primele cărţi referitoare la pregătirea sportivilor, publicate în secolul trecut, constituiau o lectură interesantă. Pregătirea pentru com-petiţie consta în exerciţiul fundamental în sportul respectiv şi nimic mai mult. Dacă un sportiv concura în proba de alergare pe 1 milă, pregătirea consta în alergări de 1 milă. Acesta era „antrenamentul”.

Curând însă, antrenorii şi sportivii au înţeles că o aseme-nea pregătire nu era suficientă. Pentru a alerga o milă fără probleme, un sportiv trebuie să posede nu numai rezistenţă, ci şi o capacitate adecvată de a sprinta în final, o tehnică bună, dar şi o musculatură şi articulaţii puternice şi flexibile. Este imposibil să se dezvolte aceste capacităţi alergând pe aceeaşi distanţă, în mod repetat. În consecinţă, strategiile de antrenament au fost modificate. În locul repetărilor multiple ale aceluiaşi exerciţiu, au fost introduse în programul de antrenament numeroase exerciţii auxiliare pentru îmbunătăţirea capa-cităţilor specifice sportului respectiv.

10

Se pune însă următoarea întrebare: cum se aleg exerciţiile mai eficiente care să aibă drept rezultat un transfer mai mare al efectului antrenamentului de la gestul auxiliar la cel fundamental pentru disciplina sportivă respectivă? Următoarele probleme trebuie luate în considerare:

1. Este alergarea pe distanţe lungi un exerciţiu util pentru înotătorii de rezistenţă? Dar pentru practicanţii de schi fond, pentru ciclişti sau pentru luptători?

2. Pentru dezvoltarea vitezei aruncărilor rapide, antrenorii recomandă aruncătorilor din baseball (pitchers) să exerseze cu mingi de greutăţi diferite. Care este greu-tatea optimă a mingii pentru antrenament?

3. Un antrenor coordonator, care planifică programul de antrenament dinaintea sezonului competiţional, pentru jucătorii la primire robuşti (în baseball), trebuie să recomande serii de exerciţii pentru dezvoltarea forţei membrelor inferioare. Antrenorul coordonator trebuie să aleagă dintre mai multe grupe de exerciţii sau să combine exerciţii din diferite grupe. Grupele de exer-ciţii sunt următoarele: mişcări izocinetice la nivelul unei articulaţii, cum

ar fi flexii şi extensii ale genunchilor, la aparate; exerciţii similare pentru articulaţii, utilizându-se

greutăţi; genuflexiuni cu haltera; extensii izometrice pentru membrele inferioare; sărituri pe verticală cu greutăţi suplimentare

(centuri îngreuiate); alergare la deal; alergări cu paraşuta.

Care exerciţiu este mai eficient? Cu alte cuvinte, când sunt rezultatele transferului antrenamentului mai mari?

Transferul rezultatelor antrenamentului poate varia major chiar şi în cazul exerciţiilor similare. Într-un experiment, două

11

grupe de sportivi au executat o extensie izometrică a genunchiului la unghiuri diferite ale articulaţiei, de 70, respectiv 130 (o extensie completă a piciorului corespunde unui unghi de 180). Valorile forţei maximale, Fm, precum şi câştigul de forţă Δ Fm,

observate la unghiuri diferite ale articulaţiei au variat (Figura 1.3, a şi b).

Figura 1.3 Câştigul de forţă la două grupe experimentale. Săgeţile verticale indică unghiurile la care are loc antrenamentul izometric. Forţa a fost măsurată în timpul exerciţiilor de extensie a picioarelor, cât şi al genuflexiunilor cu haltera.

12

Câştigul de forţă în diferite poziţii articulare a fost diferit în cazul celor două grupe. Pentru subiecţii din prima grupă care au efectuat un exerciţiu la un unghi al articulaţiei de 70 (vezi fig. 1.3 a), câştigul de forţă în toate poziţiile articulare a fost aproximativ egal. Transferul rezultatelor antrenamentului de la poziţia antrenată a corpului (70) la poziţiile neantrenate (alte articulaţii) a fost ridicat. La sportivii din grupa a doua, care s-au antrenat la un unghi al articulaţiei genunchilor de 130 (vezi fig. 1.3 b), transferul câştigu-rilor antrenamentului a fost limitat la unghiurile articulaţiilor înveci-nate. Câştigul de forţă a fost scăzut în cazul unghiurilor articulare mici (comparaţi câştigul de forţă la unghiurile de 130 şi 90). Ace-laşi lucru a fost valabil şi în cazul genuflexiunilor cu haltera. În cazul primului grup, câştigul de forţă în poziţia antrenată a fost de 410 170 N, iar la genuflexiuni cu haltera de 11,5 5,4 kg. În grupa a doua, forţa a crescut cu 560 230 N; în ciuda acestui câştig con-siderabil, performanţa la genuflexiuni cu haltera s-a ameliorat doar cu 7,5 4,7 kg. Câştigul de forţă în poziţia antrenată a fost mai mare în cazul celei de-a doua grupe (560 230 faţă de 410 170 N), dar progresul la genuflexiuni cu bara de haltere a fost mai scăzut (7,5 4,7 kg faţă de 11,5 5,4 kg), datorită transferului minim al rezultatelor antrenamentului.

Întrucât executarea diferitelor exerciţii presupune modali-tăţi diferite (forţă, timp, distanţă), acestea nefiind direct compara-bile, se poate propune utilizarea unei scheme generale care să estimeze transferul rezultatelor antrenamentului. O astfel de sche-mă este un rezultat exprimat conform deviaţiei standard:

Câştig rezultat = Câştig performanţă/Deviaţie standard performanţă

De exemplu, dacă performanţa medie a unui grup este de 60 10 kg (media deviaţia standard), iar performanţa unui sportiv se îmbunătăţeşte, ca rezultat al antrenamentului, cu 15 kg, câştigul personal al sportivului egalizează deviaţia standard cu 15/10 sau 1,5. Pentru estimarea transferului se recurge la un raport al câştigurilor între exerciţiile neantrenate B, C şi D şi exerciţiul an-trenat (A). Coeficientul transferului antrenamentului constă, prin definiţie, în următorul raport:

13

Transfer = Câştigul rezultatului în exerciţiul neantrenat/Câştigul rezultatului în exerciţiul antrenat

Ambele câştiguri sunt măsurate în deviaţii standard. Cu cât raportul este mai mare, cu atât mai ridicat va fi transferul rezultatelor antrenamentului. Dacă transferul este scăzut, efectul antrenamentului este specific. În exemplul din figura 1.3, efectele antrenamentului au fost mai specifice pentru grupul care a efectuat un exerciţiu la un unghi al articulaţiei genunchilor de 130.

Specificitatea adaptării creşte pe măsura creşterii nivelului de măiestrie sportivă. Cu cât este mai ridicat nivelul condiţiei fizi-ce a sportivului, cu atât adaptarea capătă un caracter mai specific. Transferul câştigului este mai scăzut la sportivii buni; în cazul începătorilor, aproape toate exerciţiile se dovedesc utile. La per-soanele cu un nivel foarte redus al condiţiei fizice, este posibil să se dezvolte forţa, viteza, rezistenţa şi mobilitatea, apelând la sim-ple exerciţii de gimnastică. Performanţa cicliştilor începători poate fi îmbunătăţită prin efectuarea genuflexiunilor cu bara de haltere. Pentru un progres în pregătirea competiţională, sportivii de elită trebuie să efectueze exerciţii şi metode de antrenament mai specifice.

Calcularea transferului rezultatelor antrenamentului

În acest experiment au fost înregistrate datele din tabelul prezentat la pagina următoare.

Datorită transferului mai ridicat al rezultatelor antrena-mentului, metoda folosită pentru antrenamentul primei grupe a dus la un progres mai mare în performanţa la genuflexiuni.

Test Înainte DupăCâştig de

performanţăCâştig de rezultat Transfer

14

Grupa 1 (Antrenament izometric la un unghi de 70º)

Forţa la un unghi de 70º (N)

1310 ± 340 1720 ± 270 410 ± 170 410/340 = 1,2

Genuflexiuni (kg)

95,5 ± 23 107 ± 21 11,5 ± 5,4 11,5/23 = 0,5 0,5/1,2 = 0,42

Grupa a 2-a (Antrenament izometric la un unghi de 130º)

Forţa la un unghi de 130º (N)

2710 ± 618 3270 ± 642 560 ± 230 560/618 = 0,91

Genuflexiuni (kg)

102 ± 28 110 ± 23 7,5 ± 4,7 7,5/28 = 0,270,27/0,91 =

= 0,30

Să observăm rezultatele:Caracteristici Grupa superioară ComparaţieCâştig la nivel de performanţă în exerciţiul antrenat

A doua 560 vs. 410 N

Câştig la nivel de rezultate în exerciţiul antrenat

Prima 1,2 vs. 0,91 SD

Transferul rezultatelor antrenamentului

Prima 0,42 vs. 0,30

Câştig de performanţă în exerciţiul neantrenat

Prima 11,5 ± 5,4 vs.

7,5 ± 4,7 kg

IndividualizareaOamenii sunt diferiţi unii faţă de ceilalţi. Aceleaşi exerciţii

sau metode de antrenament generează un efect mai ridicat sau mai scăzut în funcţie de fiecare sportiv. Nenumăratele încercări de a copia programele de antrenament ale marilor campioni şi-au dove-dit ineficienţa. Aceste programe pot fi înţelese şi utilizate creativ doar în liniile lor generale. Acelaşi lucru este valabil şi în cazul valorilor medii rezultate din practicile de antrenament şi din cerce-tarea ştiinţifică. Este necesar ca antrenorii coordonatori şi sportivii să adopte cu precauţie un program de antrenament mediu. Numai sportivii de valoare medie recurg în pregătirea lor la metode de valoare medie. Un campion însă nu reprezintă media, ci excepţia.

15

Teorii de antrenament generalizate

Teoriile de antrenament generalizate reprezintă modele foarte simple folosite, pe scară largă, de antrenori şi specialişti în vederea soluţionării unor probleme practice. Aceste modele conţin însă doar caracteristicile de bază ale antrenamentului sportiv, omi-ţând numeroase alte aspecte. Aceste modele sau teorii generalizate reprezintă cele mai generale concepte de antrenament. Antrenorii şi sportivii le folosesc, în special, pentru pregătirea condiţiei fizi-ce, precum şi pentru planificarea programelor de antrenament.

Teoria unifactorială (Teoria supracompensării)Conform teoriei unifactoriale, se consideră că efectul imediat

al antrenamentului este constituit de depleţia anumitor substanţe bio-chimice. Dispoziţia sportivului faţă de competiţie sau de antrenament, denumită şi disponibilitate (starea de formă), variază în funcţie de cantitatea de substanţe disponibile pentru uzul imediat. Conform lite-raturii de specialitate, anumite substanţe se epuizează ca rezultat al antrenamentului extenuant. Cel mai bun exemplu în acest sens este reprezentat de depleţia glicogenului după un exerciţiu anaerob intens.

Se consideră că, după perioada de refacere, nivelul unei anu-mite substanţe chimice creşte peste nivelul iniţial. Acest fenomen se cheamă supracompensare, iar perioada în care se înregistrează un ni-vel ridicat al acelei substanţe, fază de supracompensare (Figura 1.4).

Dacă pauzele de odihnă dintre şedinţele de antrenament sunt prea scurte, nivelul de disponibilitate a sportivului scade (Figura 1.5a). Dacă pauzele de repaus dintre antrenamentele consecutive au durata necesară şi dacă următoarea şedinţă de antrenament coincide ca timp cu faza de supracompensare, disponibilitatea sportivului creşte (Figura 1.5 b). În cazul pauzelor foarte lungi dintre şedinţele de antrenament, capacităţile fizice ale sportivului nu se modifică (Figura 1.5c). Antre-norul sau sportivul trebuie să evite intervalele de timp care sunt fie prea scurte, fie prea lungi între şedinţele de antrenament în serie. Aceş-tia trebuie să stabilească un interval optim de repaus între şedinţele de antrenament, precum şi o sarcină optimă de antrenament pentru fiecare

16

şedinţă. Scopul stabilirii acestor intervale şi a sarcinilor de antre-nament este ca şedinţa de antrenament succesivă să coincidă cu faza de supracompensare. În contextul acestei teorii, sunt, de asemenea, acceptate variaţii mai complexe ale programului de antrenament.

Figura 1.4 Durata procesului de refacere şi nivelul de disponibilitate a sportivului după antrenament conform teoriei supracompensării. Axa verticală corespunde atât cantităţii de substanţă, cât şi nivelului de disponibilitate (starea de pregătire). Conform modelului, cele două curbe coincid.

O astfel de variaţie este prezentată în figura 1.6. În acest caz, după câteva şedinţe de antrenament cu sarcini crescute şi cu intervale scurte între aceste şedinţe, trebuie inclusă o perioadă relativ lungă de repaus. Se consideră că un asemenea program de antrenament produce o supracompensare finală mai ridicată decât în mod normal (a se compara figurile 1.5b şi 1.6).

Timp de câteva decenii, modelul de supracompensare a con-stituit cea mai populară teorie de antrenament, fiind prezentată în nu-meroase manuale. În ciuda popularităţii acestei teorii, ne vedem nevoiţi să o abordăm dintr-o perspectivă critică.

17

Figura 1.5 Teoria supracompensării. Axa verticală corespunde atât cantităţii de substanţă, cât şi nivelului de disponibilitate. Există trei situaţii principale cu intervale de repaus între şedinţele succesive de antrenament: (a) Intervalele sunt prea scurte, nivelul disponibilităţii sportivului scade din cauza oboselii acumulate; (b) Intervalele sunt optime, şedinţele următoare coincid cu faza de supracompensare; (c) Intervalele sunt prea lungi, nu există un efect stabil de antrenament.

18

Figura 1.6 „Microciclul de supraîncărcare” din perspectiva teoriei supracompensării. Intervalele de repaus dintre primele trei şedinţe de antrenament sunt prea scurte pentru a permite refacerea completă, în consecinţă instalându-se oboseala. Intervalul dintre a treia şi a patra şedinţă de antrenament este mai lung decât de obicei, dar optim. Următoarea şedinţă coincide cu faza de supracompensare după primele trei şedinţe de antrenament.

Existenţa unei faze de supracompensare pentru majoritatea substanţelor metabolice nu a fost demonstrată experimental. În cazul anumitor metaboliţi, cum ar fi glicogenul, depleţia instalată în faza de după exerciţiu a fost demonstrată clar. Este posibilă inducerea supra-compensării cu glicogen prin combinarea unui program de antre-nament adecvat cu o încărcătură de carbohidraţi. Acest procedeu nu poate fi reprodus cu regularitate, fiind folosit doar înaintea compe-tiţiilor importante, şi nu în antrenamentele curente. Concentraţiile ce-lorlalte substanţe biochimice de substrat, al căror rol în activitatea musculară s-a dovedit extrem de important (ATP – adenozintrifosfatul, de exemplu), nu se modifică substanţial chiar şi după un exerciţiu foarte intens. Restabilirea nivelului iniţial al diferitelor substanţe metabolice necesită intervale diferite de timp. Nu este deloc clar ce fel de criterii (substanţe) trebuie folosite pentru a alege intervalul adecvat de timp dintre şedinţele consecutive de antrenament. În general, teoria supracompensării este prea simplă pentru a fi corectă. În ultimii ani, ea început să-şi piardă considerabil din popularitate.

19

Teoria bifactorială (Teoria formei fizice şi a oboselii)

Teoria bifactorială a antrenamentului este mai complexă decât teoria supracompensării. Ea se bazează pe ideea că dis-ponibilitatea, caracterizată prin potenţialul de performanţă al spor-tivului, nu este stabilă, variind în timp. Există două componente ale disponibilităţii sportivului: cele care se modifică lent şi cele care se modifică rapid. Termenul de condiţie fizică se foloseşte pentru componentele motorii care se modifică lent. Condiţia fizică nu se modifică substanţial în câteva minute, ore sau chiar zile. Cu toate acestea, dispoziţia faţă de competiţie a sportivului se poate modifica rapid ca rezultat al oboselii, al stresului psihologic sau al unei îmbolnăviri subite, cum ar fi gripa. Uneori, disponibilitatea sportivului este considerată ca reprezentând un set de caracteristici latente care există în permanenţă, dar care nu pot fi măsurate decât din când în când. Conform modelului bifactorial, efectul imediat al antrenamentului reprezintă o combinaţie a două procese:

1. Câştigul în condiţia fizică rezultat în urma antrena-mentului.

2. Oboseala.După un antrenament, disponibilitatea sportivului se ame-

liorează datorită câştigului în condiţia fizică, dar se deteriorează din cauza oboselii. Rezultatul final este determinat de suma modi-ficărilor pozitive şi negative (Figura 1.7).

Câştigul în condiţia fizică rezultat în urma unei şedinţe de antrenament este moderat în intensitate, dar cu efect de lungă durată. Efectul oboselii este mai ridicat în intensitate, dar relativ scurt ca durată. Estimativ, se presupune că în cazul unei şedinţe de antrenament cu sarcină medie, câştigul la nivel de condiţie fizică şi efectul oboselii sunt diferite. Efectul oboselii este de trei ori mai scurt ca durată, însemnând că impactul negativ al oboselii durea-ză, de exemplu, 24 h, în timp ce efectele pozitive ale antrenamen-tului respectiv persistă timp de 72 h.

20

Evoluţia în timp a efectelor imediate ale unui antrenament poate fi explicată conform următoarei ecuaţii:

Disponibilitatea = P + (F1 e –k1t) – (F2 e –k2t)unde P reprezintă nivelul iniţial al disponibilităţii înaintea şedinţei de antrenament;F1 – câştigul la nivel de condiţie fizică;F2 – efectul oboselii estimat imediat după şedinţa de antrenament;t – timpul;k1 şi k2 - restricţii de timp;e – baza sistemului logaritmilor naturali, aproximativ 2,718.

Figura 1.7 Modelul (teoria) bifactorial al antrenamentului. Efectul imediat al antrenamentului este caracterizat de acţiunea cumulată a două procese, câştigul la nivel de condiţie fizică şi oboseala. Disponibilitatea sportivilor se îmbunătăţeşte datorită dezvoltării condiţiei fizice şi se înrăutăţeşte datorită oboselii.

21

Modele de antrenament unifactoriale şi bifactoriale

Aceste modele îi ajută pe antrenori să înţeleagă şi să stabi-lească intervalele de pregătire şi repaus în timpul pregătirii sportivi-lor şi să abordeze antrenamentul ca pe un proces organizat şi nu ca pe o succesiune haotică de serii de exerciţii şi perioade de repaus.

Să ne imaginăm doi antrenori având două abordări diferite ale lecţiei de antrenament. Antrenorul A aplică strict teoria de an-trenament unifactorială, căutând să programeze o şedinţă de antre-nament în momentul în care (în opinia lui) are loc faza de supra-compensare. Antrenorul B preferă teoria bifactorială, propunând intervale de repaus suficient de lungi pentru o refacere adecvată, dar, în acelaşi timp destul de scurte pentru a menţine nivelul de condiţie fizică dobândit. Pe alocuri „filosofiile” de antrenament ale celor doi antrenori par similare, dar conceptele de bază diferă substanţial. Cele mai mari diferenţe în cadrul panificărilor se înregistrează în aşa numitele perioade de „vârf” dinaintea compe-tiţiilor importante. Probabil, antrenorul A va recomanda sportivi-lor să reducă numărul antrenamentelor (dar nu încărcătura) pentru a putea concura în momentul culminant al fazei de supracompen-sare. De exemplu, conform teoriei unifactoriale, sportivii acestuia se antrenează numai de două sau de trei ori în săptămâna dinaintea competiţiei importante, încărcătura fiecărei şedinţe de antrena-ment fiind relativ ridicată. Pe de altă parte, antrenorul B preferă ca sportivii să-şi menţină forma dobândită, să evite oboseala şi să participe la o serie de antrenamente tip încălzire. Ideea este, în acest caz, de a diminua sarcina de antrenament din timpul fiecărei şedinţe şi nu de a reduce numărul şedinţelor de antrenament.

Conform teoriei bifactoriale, intervalul de timp dintre şedinţele consecutive de antrenament trebuie selectate astfel încât să fie eliminate toate consecinţele negative ale antrenamentului anterior şi să se menţină efectele pozitive la nivelul condiţiei fizice. Acest model este destul de cunoscut în rândul antrenorilor, fiind folosit cu precădere pentru planificarea antrenamentelor, în special în perioada premergătoare competiţiilor importante.

22

Efectele antrenamentului

Efectele antrenamentului, adică modificările survenite în interiorul organismului ca urmare a antrenamentului, pot fi clasificate, în general, după cum urmează:

Efectele acute sunt modificările care survin în timpul efortului fizic.

Efectele imediate sunt cele care survin în urma respectivei şedinţe de antrenament şi care se manifestă imediat.

Efectele cumulative sunt rezultatul antrenamentelor succesive de pregătire sau chiar al sezoanelor respective de antrenament.

Efectele întârziate sunt cele care se manifestă de-a lungul unei anumite perioade de timp după efectuarea unui program de antrenament.

Efectele parţiale sunt modificări produse ca urmare a utilizării unei singure metode de antrenament (de exemplu, împinsul din aşezat la bancă).

Efectele restante („reziduale”) se referă la persistenţa modificărilor după încetarea antrenamentului, depăşind perioada de timp în care poate avea loc adaptarea.

Rezumat

Obiectivul major al antrenamentului este de a produce adaptări specifice în vederea îmbunătăţirii performanţei sportive. În antrenamentul de forţă, adaptarea se referă la acomodarea unui organism la exerciţiu (încărcătură fizică). Dacă un program de antrenament este planificat şi executat corect, forţa sportivului se îmbunătăţeşte ca rezultat al adaptării.

Adaptarea la antrenament are loc atunci când sarcina se situează deasupra nivelului normal sau când sportivul nu este obişnuit cu exerciţiul. Încărcăturile (sarcinile) de antrenament sunt clasificate în încărcături de stimulare, de menţinere şi insuficiente.

23

Pentru a determina adaptarea dorită, trebuie respectate următoa-rele condiţii:

1. Trebuie aplicată o suprasarcină de efort.2. Exerciţiile şi protocolul de antrenament trebuie să fie

specifice (corespunzătoare caracteristicilor fundamenta-le ale sportului respectiv).

3. Atât exerciţiile, cât şi încărcătura de antrenament (inten-sitate, volum) trebuie să varieze de-a lungul perioadelor de timp. Atunci când se recurge la aceleaşi exerciţii cu aceeaşi încărcătură de antrenament de-a lungul unei perioade lungi de timp, capacitatea de performanţă scade. Acest fenomen se numeşte acomodare.

4. Programele de antrenament trebuie adaptate individual pentru fiecare sportiv în parte. Să nu uităm că oamenii diferă unii de alţi.

Pentru planificarea programelor de antrenament, antrenorii folosesc modele simple, bazate numai pe caracteristicile esenţiale. Aceste modele sunt cunoscute sub denumirea de teorii generali-zate de antrenament.

Teoria supracompensării, sau teoria unifactorială, se ba-zează pe ideea potrivit căreia, ca urmare a pregătirii fizice, se ajunge la un deficit al anumitor substanţe biochimice. După pe-rioada de restabilire a echilibrului, nivelul substanţelor depăşeşte nivelul iniţial; apare astfel fenomenul de supracompensare. Dacă următorul antrenament are loc în timpul fazei de supracompen-sare, disponibilitatea (starea de formă) a sportivului creşte. În teo-ria bifactorială (condiţie fizică-oboseală), efectul imediat după un antrenament este considerat a fi o combinaţie între (a) câştigul la nivel de condiţie fizică, datorat pregătirii, şi (b) oboseală. Suma modificărilor pozitive şi negative determină rezultatul final.

Efectele antrenamentului se pot împărţi în acute, imediate, cumulative, întârziate, parţiale sau restante („reziduale”).

24

CAPITOLUL 2

Dezvoltarea forţei în funcţie de specificul sarcinilor disciplinei sportive respective

Dacă obiectivul propus este de a şti cum trebuie să se antreneze un sportiv pentru a obţine cele mai bune rezultate, atunci trebuie să se ştie, mai întâi, ce anume trebuie antrenat şi să se înţeleagă de ce antrenamentul trebuie să se desfăşoare după anumite reguli. Înainte de toate, pentru o înţelegere corespunză-toare a antrenamentului, trebuie să se înţeleagă cu claritate noţi-unea în sine de forţă musculară.

În acest capitol vom examina definirea forţei musculare, anali-zând apoi principalii factori care determină dezvoltarea acesteia.

Componente ale forţei

Dacă i s-ar cere unui sportiv să exercite o forţă ridicată pentru a ridica un bănuţ, efortul acestuia ar fi egal cu zero. Indiferent cât de mare este efortul respectiv, intensitatea forţei nu poate fi decât una redusă. Concluzia este că intensitatea forţei musculare depinde de rezistenţa externă furnizată. Rezistenţa este doar unul din factorii care acţionează pentru determinarea forţei generate de sportiv. Există însă şi alţi factori, de asemenea importanţi, care vor fi examinaţi aici în detaliu.

Performanţa musculară maximăSă ne imaginăm că unui sportiv i se cere să arunce o

greutate de câteva ori, depunând un efort diferit la fiecare

25

încercare. Conform legilor mecanicii, distanţa de aruncare este determinată de poziţia obiectului în momentul eliberării sale, precum şi de viteza sa (intensitate şi direcţie) în acel moment. Să presupunem că poziţia şi unghiul de aruncare nu se modifică de la o aruncare la alta. În acest caz, viteza de aruncare (performanţa) este determinată numai de viteza iniţială a obiectului. Din moment ce subiectul execută aruncarea cu un efort diferit la fiecare încer-care, distanţa de aruncare este maximă numai într-un singur caz. Aceasta este performanţa musculară maximă (distanţă maximă, viteză maximă). Simbolul Pm (sau Vm pentru viteză maximă, Fm, pentru forţă maximă) va fi folosit în paginile acestei cărţi pentru a desemna performanţa musculară maximă.

Relaţii parametriceÎn următoarea fază a experimentului, sportivul execută

aruncările cu efort maxim, încercând să obţină cel mai bun rezul-tat posibil. În loc să execute însă aruncările cu greutatea pentru bărbaţi (7257 g), acesta le execută cu greutatea pentru femei (4000 g). Este evident că greutatea atinge o viteză mai mare atunci când masa acesteia este mai mică. În acest experiment, s-au înregistrat două valori diferite ale Vm, una în cazul aruncării cu greutatea pentru femei şi alta, cu cea pentru bărbaţi.

În ştiinţă, variabila care determină rezultatul experimen-tului (masa sau distanţa) sau forma specifică a expresiei matema-tice este cunoscută sub denumirea de parametru. Cu alte cuvinte, parametrul reprezintă o variabilă independentă cu care se operează în timpul experimentului. Se poate spune că în ultimul exemplu, parametrul experimental (masa greutăţii) a fost schimbat. Dacă masa greutăţii (parametrul) este modificată sistematic, de exem-plu, între limitele de 0,5 kg şi 20 kg, performanţa musculară maximă (Pm, Vm, Fm) va fi diferită la fiecare aruncare.

Variabilele dependente, în special Vm şi Fm se găsesc în strânsă interdependenţă. Relaţia dintre Vm şi Fm se numeşte relaţia parametrilor maximi. Termenul parametric este folosit pentru a

26

accentua ideea că relaţia dintre Vm şi Fm s-a modificat deoarece valorile parametrilor motrici au fost modificate. Relaţia parame-trică dintre Vm şi Fm este negativă. La aruncarea unei greutăţi mari, forţa aplicată obiectului este mai mare decât viteza decât dacă am arunca o greutate mai uşoară. Cu cât forţa Fm este mai mare, cu atât viteza Vm este mai mică. Acelaşi lucru este valabil şi pentru celelalte sarcini motrice (Figura 2.1, a şi b).

Relaţii parametrice – exemplificareUn antrenor coordonator a propus ca cicliştii să îşi

modifice raporturile de viteză în timpul antrenamentului. Cu cât raportul este mai înalt, cu atât mai mare este forţa aplicată pedalelor şi cu atât mai mică frecvenţa de pedalare. Relaţia (inversă) dintre forţă şi frecvenţă (viteza mişcării piciorului) este un exemplu de relaţie parametrică.

Iată alte câteva exemple din diferite activităţi:

Activitate Parametru Forţă Viteză RelaţieCanotaj, caiac,canoe

Suprafaţa palei ramei (vâslei) sau pagaiei

Aplicată vâslei sau pagaiei

Pala ramei în raport cu apa

Inversă (negativă)

Deplasare la deal/la vale

Înclinaţia/Panta

La elan Deplasare Aceeaşi

Aruncare Greutatea obiectului Exercitată asupra obiectului

Obiectul în momentul eliberării

Aceeaşi

Săritura verticală din picioare

Greutatea organismului modificată. Greutate adiţională (centură) sau redusă (o greutate este fixată de o frânghie trasă pe un scripete şi fixată de un ham purtat de sportiv)

La elan Corpul la sfârşitul elanului

Aceeaşi

Observaţi că toate relaţiile sunt negative (inverse). Cu cât forţa este mai mare, cu atât mai mică este viteza.

27

Figura 2.1 Relaţii parametrice (Vm vs. Fm) între forţa aplicată unui obiect şi viteza acestuia. (a) Relaţia dintre masa greutăţii şi distanţa de aruncare. Masa variază între 4-12 kg. Greutăţile au fost aruncate din poziţia de pe loc (fără elan) de către un subiect. În acest experiment, masa greutăţii este reprezentată de intensitatea forţei aplicate în momentul aruncării. În acest moment, viteza de aruncare este maximă, iar dacă aceasta îşi schimbă direcţia, acceleraţia este egală cu zero. În condiţiile în care punctul şi unghiul de aruncare nu variază, distanţa de aruncare reprezintă o funcţie a vitezei de aruncare. Astfel, relaţia dintre masa greutăţii şi distanţa de aruncare reprezintă (cu aproximaţie) relaţia parametrică dintre forţă şi viteză.

28

Relaţii nonparametriceFiecare punct de pe curba parametrică (Vm-Fm) corespunde

performanţei maximale pentru o anumită valoare dată parametru-lui sarcinii motrice (cum ar fi greutatea obiectului, rezistenţa ex-ternă, distanţa). Printre acestea, se numără şi valori de vârf, cum ar fi cele mai ridicate Fm sau Vm. Aceste realizări sunt cunoscute sub denumirea de performanţe maximum maximorum (viteză). Simbo-lurile Pmm, Vmm şi Fmm sunt folosite pentru reprezentarea acestora. Aceste niveluri pot fi atinse numai în cele mai favorabile condiţii. De exemplu, Vmm poate fi atinsă numai dacă rezistenţa mecanică externă este minimă, iar timpul de mişcare/acţiune este scurt (de ex., în cazul aruncărilor cu obiecte uşoare sau în sprinturile pe distanţe scurte), iar Fmm poate fi atinsă numai dacă rezistenţa externă este suficient de ridicată.

Relaţia dintre Pmm (Vmm, Fmm), pe de o parte, şi Pm (Vm, Fm, Tm), pe de altă parte, se numeşte relaţie nonparametrică maximă sau, pur şi simplu, relaţie nonparametrică. Iată câteva exemple de astfel de relaţii:

Rezultatul maximal la împins din aşezat (Fmm) şi distanţa de aruncare a unor greutăţi de 7 şi 4 kg.

Forţa maximum maximorum dintre extensia piciorului şi înălţimea unei sărituri de pe loc.

Relaţiile nonparametrice, spre deosebire de cele parametri-ce, sunt pozitive. De exemplu, cu cât este mai mare valoarea Fmm, cu atât mai ridicată va fi valoarea Vm. Dimensiunea acestei core-laţii depinde de valoarea parametrului sarcinii motrice specifice (Figura 2.2). Corelaţia dintre valorile maximum maximorum Fmm

şi Vmm este aproape de 0.Atunci când ne referim la antrenamentul forţei musculare

maxime, trebuie făcută distincţia între Fmm şi Fm.

Relaţii nonparametrice – exemplificareO antrenoare de înot vrea să stabilească importanţa antre-

namentului de forţă pe uscat pentru sportivele sale. Pentru soluţio-

29

narea acestei probleme, aceasta măsoară a) forţa maximală (Fmm) produsă de sportive într-o mişcare specifică de lovire, cu rezis-tenţă înaltă, şi b) viteza de înot.

Antrenoarea respectivă presupune că dacă corelaţia dintre cele două variabile este ridicată, atunci valorile Fmm sunt impor-tante, meritând efortul şi timpul pentru mărirea producţiei maxi-male de forţă.

Figura 2.2 Relaţii nonparametrice între forţa maximum maximorum (Fmm) şi viteza de flexiune a umărului (Vm) cu braţul în extensie. Încărcătura (gantera) este de 6 kg; nr. subiecţilor: 100. Comparaţi cu fig. 2.12.

Antrenorul ajunge la concluzia că o corelaţie dintre Fmm şi viteza de înot este semnificativă. Înotătorii mai buni generează o forţă mai mare în cadrul mişcărilor specifice. Acesta este un exemplu de re-laţii nonparametrice.

Definirea forţei musculareForţa, sau forţa musculară, reprezintă capacitatea de a ge-

nera forţa externă maximum maximorum, Fmm. Să ne reamintim că

30

în mecanică şi fizică, forţa este definită ca o măsură instantanee a interacţiunii dintre două organisme. Forţa se manifestă în două feluri: fie se modifică mişcarea corpului, fie corpul îşi modifică forma, fie ambele. Forţa reprezintă o cantitate vectorială. Ea este caracterizată prin a) (dimensiune), b) direcţie şi c) punct de apli-caţie. Întrucât forţa reprezintă o măsură instantanee şi toate mişcă-rile umane sunt executate de-a lungul unei perioade de timp, rela-ţia continuă forţă-timp, şi nu numai forţa dată într-un moment dat, trezeşte, în mod deosebit, interesul antrenorilor şi al sportivilor.

În mişcările sportivilor interacţionează numeroase forţe diferite. În biomecanică, acestea se împart în două grupe: forţe in-terne şi forţe externe. O forţă exercitată de o parte constituentă a organismului asupra altei părţi se numeşte forţă internă. Forţele interne includ acele forţe care acţionează asupra oaselor şi a ten-doanelor. Forţele care acţionează între organismul sportivului şi mediul înconjurător se numesc forţe externe. Conform acestei de-finiţii a forţei, numai forţele externe sunt considerate o unitate de măsură a forţei sportivilor.

Este binecunoscut faptul că un muşchi activ exercită o for-ţă asupra oaselor scurtându-se (acţiuni concentrice sau miometri-ce), lungindu-se (excentrice sau pliometrice) sau rămânând la ace-eaşi lungime (statice sau izometrice).

Să notăm faptul că metric înseamnă lungime, mio-, mai puţin, pleio (plio-) mai mult, iar iso-, acelaşi sau constant. Indife-rent de diferenţele dintre forţa musculară dezvoltată de un muşchi şi forţa musculară maximală exercitată asupra unui organism/corp extern), această clasificare simplă poate fi folosită pentru a dis-tinge variaţii ale forţei musculare.

Cu alte cuvinte, forţa poate fi definită drept capacitatea organismului de a depăşi sau de a contracara rezistenţa externă printr-un efort muscular. În cazul unei acţiuni musculare con-centrice, forţele de rezistenţă acţionează în direcţia opusă mişcării, în timp ce în cazul unei acţiuni excentrice, forţele externe acţio-nează în aceeaşi direcţie cu cea a mişcării.

31

Ce este forţa musculară?Un subiect a fost pus să flexioneze articulaţia cotului cu

maximum de efort pentru a genera cea mai ridicată forţă posibilă şi viteză exercitată asupra unor obiecte diferite. Aceste obiecte au inclus o minge de baseball, o greutate de 7 kg şi haltere de diferite greutăţi printre care una peste măsură de grea pentru a fi ridicată. Au fost măsurate forţele maximale aplicate acestor obiecte; s-a descoperit că ele sunt inegale.

Întrebare: Care dintre valorile Fm reprezintă forţa musculară?

Răspuns: Conform definiţiei date, forţa musculară este reprezentată de cea mai ridicată dintre acestea. Fmm, şi nu Fm, reprezintă măsura forţei musculare.

Factori determinanţi: compararea sarcinilor

Dacă, în diferite încercări, toate părţile corpului se deplasează pe aceeaşi traiectorie sau pe traiectorii foarte similare, se poate afirma că mişcarea în sine este aceeaşi, indiferent de diferenţele la nivelul unor componente ca timpul şi viteza. Prin definiţie, mişcarea este de-terminată numai de geometria deplasării, şi nu de cinematica sau cine-tica acesteia. De exemplu, ridicarea halterei în stilul smuls reprezintă un tip de mişcare, în timp ce bătaia în săriturile verticale cu sau fără încărcături suplimentare reprezintă un alt tip de mişcare.

Forţele maximale exercitate de un sportiv în cadrul aceleiaşi mişcări, de exemplu în extensia membrelor inferioare, sunt diferite în funcţie de modificarea condiţiilor. Cele două tipuri de factori care de-termină aceste diferenţe sunt extrinseci (externi) şi intrinseci (interni).

Factorii extrinseci şi rolul rezistenţeiForţa reprezintă măsura acţiunii unui organism asupra altui

organism; intensitatea acesteia depinde de caracteristicile şi miş-cările ambelor organisme. Forţa exercitată de un sportiv asupra

32

unui corp extern (de ex., o greutate liberă, un dispozitiv de arunca-re, apa la înot şi canotaj) depinde nu numai de sportiv, ci şi de factorii externi.

Pentru a evalua rolul rezistenţei externe, să ne imaginăm un sportiv care exercită forţa maximală (Fm) într-un exerciţiu de extensie a membrelor inferioare, cum e cazul genuflexiunilor. Pentru măsurarea rezistenţei externe au fost folosite două para-digme experimentale. În primul caz, este măsurată forţa izome-trică maximală (Fm) corespunzătoare diferitelor grade de extensie a membrelor inferioare. Numeroşi cercetători au descoperit că respectiva corelaţie dintre forţa Fm şi lungimea piciorului (adică, distanţa de la pelvis la laba piciorului) este pozitivă. Dacă piciorul execută o extensie, forţa creşte (Figura 2.3, curba A; vezi şi fig. 1.3). Forţa maximum maximorum (Fmm) se obţine atunci când poziţia piciorului este aproape de extensia totală, ceea ce cores-punde observaţiilor uzuale potrivit cărora greutatea cea mai mare poate fi ridicată printr-o mişcare din semigenuflexiune, şi nu din genuflexiune.

Dacă forţa extensiei piciorului este înregistrată într-o mişcare dinamică cum ar fi bătaia în sărituri, fenomenul de dependenţă se manifestă exact invers (Figura 2.3, curba B). În acest caz, forţa maximală este generată din poziţia de genuflexi-une adâncă. În acest caz, corelaţia dintre Fm şi lungimea piciorului este negativă. Comportamentul mecanic al piciorului de sprijin este asemănător unui arc; cu cât deformarea este mai mare (adică, îndoirea piciorului), cu atât mai mare va fi forţa. Să ne amintim că, în ambele circumstanţe experimentale (izometrice şi elan cu bătaie la sărituri), sportivul face un efort maximal. Astfel, atât intensitatea Fm, cât şi corelaţia (pozitivă sau negativă) dintre Fm şi lungimea piciorului se modifică, deoarece tipul de rezistenţă se schimbă. În primul caz, obstacolul este reprezentat de rezistenţă, iar în al doilea caz de greutate şi de inerţia corpului sportivului.

33

Figura 2.3 Relaţia dintre forţa maximală de extensie a piciorului şi poziţia corpului. (A) Testare izometrică. (B) Forţa generată de extensia piciorului în timpul bătăii. Vezi şi figurile 1.3 şi 2.23 (forţa de extensie a piciorului).

Conexiunea inversă mecanică (feedback-ul mecanic)

În funcţie de tipul de rezistenţă, toate exerciţiile de forţă se împart în exerciţii cu şi fără conexiune inversă mecanică. Să luăm în considerare, de exemplu, o mişcare a picioarelor prin apă. În hidrodinamică, forţa aplicată apei este proporţională cu viteza la pătrat (F = kV2). Viteza vâslei este rezultatul eforturilor sporti-vului, adică al unei forţe musculare externe. Schema este repre-zentată în figura 2.4. În acest caz, forţa musculară activă duce la o viteză mai mare a vâslei, care la rândul său duce la o creştere a re-zistenţei apei. Pentru a depăşi rezistenţa crescută a apei, creşte for-ţa musculară. Astfel, rezistenţa crescută a apei poate fi considerată un efect al forţei musculare ridicate (conexiune inversă mecanică).

Să luăm un alt exemplu, al unei persoane care împinge un camion aflat deja în mişcare. Indiferent de forţa aplicată de res-pectiva persoană, camionul se deplasează cu aceeaşi viteză. Efor-tul muscular nu duce la nici o modificare a mişcării camionului (nu există nici o conexiune inversă mecanică).

Mişcările din sport implică de obicei o conexiune inversă mecanică. Mişcarea, ca şi rezistenţa, se modifică în momentul în

34

care sportivul aplică o forţă. Conexiunea inversă mecanică este absentă doar în cazul efectuării unor exerciţii izometrice cu ajutorul unor dispozitive izokinetice.

Figura 2.4 Conexiunea inversă mecanică

În cazul folosirii unor dispozitive izokinetice, viteza miş-cării membrelor în zona articulaţiilor rămâne constantă. Rezistenţa dispozitivului este egală cu forţa musculară aplicată mişcării. For-ţa maximală Fm este măsurată în condiţii dinamice, cu condiţia ca membrul în mişcare să atingă viteza prestabilită.

Tipuri de rezistenţăDatorită cerinţelor specifice ale exerciţiilor de forţă, se

dovedeşte a fi de importanţă majoră selectarea clasei adecvate de echipament rezistent din punct de vedere mecanic. Echipamentul folosit de obicei în antrenamentul de rezistenţă poate fi clasificat în funcţie de tipul de rezistenţă necesitat.

În rezistenţa bazată pe elasticitate, intensitatea forţei este determinată de gradul de dislocare. Lungimea unui obiect cu elasticitate ideală creşte proporţional cu forţa exercitată asupra sa. Formula este F = k1D, unde F reprezintă forţa, k1 este coeficientul (rigiditatea), iar D este dislocarea (deformarea). Cu alte cuvinte, cu cât gradul de mişcare este mai mare (de ex., deformarea unui arc sau a unei benzi de cauciuc), cu atât mai mare va fi forţa mus-culară exercitată.

Un alt tip de rezistenţă se bazează pe inerţie. Mişcarea ur-mează a doua lege a lui Newton: F = ma, unde m este masa, iar a este acceleraţia. Forţa este proporţională cu masa (inerţia) corpului aflat în mişcare şi cu acceleraţia acestuia. Deoarece masa organis-mului este selectată ca parametru al sarcinii motrice, atunci forţa

35

determină acceleraţia. Din cauza gravităţii şi a forţei de frecare, este dificil de observat o mişcare în care rezistenţa este formată numai de inerţie. Mişcarea unei mingi de biliard este un exemplu în acest sens.

În ştiinţă, mişcarea împotriva forţei de inerţie este studiată cu ajutorul unui scripete care se roteşte liber în jurul unei axe perpendiculare pe suprafaţa plană. O frânghie este răsucită în jurul scripetelui, iar un subiect trage de frânghie; forţa exercitată de subiect roteşte scripetele, efectuând un lucru mecanic. Cu ajutorul acestui dispozitiv, energia potenţială a sistemului este constantă, lucrul mecanic fiind transformat aproape integral în energie cinetică. Variind masa scripetelui, se poate studia dependenţa for-ţei musculare exercitate, în special Fm, asupra masei obiectului. Rezultatele sunt prezentate în figura 2.5.

Dacă masa unui obiect supus accelerării este relativ mică, forţa maximală exercitată de un sportiv depinde de dimensiunea masei (vezi zona A din figura 2.5). Este imposibil de exercitat o forţă Fm mare asupra unui corp cu masă mică. De exemplu, este absurd să exercităm o forţă mare asupra unei monede. Dacă masa unui obiect este mare, Fm nu depinde de masa obiectului, ci de forţa sportivului (Figura 2.5, zona B).

Un exemplu din antrenamentul de forţă evidenţiază relaţia dintre masă şi forţă. Atunci când sunt aruncate obiecte cu mase diferite (de ex., greutăţi de 1-20 kg folosite în antrenament), forţa aplicată greutăţilor uşoare este relativ mică şi influenţată de masa greutăţii (zona A). Forţa exercitată asupra greutăţilor grele este determinată numai de forţa sportivului (zona B).

Rezistenţa se poate baza, de asemenea, pe greutate. For-mula este F = W + ma, unde W este greutatea obiectului, iar a este acceleraţia verticală. Dacă a este 0 (obiectul este în repaus sau în mişcare uniformă), forţa este egală cu greutatea obiectului. Atunci când exersează cu greutăţi libere, un sportiv trebuie să fixeze hal-tera într-o poziţie statică. În mod normal, nu este posibil să ne re-laxăm înainte şi imediat după efort ca în cazul mişcării împotriva

36

altor tipuri de rezistenţă. Se consideră că toate exerciţiile în care sportivul execută mişcări ale corpului (exerciţii de gimnastică de forţă) au acest tip de rezistenţă.

Figura 2.5 Dispozitivul de inerţie (sus) şi corelaţia dintre forţa maximală exercitată (Fm) şi masa obiectului în mişcare (jos). Linia gradată de pe abscisă este logaritmică.

Dacă organismul este supus unei forţe de acceleraţie, di-recţia acesteia nu coincide cu direcţia forţei decât în cazul în care mişcarea este verticală. Mai degrabă coincide cu direcţia forţei rezultante care este o sumă vectorială dintre forţa musculară şi forţa de gravitaţie. Întrucât gravitaţia este o forţă care acţionează

37

pe verticală în jos, sportivul trebuie să compenseze această mişca-re direcţionându-şi efortul mai sus decât direcţia mişcării. De exemplu, în aruncarea greutăţii direcţia de accelerare nu coincide cu direcţia forţei sportivului aplicată greutăţii (Figura 2.6). Acelaşi lucru este valabil şi în cazul elanului din sărituri.

De ce antrenamentul de forţă este esenţial pentru sprinteri şi săritori?

Răspunsul este următorul: întrucât greutatea organismului (în timpul mişcării de bătaie cu desprindere pe verticală) şi masa organismului furnizează o rezistenţă foarte ridicată. Dacă se execută o extensie a gambei fără nici un fel de rezistenţă externă, antrenamentul de forţă va avea o valoare scăzută, deoarece nu există nici o relaţie pozitivă între forţa maximum maximorum (Fmm) şi viteza maximum maximorum (Vmm).

Figura 2.6 Forţa musculară (Fmus) şi forţa gravitaţională (Fgrav) aplicate unei greutăţi. Acceleraţia greutăţii coincide ca direcţie cu forţele rezultante (F res), dar nu cu Fmus.

Rezistenţa hidrodinamică predomină în sporturile acvatice, cum ar fi înotul, canotajul sau caiacul. În acest caz, forţa depinde de viteza la pătrat: F = k2V2, unde V este viteza în raport cu apa, iar k2 este coeficientul rezistenţei hidrodinamice.

38

Este dificil de trasat acest tip de rezistenţă pe uscat. Astfel, selecţia forţei adecvate sau a antrenamentului pe uscat în sportu-rile acvatice reprezintă o problemă specială. Folosirea greutăţilor sau a rezistenţei elastice nu reprezintă o soluţie satisfăcătoare. Sportivul se relaxează imediat înaintea şi după executarea unui vâslit, exercitând o forţă maximală asupra rezistenţei apei în mo-mentul în care este atinsă viteza maximă. Aceste două trăsături sunt imposibil de atins cu ajutorul resorturilor şi greutăţilor libere.

În cazul anumitor dispozitive de antrenament, rezistenţa este furnizată de vâscozitate. Forţa musculară exercitată este proporţională cu viteza mişcării. F = k3V. Aceste dispozitive de efort sunt folosite în special ca înlocuitor al condiţiilor naturale (apa) şi ca metodă de antrenament pe uscat în sporturile acvatice.

Selectarea exerciţiilor pe uscat la înotătoriUn antrenor de înot a explorat câteva tipuri de dispozitive de

antrenament pentru antrenamentul pe uscat. Aşezat cu faţa în jos pe o canapea, sportivii au simulat modelul de mişcare din înot la o rezisten-ţă dată. La început, au folosit benzi extensibile de cauciuc. În timpul exerciţiului, forţa de tragere a crescut inevitabil de la începutul la sfârşitul tragerii. Modelul de mişcare nu este similar celui obişnuit. Apoi înotătorii au folosit un dispozitiv de greutăţi cu un scripete pentru a trage o frânghie ataşată la o greutate. Rezistenţa a fost relativ con-stantă pe parcursul tragerii, dar aceştia nu au putut să îşi relaxeze muşchii la sfârşitul mişcării. Braţele erau trase forţat în direcţia inver-să. La sfârşit, sportivii au folosit dispozitive de antrenament cu rezis-tenţă la frecare (sau rezistenţă hidrodinamică). Acest lucru duce fie la o rezistenţă constantă (dispozitive de frecare), fie la o rezistenţă pro-porţională cu viteza de tragere (dispozitive de exerciţiu hidrodinamic) asemănătoare cu rezistenţa apei. Asemănarea este departe de ideal; în timpul stroke*-ului obişnuit, forţa de rezistenţă este proporţională cu valorile la pătrat ale vitezei mâinii în raport cu apa.

* stroke (engl. = numărul de lovituri de vâslă pe minut; ritmul canotorului

39

Factori intrinseciForţa pe care un sportiv o poate exercita în cadrul aceleiaşi

mişcări depinde de mai multe variabile: viteză, poziţia corpului şi direcţia de mişcare. Forţa musculară este rezultatul activităţii siste-mului muscular individual. Variabilele menţionate determină, de asemenea, forţa muşchilor singulari. Relaţia dintre activitatea muş-chilor specifici şi forţa musculară (de ex., ridicarea unei haltere) nu este directă. Forţa musculară este determinată de activitatea concer-tată a mai multor muşchi. Muşchii activi produc un efect de tragere în linie dreaptă asupra oaselor. Dar acţiunea de transmitere a forţei musculare induce, de asemenea, o mişcare rotativă la nivelul articu-laţiilor. Deoarece muşchii se găsesc la distanţe diferite faţă de axele de rotaţie ale articulaţiei, acţiunile rotative (momentele de forţă) nu sunt direct proporţionale cu forţa dezvoltată de muşchi. Mişcările rotative la nivelul diferitelor articulaţii sunt coordonate pentru a produce forţa externă maximală în direcţia dorită, cum ar fi direcţia verticală necesară pentru ridicarea unei haltere. Astfel se poate spu-ne că există o relaţie complexă între puterea musculară (forţa exer-citată de un muşchi dat) şi forţa musculară (forţa maximală exter-nă). Indiferent de aceste diferenţe, numeroase faţete ale biomeca-nicii musculare şi fiziologiei unor muşchi izolaţi se manifestă în mişcări complexe care implică numeroşi muşchi.

TimpulEste nevoie de timp pentru a dezvolta forţa maximală în

cazul unei mişcări date (Figura 2.7). Perioada în care se atinge forţa maximă diferă de la un sportiv la altul şi în funcţie de mişcare, măsurată izometric, această perioadă se întinde în medie la aproximativ 0,3-0,4 secunde. De obicei, perioada în care se atinge vârful de forţă este mai lungă de 0,4 secunde.

Creşterea finală de forţă este foarte mică (<2-3% din Fm) iar producţia de forţă devine fluctuantă, împiedicând o stabilire precisă a perioadei de atingere a forţei maxime. În realitate, por-ţiunea finală a curbei forţă-timp nu este, de obicei, luată în seamă.

40

Figura 2.7 Dezvoltarea forţei musculare maximale de-a lungul timpului. Tm este timpul în raport cu Fm, T0,5 este timpul raportat la ½ din Fm.

Perioada de dezvoltare a forţei maximale poate fi compa-rată cu perioada necesară sportivilor de elită pentru executarea diferitelor mişcări:

Mişcare TimpElan cu bătaie

Alergare sprint 0,08-0,10Săritura în lungime 0,11-0,12 Săritura în înălţime 0,18

LansareSuliţa 0,16-0,18Aruncarea greutăţii 0,15-0,18

Elanul mâiniiSăritura peste cal 0,18-0,21

Este uşor de văzut că timpul de mişcare este mai mic decât Tm în toate exemplele date. Din cauza duratei scurte, forţa posibilă maximă Fm nu poate fi atinsă în timpul executării acestor mişcări.

41

Pe măsură ce rezistenţa scade, iar timpul de mişcare se scurtează, diferenţa dintre Fm (forţa maximală atinsă în condiţii date) şi Fmm (cea mai ridicată forţă maximală dintre forţele atinse în condiţii de testare) creşte.

Diferenţa dintre Fmm şi Fm se numeşte deficit exploziv de forţă (DES). Prin definiţie:

DES (%) = 100 (Fmm - Fm) / Fmm

DES prezintă procentajul potenţialul forţei sportivului care nu a fost folosit într-o încercare dată. În mişcări precum elanul sau fazele finale în aruncare, DES este de aproximativ 50%. De exem-plu, în rândul celor mai buni aruncători, în timpul aruncărilor de 21 m, forţa de vârf aplicată aruncării se încadrează între 50 şi 60 de kg. Cele mai bune rezultate pentru aceşti sportivi la exerciţiile de extensie a braţului (Fmm, împins din aşezat) sunt de aproximativ 220-240 kg sau 110-120 kg pentru fiecare braţ. Astfel, la aruncare, aceştia pot utiliza doar 50% din Fmm.

În principiu, există două modalităţi de creştere a producţiei de forţă în mişcările explozive, prin creşterea Fmm sau scăderea DES. Prima metodă are rezultate bune la începutul pregătirii sportive. Dacă un tânăr aruncător îşi îmbunătăţeşte execuţia la împins din stând la bancă de la 50 la 150 de kg şi acordă o atenţie adecvată dezvoltării celorlalte grupe de muşchi, se poate spune că are o bază foarte solidă pentru o performanţă mai bună în aruncarea greutăţii.

Acest lucru nu este neapărat valabil în cazul unui câştig de la 200 la 300 de kg în exerciţiul de împins la bancă. În ciuda eforturilor depuse pentru a obţine o asemenea creştere, este posibil ca rezultatele să nu se îmbunătăţească. Motivul constă în durata foarte scurtă a fazei de aruncare. Sportivul nu are timp suficient pentru a dezvolta forţa maximală (Fmm). Într-o astfel de situaţie, al doilea factor, forţa explozivă, şi nu forţa maximală a sportivului (Fmm), reprezintă factorul critic. Prin definiţie, forţa explozivă reprezintă capacitatea de a exercita o forţă maximă într-un interval minim de timp.

42

Figura 2.8 Relaţia forţă-timp a extensiei piciorului la diferite niveluri ale rezistenţei. Subiectului i s-a cerut să efectueze efortul exploziv cât mai repede şi mai puternic. Intensitatea greutăţilor, rezistenţa (R) a variat de la 20% la 80% din Fmm. Fmm a fost stabilită în condiţii izometrice fără nici un fel de restricţie referitoare la timp. Este prezentată, de asemenea, curba forţă-timp pentru efortul izometric exploziv.

Să comparăm doi sportivi A şi B care prezintă situaţii dife-rite ale raportului forţă-timp (figura 2.9). Dacă intervalul de miş-care este scurt, atunci sportivul A este mai puternic decât sportivul B. Situaţia este opusă dacă intervalul de mişcare este îndeajuns de lung pentru a permite dezvoltarea forţei musculare maxime. Pre-gătirea de forţă maximă nu poate ajuta sportivul B să îşi îmbună-tăţească performanţa dacă mişcarea se situează în zona deficitului de timp.

S-a dovedit că performanţa sportivă se îmbunătăţeşte atunci când timpul de mişcare este mai scurt. Cu cât rezultatele unui sportiv sunt mai bune, cu atât mai important va fi rolul frecvenţei de dezvoltare a forţei în obţinerea performanţelor de nivel înalt.

43

Figura 2.9 Relaţia forţă-timp la doi sportivi, A şi B. În zona deficitului de timp, A este mai puternic decât B.

Sunt folosiţi câţiva indici pentru estimarea forţei explozive şi a procentajului de dezvoltare a forţei (vezi figura 2.7 pentru cheia simbolurilor). Acestea sunt:

a) indexul forţei explozive (IFE)

IFE = Fm / Tm,

unde Fm este forţa de vârf, iar Tm este intervalul în care este atinsa forţa de vârf.

b) coeficientul de reactivitate (CR)

CR = Fm/Tm · Wunde W reprezintă greutatea sportivului (sau greutatea unui obiect). CR este în mod obişnuit corelat cu exerciţiile de sărituri, în special cu viteza corpului după elan.

c) gradientul de forţă, cunoscut şi sub denumirea de gradientul S (de start)

gradientul S = F0,5 / T0,5

44

unde F0.5 este jumătate din forţa maximală Fm, iar T0,5 este intervalul în care aceasta este atinsă. Gradientul S caracterizează frecvenţa de dezvoltare a forţei în faza incipientă a efortului muscular.

d) gradientul A (de accelerare)

gradientul A = F0,5 / (Tmax – T0,5)

gradientul A este folosit pentru cuantificarea frecvenţei de dez-voltare a forţei în ultimele faze ale efortului muscular exploziv. Fm

şi frecvenţa de dezvoltare a forţei, în special gradientul S, nu sunt corelate. Persoanele puternice nu posedă în mod necesar o frecvenţă ridicată de dezvoltare a forţei.

Definirea unui obiectiv al antrenamentului: forţa sau frecvenţa de dezvoltare a forţei?

Un tânăr sportiv a început să se antreneze cu greutăţi libere, executând genuflexiuni cu o halteră grea. La început a putut să ridice o halteră egală cu greutatea corpului său. Performanţa acestuia la săritura pe verticală era de 50 cm. După 2 ani, performanţa acestuia la genufle-xiuni cu haltera a fost de două ori greutatea corporală, iar în cazul sări-turilor verticale a ajuns la 80 cm. Continuând antrenamentul în aceeaşi manieră, după încă doi ani, acesta a putut să ridice o halteră de trei ori mai mare decât greutatea corporală. În cazul săriturii, performanţa nu s-a îmbunătăţit deoarece intervalul scurt rezervat elenului (frecvenţa dezvoltării de forţă), şi nu forţa absolută maximală, constituie factorul limitativ. Numeroşi antrenori şi sportivi fac această greşeală. Ei conti-nuă să antreneze forţa musculară maximală, atunci când, de fapt, tre-buie dezvoltată frecvenţa acesteia.

VitezaRelaţia forţă-viteză este una din relaţiile parametrice tipice

descrise anterior în discuţia despre performanţa musculară maxi-mală. Viteza mişcării descreşte pe măsură ce rezistenţa externă

45

(încărcătura) creşte. De exemplu, dacă un sportiv aruncă greutăţi diferite, distanţa de aruncare (şi viteza iniţială) creşte pe măsură ce masa greutăţii descreşte. Forţa maximală (Fmm) este atinsă în mo-mentul în care viteza este scăzută; viteza maximă (Vmm) se atinge atunci când rezistenţa externă este aproape de 0 (Figura 2.10).

Experimentele efectuate pe muşchii corespunzători în con-diţii de laborator se încadrează în binecunoscuta curbă forţă-viteză (figura 2.11), care poate fi descrisă de ecuaţia hiperbolică

(F + a) (V + b) = (Fmm + a)b = C

unde F este forţa, V este viteza musculară, Fmm – tensiunea izome-trică maximală a muşchiului respectiv, a – constanta de dimensiu-ne a forţei, b – constanta de dimensiune a vitezei, iar C – constan-ta de dimensiune a puterii.

Figura 2.10 Relaţia dintre greutatea unui instrument şi distanţa de aruncare (viteza la desprindere). Sportivii (n = 24) au executat aruncări cu greutăţi de mase diferite din poziţia în picioare. Ordonata – masa greutăţilor (kg); abscisa – rădăcina pătrată a distanţelor de aruncare (metri).

46

Curba forţă-viteză poate fi considerată parte integrantă a curbei hiperbolice cu axa externă prezentată în figura 2.11 gradul de curbură al graficului forţă-viteză este determinat de raportul a:Fmm. Cu cât acest raport este mai mic, cu atât mai mare este gradul de curbură, iar relaţia forţă-viteză se apropie de o hiperbolă asimptotică. Nume-roase mişcări din sport ating părţi din această curbă asimptotică. Relaţiile forţă-viteză (precum şi viteza torsionară) din mişcările corpu-lui uman nu sunt identice cu curbele analoage ale muşchilor respectivi, deoarece reprezintă rezultatul suprapunerii producţiei de forţă a mai multor muşchi cu caracteristici diferite.

Figura 2.11 Relaţia forţă-viteză. Observaţi constantele a şi b.

Cu toate acestea, curbele forţă-viteză înregistrate în mişcă-rile naturale ale corpului uman pot fi considerate hiperbolice. Aproximarea nu este precisă, dar ea este acceptabilă în ceea ce priveşte problemele practice ale antrenamentului sportiv. Raportul a:Fmm variază între 0,10 şi 0,60. La sportivii din sporturile de forţă, acest raport este, de obicei, mai mare de 0,30, iar sportivii de anduranţă şi începătorii au un raport mai scăzut.

Al doilea factor care poate modifica aspectul de hiperbolă a curbei forţă-viteză la mişcările naturale ale sportivilor este intervalul

47

necesar pentru dezvoltarea forţei. În mişcările rapide, este posibil ca acest interval să fie prea scurt pentru a se putea dezvolta forţa maxi-mală, ducând astfel la o distorsionare reală a curbei „forţă-viteză”. Pentru a exclude influenţa timpului disponibil pentru dezvoltarea for-ţei, specialiştii folosesc tehnica eliberării rapide. Prin această metodă, subiectul dezvoltă forţă în condiţii izometrice cu un segment al orga-nismului blocat mecanic într-o anumită poziţie. Blocajul este eliberat apoi, abia permiţând subiectului să execute o mişcare împotriva unei rezistenţe date. În acest caz, condiţiile iniţiale ale contracţiei musculare sunt determinate de intensitatea forţei, şi nu de frecvenţa sau de inter-valul de dezvoltare a forţei. Relaţiile forţă-viteză pot fi, de asemenea, studiate cu ajutorul dispozitivelor izokinetice care menţin viteza constantă în timpul unei mişcări. Limita de viteză a echipamentului izokinetic modern este relativ redusă, împiedicând studierea mişcărilor foarte rapide.

O parte din consecinţele ecuaţiei forţă-viteză au o importanţă deosebită pentru practicarea sportului:

1. Este imposibil de exercitat o forţă ridicată în cadrul mişcări-lor foarte rapide. Dacă un sportiv execută în prima fază o mişcare prea rapidă, capacitatea de a exercita o forţă ridicată în a doua fază este oarecum diminuată. De exemplu, ridicarea prea rapidă a halterei în faza iniţială poate împiedica sportivul să exercite forţa maximă în poziţia cea mai avantajoasă, când haltera este aproape de genunchi.

2. Intensităţile forţei şi vitezei dezvoltate în faza intermediară a curbei forţă-viteză depinde de forţa izometrică Fmm. Cu alte cuvinte, forţa maximală a sportivului Fmm determină valorile forţei care pot fi exercitate în condiţii dinamice. Dependenţa forţei şi a vitezei dezvol-tate în condiţii dinamice este mai ridicată la mişcările cu rezistenţă re-lativ ridicată şi viteză scăzută (figura 2.12, a şi b). În acelaşi timp, nu există nici o corelaţie între forţa maximală şi viteza maximală (Vmm). Capacitatea de a produce forţă maximală (adică forţă musculară) şi ca-pacitatea de a atinge viteză ridicată în cadrul aceleiaşi mişcări repre-zintă capacităţi motrice diferite. Acest lucru este valabil pentru zonele

48

extreme ale curbei forţă-viteză, în timp ce valorile intermediare depind de Fmm.

3. Puterea mecanică maximală (Pmm) este obţinută în zona mediană a curbei forţă-viteză. Pe măsură ce viteza mişcării creşte, forţa exercitată descreşte, iar energia eliberată creşte. Eficienţa (raportul dintre încărcătură şi energie) atinge valoarea maximă atunci când viteza este de aprox 20% din Vmm cu puterea mecanică cea mai ridicată la o viteză de circa o treime din maximum (Figura 2.13).

Poate părea surprinzător că valoarea cea mai mare a puterii se înregistrează la o treime din valoarea maximală a vitezei (Vmm). Nu trebuie să uităm că, în cel mai simplu caz, puterea este egală cu forţa înmulţită cu viteza:

P = W/t = F · D/t = F(D/t) = F · V

unde P este puterea, F este forţa, D este distanţa, t este timpul, iar V este viteza. Întrucât Fm şi Vm sunt invers proporţionale, puterea este maximală, atunci când intensităţile forţei şi vitezei sunt optime – aproximativ o treime din nivelul maxim al vitezei maximale (Vmm) şi de aproximativ jumătate din forţa maximală (Fmm). În consecinţă, puterea maximală (Pmm) este egală cu circa a şasea parte din valoarea care ar putea fi atinsă dacă un sportiv ar putea să exercite simultan ambele forţe la nivel maxim, forţa maximă (Fmm) şi viteză maximă (Vmm): Pmm = 1/3 · ½ Fmm = 1/6 (Vmm · Fmm).

De aceea, nivelul puterii este mai ridicat atunci când este arun-cată o greutate relativ mică decât atunci când este ridicată o halteră grea. De exemplu, nivelul puterii este de 5.075 W (6,9 CP) atunci când este aruncată o greutate de 7,25 kg la 18,19 m, dar de numai 3163 W (4,3 CP) la ridicarea unei haltere de 150 kg. În acelaşi timp, forţa ma-ximală aplicată este egală cu 513 N pentru greutate şi de 2000 N pen-tru ridicare. Deşi forţa exercitată este mai mică la aruncarea greutăţii, puterea exercitată este mai mare datorită vitezei mai ridicate a mişcă-rii. În anumite mişcări, este posibilă modificarea intensităţii rezistenţei externe (vâslele în canotaj). Dacă scopul final în acest caz este dezvol-

49

tarea puterii maxime (Pmm), acest lucru poate fi obţinut cu ajutorul unei combinaţii optime între rezistenţă (forţă externă) şi cadenţă (viteză).

50

Figura 2.12 Relaţii nonparametrice între forţa maximum maximorum (Fmm) şi viteza de flexiune a umărului (Vm) cu braţul în extensie. Sunt prezentate diagramele de dispersie versus Vm (a) şi Vmm (b). Comparaţi cu figura 2.2 (a). Încărcătura (ganterei) în mână este de 8 kg; există o corelaţie ridicată între Fmm şi Vmm. (b) Fără încărcătură; nu există o corelaţie semnificativă între Fmm şi Vmm.

Figura 2.13 Corelaţia dintre diferite variabile ale mişcării şi viteza de deplasare. Abscisa: viteza V, fracţiune a vitezei maximale V0 sub încărcătura zero (simbolul Vmm este folosit pentru această cantitate de-a lungul acestei cărţi). Ordonata: (a) forţa exercitată = P, ca fracţie a forţei maxime P0 la viteză zero; (b) Eficienţa = lucrul mecanic efectuat / energia totală folosită; (c) puterea mecanică = PV; (d) puterea totală utilizată = PV / (eficienţă). Datele sunt preluate din experimente izolate efectuate pe bărbaţi, pe muşchi izolaţi.

De ce aruncătorii de greutate şi suliţaşii acordă importanţă diferită antrenamentului de rezistenţă?

În sporturi precum aruncarea greutăţii sau aruncarea suliţei, precum şi în aruncările din baseball şi softball, sarcina motrică este similară, şi anume aplicarea unei viteze maxime asupra unui obiect. Atunci, de ce sportivii din aceste sporturi se antrenează diferit, prezentând în acelaşi timp disimilitudini din punct de vedere fizic? Aruncătorii de elită acordă aproximativ 50% din timpul total de

51

antrenament pregătirii de rezistenţă, în timp ce suliţaşii de clasă mondială, doar 15-25% din timp în sala de forţă. Motivul? Greutăţile sunt atât de diferite. Ele cântăresc 7,257 la bărbaţi şi 4 kg la femei; suliţele au o greutate de 0,8 sau 0,6 kg. Pentru sportivii din top, viteza de aruncare a greutăţii este de aprox. 14m/s, în timp ce viteza de aruncare a suliţei este de aprox. 30 m/s. Aceste valori corespund unor părţi diferite ale curbei parametrice forţă-viteză. Aruncătorii au nevoie de o Fmm ridicată din cauza corelaţiei (nonparametrice) ridicate între forţa maximală şi viteza mişcării în faza de eliberare a greutăţii în aruncare. Această corelaţie este scăzută la aruncarea suliţei. De asemenea, este mult mai scăzută la tenis de masă. Iar corelaţia este 0, atunci când forţa maximală (Fmm) este comparată cu viteza maximală (Vmm) a braţului fără încărcătură.

Direcţia de mişcare (pliometrie, ciclul de întindere-scurtare)

În fazele iniţiale ale mişcării, în condiţiile întinderii mus-culare impuse (acţiune musculară excentrică sau pliometrică), for-ţa poate depăşi cu uşurinţă forţa maximală izometrică a unui spor-tiv, cu 50-100%. Acest lucru este valabil şi pentru muşchii izolaţi. Forţa excentrică pentru un anumit muşchi poate atinge un nivel de două ori mai mare decât forţa izometrică zero.

Activitatea musculară excentrică. Un exemplu tipic de activitate musculară excentrică se întâlneşte în aterizare. Forţa exercitată în timpul fazei iniţiale a aterizării de la înălţime mare poate depăşi substanţial fie elanul, fie forţa izometrică maximală. Forţa de reac-ţie cu pământul este, de obicei, mai mare în prima jumătate a peri-oadei de sprijin (în faza iniţială în care coapsa, genunchiul şi glezna flexionează) decât în a doua jumătate când articulaţiile se întind.

Să luăm în considerare forţa de apucare exercitată în timpul ri-dicării unei haltere grele. Forţa de apucare maximală izometrică a hal-terofililor, măsurată cu un dinamometru, este mai mică de 1000 N şi mult mai mică decât forţa aplicată halterei. De exemplu, un sportiv ca-

52

re ridică o halteră de 250 kg aplică o forţă maximală instantanee de peste 4000 N. Forţa, de 2000 N pentru fiecare braţ, este necesară pen-tru accelerarea halterei. Deşi forţa de apucare maximală este numai ju-mătate din forţa aplicată halterei, sportivul poate susţine această forţă.

Forţele excentrice cresc substanţial cu o creştere iniţia-lă a vitezei de mişcare a articulaţiilor, rămânând constante cu creşterea suplimentară de viteză (figura 2.14). Acest lucru este valabil pentru sportivii profesionişti şi pentru mişcările multi-articulare cum ar fi extensia piciorului (conform unor date re-cent publicate, la persoanele neantrenate, producţia maximală de torsionare în timpul mişcării excentrice a genunchiului sau al flexiei este independentă de viteza de mişcare, rămânând la un nivel izometric).

Figura 2.14 Curba forţă-viteză pentru acţiuni musculare concentrice şi excentrice.

Dacă aceeaşi forţă externă este exercitată concentric şi ex-centric, în timpul întinderii musculare este activat un număr mai mic de fibre musculare. Din această cauză, dacă se dezvoltă ace-eaşi forţă, nivelul activităţii electrice a muşchilor este mai scăzut în exerciţiile cu acţiune musculară excentrică. Mai mult, întrucât exerciţiile cu acţiune musculară excentrică implică o dezvoltare

53

ridicată de forţă, riscul unei accidentări creşte, antrenorii trebuind să ţină cont de acest aspect. Chiar dacă forţa excentrică nu este maximală, astfel de exerciţii (de ex., sprint la deal) pot induce o durere musculară întârziată, în special la sportivii nepregătiţi. Cauza acestei dureri musculare este reprezentată de fibrele muscu-lare deteriorate. Această deteriorare este considerată un precursor normal al adaptării muşchiului la folosirea sa accentuată. Pregăti-rea musculară reduce numărul de accidentări.

Acţiunea musculară reversibilă. Acţiunile musculare concentrice reprezintă mişcări ale corpului omenesc la fel de naturale precum mişcările concentrice. Numeroase mişcări constau din faze excen-trice (de întindere) şi faze concentrice (de scurtare). Acest ciclu de întindere-scurtare este un element comun al multor sporturi şi este cunoscut sub denumirea de acţiune reversibilă a muşchilor.

Dacă un muşchi se contractă imediat după o întindere, Producţia de forţă şi putere creşte (figura 2.15) Consumul de energie scade.

Figura 2.15 Forţa de reacţie faţă de sol (greutatea corporală) rezultată în urma a trei tipuri de sărituri verticale: (1) săritura în picioare din poziţia de ghemuit

54

adânc (înălţimea săriturii a fost de 0,67 m); (b) săritură de contramişcare cu ghemuire adâncă (0,74 m); (c) drop jump de la o înălţime de 40 cm (0,81 m). subiectul era un practicant experimentat al triplusaltului.

Astfel, muşchii pot produce o forţă mecanică mai ridicată folosind energie metabolică mai puţină. Muşchii activi sunt supuşi unui proces de preîntindere pentru mărirea producţiei de forţă (putere, viteză) în mişcările din sport. Mişcarea finală din aruncări este un exemplu în acest sens.

Acţiunea musculară reversibilă reprezintă parte integrantă din anumite mişcări, cum ar fi aterizarea şi elanul în alergare; în alte mişcări, aceste acţiuni trebuie învăţate. Deoarece numeroase mişcări din sport sunt extrem de complexe şi executate în timp foarte scurt, chiar şi o serie de sportivi de elită nu reuşesc să exe-cute corect această acţiune musculară reversibilă (figura 2.16).

Din mai multe motive, forţa ridicată este exercitată în faza de contracţie a ciclului de întindere-scurtare. În faza de vârf a acestui ci-clu, adică, în momentul de tranziţie de la întindere la scurtare, forţa este dezvoltată în condiţii izometrice; astfel este evitată influenţa vite-zei ridicate, exercitându-se o forţă Fmm, şi nu una Fm.

Figura 2.16 Două încercări de aruncare a greutăţii cu rezultate diferite. LSh şi RSh reprezintă umărul stâng, respectiv drept. În încercarea reuşită (21,41 m),

55

sportivul a reuşit contracte muşchii centurii scapulare înainte de aruncare. În încercarea mai puţin reuşită (19,32 m), acest element de tehnică nu a fost corect executat.

Întrucât forţa începe să crească în faza excentrică, timpul disponibil pentru dezvoltarea forţei este mai mare. Săriturile cu contramişcare sunt o dovadă în acest sens.

Dincolo de aceste mecanisme, alţi doi factori influenţează re-zultatul mişcărilor cu acţiune musculară reversibilă: elasticitatea peri-ferică, musculară sau a tendoanelor şi acţiunea centrală sau reflexă.

Elasticitatea muşchilor şi a tendoanelor. Elasticitatea joacă un rol important în mărirea producţiei motrice din mişcările din sport. Dacă un muşchi activ sau un tendon se întinde, energia elastică este înmaga-zinată în aceste structuri biologice. Această energie de deformare su-feră un recul şi este folosită pentru creşterea producţiei motrice în faza concentrică a ciclului de întindere-scurtare. Conform principiilor fizi-ce, intensitatea energiei stocate este proporţională cu forţa aplicată şi deformarea indusă. Întrucât muşchiul şi tendonul sunt dispuşi în serie, ei sunt supuşi aceleiaşi forţe, iar distribuţia energiei stocate este, în a-cest caz, doar o funcţie a deformării acestora. La rândul ei, deformarea reprezintă o funcţie a rigidităţii musculare sau a tendoanelor.

Rigiditatea unui tendon este constantă, în timp ce rigiditatea muşchilor este variabilă, depinzând de forţele exercitate asupra lor. Muşchiul pasiv este flexibil, adică poate fi întins cu uşurinţă. Muşchiul activ este rigid. Este necesară aplicarea unei forţe foarte ridicate pentru întinderea acestuia. Cu cât este mai mare tensiunea musculară, cu atât mai mare va fi rigiditatea acestuia. Sportivii de elită pot dezvolta forţe foarte ridicate. Rigiditatea muşchilor depăşeşte rigiditatea tendoanelor (figura 2.17). De aceea, energia elastică la sportivii de elită (de exem-plu, în timpul elanului) este înmagazinată în principal în tendoane, şi nu în muşchi. Elasticitatea tendoanelor şi talentul specific în utilizarea acestei elasticităţi sunt foarte importante pentru sportivii de elită.

Mecanisme neurale. Să luăm în considerare mecanismele ner-voase care guvernează acţiunea musculară reversibilă în timpul

56

aterizării din sărituri. După bătaia cu piciorul, intervine o modifi-care rapidă atât în întinderea musculară, cât şi în forţele dezvol-tate. Muşchii sunt întinşi forţat, în acelaşi timp, tensiunea muscu-lară creşte rapid. Aceste modificări sunt controlate şi contrabalan-sate parţial de acţiunea concertată a două reflexe motorii: reflexul miotatic (de întindere) şi reflexul organului tendinos Golgi.

Aceste reflexe constituie două mecanisme de conexiune inversă care operează:

pentru a menţine muşchiul la o lungime prestabilită (re-flexul miotatic; conexiunea inversă de lungime);

pentru a preveni tensiunea musculară neobişnuit de ridi-cată şi posibil deteriorantă (reflexul tendonului Golgi; conexiunea inversă de forţă).

Figura 2.17 Rigiditatea unui muşchi sau a unui tendon. Întrucât sportivii de elită dezvoltă forţe ridicate, rigiditatea musculară depăşeşte rigiditatea tendonului. Tendoanele suferă o deformare mai mare decât muşchii, stocând astfel mai multă energie elastică.

Receptorii reflexului miotatic (fusurile musculare) sunt dispuşi paralel cu fibrele musculare care constituie volumul muş-chiului. Atunci când muşchiul se întinde datorită unei forţe exter-ne, fusurile musculare sunt la rândul lor supuse unei întinderi. În-tinderea induce o creştere a descărcării fusurilor musculare. Dato-

57

rită acestei contracţii reflexe, muşchiul revine la lungimea iniţială în ciuda încărcăturii care se aplică asupra sa.

Organele tendonului Golgi sunt aşezate în serie cu fibrele musculare. Aceşti receptori sunt sensibili la forţele dezvoltate în muşchi, şi nu la modificările de lungime. Dacă tensiunea musculară creşte brusc, reflexul tendonului Golgi duce la inhibarea acţiunii musculare. Scăderea bruscă a tensiunii musculare împiedică dete-riorarea muşchiului şi a tendonului (conexiunea inversă de forţă).

Figura 2.18 Mecanismele producţiei îmbunătăţite de forţă în ciclul de întindere-scurtare. Ca rezultat al întinderii din poziţie L0 până în L1, forţa musculară creşte de la F0 la F1. Trei componente funcţionale sunt responsabile de această îmbunătăţire a forţei. (1) Componenta musculară – forţa în timpul întinderii creşte datorită elasticităţii muşchilor şi a tendoanelor. (2) Producţia de forţă creşte datorită componentei de conexiune inversă a lungimii – această componentă derivă din reflexul miotatic. (3) Componenta de conexiune inversă a forţei cu originea în organul tendinos Golgi. Conexiunea inversă a lungimii creşte rigiditatea, în timp ce conexiunea inversă a forţei o micşorează. Rezultatul final este linia de la 1 la 3.

Descărcarea eferentă către muşchi în timpul fazei de întin-dere a ciclului de întindere-scurtare este modificată de efectele

58

combinate ale celor două reflexe menţionate mai sus: efectul po-zitiv (excitant) al reflexului miotatic şi efectul negativ (inhibitor) al reflexului tendonului Golgi. În timpul aterizării, o întindere aplicată piciorului în extensie (prin intermediul reflexului miota-tic) produce o contracţie în acel muşchi; simultan, o tensiune mus-culară ridicată induce reflexul organului tendinos Golgi în acelaşi muşchi, inhibând activitatea acestuia (figura 2.18). Dacă sportivii, chiar şi cei puternici, nu sunt obişnuiţi cu astfel de exerciţii, acti-vitatea muşchilor extensori în timpul elanului este inhibată de re-flexul tendonului Golgi. Din această cauză, nici halterofilii de cla-să mondială nu pot concura cu practicanţii de triplusalt. Ca rezul-tat al antrenamentului specific, reflexul tendonului Golgi este in-hibat, iar sportivul susţine o forţă de aterizare foarte ridicată fără o scădere a forţei musculare exercitate. În aceste condiţii, poate fi mărită înălţimea de la care se sare.

Deoarece acţiunea musculară reversibilă reprezintă un element al multor mişcări din sport, ea trebuie însuşită şi antrenată în mod specific. Înainte de 1960, acest tip de antrenament era accidental, iar îmbunătăţirea acestei deprinderi era o consecinţă adiacentă a altor exerciţii. Abia din 1960, exerciţiile cu acţiune musculară reversibilă au fost introduse în antrenamente. Trebuie menţionat că această metodă de antrenament a fost eronat denumită de o serie de persoane drept pliometrie. Termenul nu este adecvat în acest caz, deoarece obiectivul antrenamentului este constituit de acţiunea musculară reversibilă, şi nu de cea excentrică.

La începători, executarea exerciţiilor cu acţiune reversibilă poate fi îmbunătăţită prin intermediul altor exerciţii cum ar fi ridicarea unor greutăţi mari. La sportivii profesionişti, această deprindere are un caracter foarte specific. Executarea săriturilor nu este îmbunătăţită ca rezultat ale exerciţiilor obişnuite de forţă, chiar şi cu greutăţi mari (figura 2.19). Forţa musculară maximală (Fmm) şi forţele produse în acţiunea musculară reversibilă rapidă

59

(Fm) nu sunt corelate la sportivii buni; fiind capacităţi motrice separate, ele trebuie abordate şi antrenate diferit.

Figura 2.19 Modificările în executarea săriturii drop jump de către sportivi experimentaţi după 24 de săptămâni de antrenament cu: (a) greutăţi mari şi (b) antrenament specific de sărituri. (a) Rezistenţă ridicată (70-100% din Fm) (n = 11). (b) Antrenament de forţă explozivă (n = 10).

Muşchii şi tendoanele asemeni resorturilor în seriePentru a vizualiza ciclul de întindere-scurtare, imaginaţi-vă

două resorturi legate în serie. Primul resort (tendonul) posedă o serie de caracteristici date (rigiditate, flexibilitate) care nu se modifică în timpul mişcării. Caracteristicile celui de-al doilea resort (muşchiul) variază şi sunt dependente de nivelul de activare a muşchiului.

Atunci când muşchiul este relaxat, acesta este foarte flexibil. Dacă se aplică o forţă externă complexului muşchi-tendon, muşchiul poate fi întins cu uşurinţă. Rezistenţa la deformare este scăzută, extinzându-se numai muşchiul, nu şi tendonul. Dacă muşchiul este activat, rezistenţa la forţa externă de tragere creşte. În acest caz, are

60

loc o deformare a tendonului, şi nu a muşchiului, atunci când este aplicată o forţă rezistentă la întindere.

Nivelul activării musculare nu este constant, chiar şi atunci când un sportiv încearcă să genereze un efort muscular maximal. Pe lângă controlul voluntar, muşchii se găsesc sub un control subcon-ştient reflex care se presupune că se realizează la nivelul coloanei vertebrale. Cel puţin două reflexe acţionează concurent. Reflexul de întindere este responsabil de menţinerea lungimii muşchilor – dacă muşchiul se extinde, acesta este activat suplimentar pentru a rezista forţei de deformare şi pentru a restabili lungimea originală. Al doilea reflex (organul Golgi) împiedică accidentarea muşchiului, cauzată de forţa excesivă; atunci când tensiunea musculară sau frecvenţa aces-teia sunt prea ridicate, este inhibat impulsul nervos transmis de măduva spinării către muşchi.

Intensitatea reală a activităţii musculare reprezintă un schimb între cele două reflexe (plus activarea musculară volitivă). Intensita-tea fiecărui reflex, care nu este constantă, determină producţia finală. Atunci când sportivii sunt obişnuiţi cu întinderile forţate ale muşchi-lor şi tendoanelor, reflexul organului Golgi este inhibat, putând fi ge-nerate forţe foarte ridicate. În acest caz, obiectivul exerciţiilor de sărituri îl constituie adaptarea sportivilor la întinderea musculară rapidă, şi nu generarea imediată a unei forţe ridicate.

Poziţia, curbele de forţăForţa pe care un sportiv o poate dezvolta într-o anumită

mişcare depinde de poziţia corpului (unghiul articulaţiei). De exemplu, forţa Fm pe care un sportiv o poate aplica unei haltere în timp ce o ridică de la sol depinde de înălţimea barei. Forţa maximală Fmm este exercitată în momentul în care bara se găseşte la înălţimea genunchiului (Figura 2.20).

Graficul forţei externe exercitate de un sportiv (sau mo-mentul de forţă) versus o măsură adecvată a poziţiei organismului se numeşte curbă de forţă. Curbele de forţă au trei forme

61

generale: ascendente, descendente şi concave (figura 2.21; vezi şi exemplele din fig. 2.23).

Principalii factori care determină aceste relaţii sunt modificările survenite în lungimea musculară şi forţa musculară a braţului.

Figura 2.20 Forţa izometrică maximă Fm aplicată barei în diferite poziţii ale corpului (la înălţimi diferite ale barei). Acesta este un exemplu de curbă de forţă în mişcări multiarticulare.

62

Figura 2.21 Trei forme principale ale curbei de forţă.

Lungimea musculară variază în funcţie de modificarea poziţiei. La rândul său, tensiunea musculară produsă de un muşchi (supus unei stimulări date) depinde de gradul de întindere al acestuia în momentul măsurării.

Forţa musculară se modifică o dată cu schimbările lungimii sale, din două motive. În primul rând, pentru că zona de suprapunere a actinei şi a filamentelor miozinice se schimbă, modificând numărul de punţi care pot fi stabilite (vezi discuţia ulterioară referitoare la dimensiunea muşchilor). În al doilea rând, contribuţia forţelor elastice se schimbă. Din cauza interacţiunii acestor doi factori, relaţia dintre întinderea musculară instantanee şi producţia de forţă este complexă. Această relaţie variază de la o grupă musculară la alta.

Putem să nu luăm în considerare acest tip de complexitate şi să acceptăm ca regulă generală că muşchii corpului omenesc dezvoltă mai puţină forţă atunci când sunt contractaţi. Pe de altă parte, este exercitată o forţă mai mare în faza de extensie a muş-chilor. Iată un exemplu despre felul în care forţa totală a flexorilor plantari ai gleznei (triceps surae) se poate modifica la unghiuri diferite ale gleznei:

Unghi, grade Forţă, N140 (flexiune plantară) 3840102 (flexiune plantară) 463090 (poziţie normală) 5600

63

78 (flexiune dorsală) 5950

Forţa musculară a braţelor se modifică o dată cu modifi-carea unghiurilor articulaţiei. De exemplu, au fost înregistrate patru diferenţe la bicepsul brahial în poziţii variate ale unghiului cotului; forţa braţului a fost de 11,5 mm la un unghi de 180º (extensie maximă) şi de 45,5 mm la un unghi de 90º al flexiei co-tului. Dacă tensiunea musculară ar fi fost aceeaşi în fiecare caz, momentul de forţă dezvoltat de muşchi în flexia cotului s-ar fi modificat de patru ori.

64

Figura 2.22 Forţa musculară externă înregistrată în punctul articular θ este rezultatul tensiunii şi al forţei musculare în această configuraţie articulară.

Torsiunea externă generată de muşchi este un produs al forţei generate de muşchi şi de braţul pârghiei. Pentru a estima forţa externă din muşchi la un unghi articular dat θ (indicat de săgeţile din figura 2.22), forţa dezvoltată de muşchi la acest unghi trebuie înmulţită cu lungimea musculară la unghiul corespunzător. Combinarea factorilor prezentaţi conduce la existenţa relaţiei unghi-forţă pentru mişcarea unei singure articulaţii (vezi figura 2.23, a-c).

65

Figura 2.23 Relaţiile dintre unghiul articulaţiei şi forţa izometrică în cazul anumitor articulaţii şi mişcări. Unghiurile au fost definite anatomic. Datele au fost furnizate de 24 de sportivi. Forţa de flexionare a cotului a fost măsurată în poziţie de supinaţie a antebraţului. Forţa de extensie bilaterală a piciorului a fost măsurată în poziţie de supinaţie la un unghi de 15° faţă de orizontală. Măsurătorile flexiunii umărului au fost făcute pe subiecţi în poziţie de supinaţie. Antebraţul s-a aflat în poziţie intermediară (între pronaţie şi supinaţie). La - 30°, braţul a fost poziţionat în spatele trunchiului.

66

Figura 2.23 continuare

Atunci când sunt implicaţi doi muşchi ai articulaţiei, forţa musculară înregistrată la o articulaţie depinde de poziţia sau de miş-carea articulaţiilor alăturate. De exemplu, forţa din flexia genunchiului este influenţată de poziţia articulaţiei şoldului. În poziţia aşezat, marele femural (extensorul genunchiului şi extensorul coapsei) se contractă, fiind dezvoltată mai puţină forţă de extensie a genunchiului decât atunci când coapsa se găseşte în poziţie întinsă. Situaţia se prezintă invers în cazul flexorilor genunchiului; în acest caz, forţa este mai mare în poziţie şezând, decât în poziţie în picioare.

Chiar şi modificările minore de poziţie pot conduce pe-riodic la câştiguri sau pierderi semnificative de forţă. De exemplu, modificarea poziţiei antebraţului din pronaţie în supinaţie măreşte forţa de flexiune a cotului cu aproximativ o treime.

Pentru fiecare mişcare, există anumite poziţii în care se ating valorile forţei maxime. În cazul flexiei cotului, unghiul optim este de 90º; la extensia genunchiului şi a cotului, acesta este de 120º, iar la extensia coapsei, de 155º. Antrenorii şi sportivii tre-buie să cunoască îndeaproape poziţiile şi unghiurile din principa-lele mişcări din sport care sunt considerate avantajoase pentru pro-ducţia de forţă maximală.

67

Valorile forţei în poziţiile cele mai slabe sunt, de asemenea, foarte importante. Cea mai mare greutate, ridicată printr-o gamă largă de mişcări nu poate fi mai mare decât forţa în punctul cel mai slab. Această greutate impune numai un anumit procentaj din forţa maximă la acele unghiuri ale articulaţiilor. Mulţi consideră acest lucru un dezavantaj al exerciţiilor care folosesc greutăţi libere. Camele speciale de raze diferite sunt folosite în anumite dispozitive de antrenament de forţă pentru a furniza tensiunea musculară maximă sau apropiată de maximum. Acest lucru este obţinut prin modificarea rezistenţei. Dezvoltarea forţei maxime prin întreaga gamă de mişcări ale articulaţiilor nu este naturală pentru mişcările umane, incluzând mişcările din sport. În consecinţă, numeroşi antrenori şi sportivi de elită sunt împotriva folosirii acestor dispozitive.

Au fost dezvoltate trei abordări diferite pentru maximi-zarea beneficiului antrenamentului de rezistenţă. În primul caz, forţa maximală este dezvoltată în poziţia organismului cea mai slabă (denumită principiul contracţiei de vârf). În a doua abor-dare, forţa aproape de maxim este atinsă printr-o gamă largă de mişcări (rezistenţă de acomodare). În a treia abordare, exerciţiile sunt construite pentru a dezvolta o forţă maximă într-o poziţie precisă în care este dezvoltat un efort maximal. A treia abordare se numeşte accentuarea efortului muscular. Aceste concepte vor fi discutate în capitolul 6.

De ce halterofilii de elită încep să ridice lent haltera de la sol?

Un halterofil bun face efortul cel mai mare în ridicarea unei haltere, atunci când bara se găseşte aproximativ la nivelul genunchiului. În prima fază, exact în această poziţie poate fi generată forţa cea mai mare (figura 2.20).

În faza a doua (vezi discuţia despre viteză), forţa descreşte în momentul în care viteza de deplasare creşte (relaţia parametrică forţă-viteză). Haltera trebuie să ajungă în poziţia cea mai favora-

68

bilă (pentru a genera forţă) la o viteză relativ scăzută pentru a exercita o forţă maximală. Această tehnică în două faze este folo-sită de toţi halterofilii de elită, cu excepţia celor de categorie uşoa-ră, de majoritatea celor de 52 de kg, dar şi de unii de 56 de kg. Aceşti sportivi nu sunt înalţi (sub 150 cm), bara fiind localizată la nivelul genunchilor în poziţia de start, înainte de a fi ridicată.

Acesta este un exemplu despre felul în care aceşti doi factori extrinseci de generare a forţei (poziţia de forţă şi viteza) sunt combinaţi pentru a dezvolta valorile maximale ale forţei.

RezumatUn sportiv poate executa o sarcină motrică, cum ar fi

aruncarea, ridicarea sau săritura la niveluri diferite ale efortului. Când efortul este maxim, sportivul atinge performanţa musculară maximă pentru sarcina dată. Fiecare sarcină motrică este caracterizată de anumite variabile denumite parametri, cum ar fi rezistenţa, unghiul pantei în sprintul la deal sau greutatea obiectului, şi de intensităţile acestora.

Dacă parametrii unei sarcini motrice se modifică siste-matic, poate fi stabilită relaţia parametrică dintre variabilele de-pendente ale performanţei musculare maxime. Relaţia parametrică dintre forţa maximală (Fm) şi viteza maximă (Vm) este negativă. Cu cât această forţă este mai mare, cu atât mai mică va fi viteza. Forţa maximală cea mai ridicată (Fmm) se numeşte forţa maximum maximorum. Dependenţa dintre valorile Fmm şi viteza maximală (Vm) la o proporţie dată a parametrului se numeşte relaţie nonparametrică, corelaţie pozitivă în mod obişnuit (de ex. cu cât forţa este mai mare, cu atât mai mare va fi viteza). Forţa acestei corelaţii depinde de valorile parametrilor. Cu cât este mai ridicată rezistenţa, cu atât mai ridicat va fi coeficientul de corelare.

Forţa musculară reprezintă capacitatea de a produce forţa externă maximum maximorum, Fmm. Aceasta poate fi generată şi măsurată numai la anumite valori ale parametrilor sarcinii mo-trice, cum ar fi forţa musculară exercitată pe un instrument greu.

69

Atunci când sportivii încearcă să producă forţă maximală, valorile forţei generate depind de sarcina motrică. Chiar şi atunci când „geometria” unei mişcări (de ex., membrele corpului implicate, traiectoria de mişcare) este stabilită, forţa rezultată variază.

O serie de factori determină diferenţe în valorile forţei de la o sarcină motrică la alta. Aceşti factori pot fi clasificaţi în factori extrinseci (externi) sau intrinseci (interni). Forţa exercitată de un sportiv asupra unui corp extern depinde nu numai de sportiv, dar şi de factorii externi, în special de tipul de rezistenţă (elasticitate, inerţie, forţă de gravitaţie, forţă hidrodinamică).

Tipul de rezistenţă influenţează modelul de forţă produsă. Să ne imaginăm că aceeaşi mişcare a mâinii (în direcţie laterală) se formează la rezistenţă diferită.

O serie de caracteristici intrinseci ale sarcinilor motrice sunt importante pentru producerea forţei maximale. Timpul disponibil pentru dezvoltarea forţei constituie un factor crucial în numeroase discipline sportive. Timpul necesar pentru producerea forţei maximale este, de obicei, mai mare decât intervalul disponibil pentru mani-festarea forţei în mişcările reale din sport. Astfel, rata de dezvoltare a forţei, şi nu forţa absolută în sine, reprezintă un factor crucial în performanţa sportivă de succes. Contribuţia relativă a forţei maximale şi frecvenţa dezvoltării de forţă depinde de nivelul performanţei spor-tive. Cu cât performanţa este mai mare, cu atât este mai scurt intervalul disponibil pentru producţia de forţă; în consecinţă, creşte importanţa frecvenţei de dezvoltare a forţei. Capacitatea de a produce forţă maximală într-un interval minim se numeşte forţă explozivă. Oamenii puternici nu posedă în mod necesar această forţă explozivă.

Viteza de mişcare influenţează intensitatea forţei care poa-te fi produsă; cu cât viteza este mai mare, cu atât mai mică este forţa (relaţie parametrică). Astfel cu cât viteza de deplasare este mai mică şi, în consecinţă, mai ridicate valorile de forţă produse în timpul mişcărilor naturale, cu atât mai mare va fi contribuţia Fmm.

Direcţia de mişcare (şi anume, dacă muşchiul se întinde sau se contractă în timpul mişcării) reprezintă o problemă de im-

70

portanţă capitală. Forţa cea mai mare este generată în timpul acţi-unii musculare excentrice, precum şi în timpul acţiunii musculare reversibile, când muşchiul se întinde forţat, apoi permiţându-i să se relaxeze. Un astfel de ciclu reprezintă parte integrantă a miş-cărilor sportive. Intensitatea forţei produse în timpul acţiunii mus-culare de întindere şi contractare, precum şi intensitatea energiei de deformare stocată, depinde atât de proprietăţile elastice ale muşchilor şi ale tendoanelor, precum şi de controlul nervos al acti-vităţii musculare. Interacţiunea celor două reflexe spinale (reflexul de întindere şi reflexul organului Golgi) este considerată un factor major în determinarea fluxului nervos către muşchi în timpul ci-clului de întindere şi scurtare.

Intensitatea forţei musculare manifestate depinde de pozi-ţia corpului. Cei doi factori care influenţează curba forţă-unghi sunt modificările în forţa tensiunii musculare şi în forţa braţelor. În mişcările multiarticulare ale organismului punctul cel mai pu-ternic şi cel mai slab există în toată gama de mişcări ale orga-nismului la care se manifestă forţa maximală sau minimală.

71

CAPITOLUL 3

Forţa specifică

În capitolul precedent am urmărit modul în care forţa depinde de diferiţi factori specifici sarcinilor unei anumite disci-pline sau activităţi sportive. Ne vom referi acum la factorii care influenţează forţa maximală produsă de fiecare sportiv în parte şi la felul în care aceştia variază de la o persoană la alta.

Fiecare sportiv produce o forţă maximală diferită atunci când execută mişcări similare. Aceste variaţii decurg din doi factori:

Capacitatea de forţă maximală a muşchilor individuali (aşa-numiţii factori periferici)

Coordonarea activităţii musculare de către sistemul nervos central (factorii centrali). Se disting două aspecte ale coor-donării nervoase: coordonarea intramusculară şi coordo-narea intermusculară.

Acesta nu este un manual de fiziologie, aşa că vom acorda doar o atenţie restrânsă acestor factori pentru clarificarea factorilor relevanţi pentru antrenamentul de forţă.

Factori periferici ai potenţialului forţei musculare

Printre factorii periferici care influenţează potenţialul for-ţei musculare, se pare că dimensiunile musculare sunt cele mai importante. Masa musculară şi dimensiunile sunt influenţate de antrenament, precum şi de alţi factori, cum ar fi nutriţia sau sta-tutul hormonal.

72

Dimensiunea musculară Este binecunoscut faptul că muşchii cu o bază transver-

sală fiziologică mare produc o forţă mai mare decât muşchii simi-lari cu o secţiune transversală mai mică. Acest lucru este valabil indiferent de lungimea muşchiului. În cazul antrenamentului de rezistenţă în care secţiunea transversală musculară este mărită, urmează în mod obişnuit şi o creştere a forţei maximale.

Muşchiul scheletic este format din numeroase fibre sau celule musculare lungi sau cilindrice. Fiecare fibră este formată din numeroase miofibrile care sunt formate din unităţi repetate longi-tudinal, denumite sarcomere. Sarcomerele includ, la rândul lor, fila-mente care conţin, în principal, actină proteică şi filamente groase de miozină proteică. Filamentele de miozină şi de actină se supra-pun parţial. Filamentele de miozină au nişte proiecţii de heliu denu-mite punţi (cross bridges). Ele se termină cu nişte capete miozinice care fac contactul cu filamentele subţiri în timpul contracţiei. Conform teoriei alunecării filamentelor, contracţia sarcomerelor, şi, de aici, a fibrei musculare, are loc ca rezultat al alunecării relative a filamentelor de actină între filamentele de miozină.

Forţa produsă de un muşchi este produsul activităţii sub-unităţilor musculare (sarcomere, miofibrile, fibre musculare). For-ţa maximală produsă de un sarcomer depinde, într-o anumită mă-sură, de numărul total de terminaţii miozinice disponibile pentru legăturile transversale cu filamentele de actină. Numărul total de legături transversale dintr-un sarcomer dat este rezultatul:

numărului de filamente de actină şi miozină, adică din zona transversală a tuturor filamentelor

numărului terminaţiilor miozinice care pot interacţiona cu filamentele de actină, adică lungimea sarcomerelor.

Muşchii împreună cu sarcomerele lungi (actina şi filamentele de miozină) exercită o forţă mai mare în zona transversală datorită posibilităţii mai ridicate de suprapunere.

Toate sarcomerele unei miofibrile funcţionează în serie. Forţa exercitată de unul sau mai multe elemente ale unei serii

73

liniare (adică de orice sarcomer din miofibrilă) este egală cu forţa în fiecare dintre celelalte elemente din serie. Deci, toate sarcome-rele unei miofibrile exercită aceeaşi forţă, iar forţa înregistrată la capetele miofibrilei nu depinde de lungimea sa.

Forţa produsă de o fibră musculară este limitată de numărul de filamente de miozină şi de actină şi, în consecinţă, de numărul de miofibrile care lucrează în paralel. Diferenţele dintre acţiunile în paralel şi în serie a sarcomerelor sunt prezentate în fig. 3.1 pentru exemplul celor două fibre formate din două sarcomere fiecare. Pentru estimarea potenţialului muscular în producţia de forţă, în loc să calculeze numărul de filamente, cercetătorii au stabilit zona transversală totală a acestora. Raportul dintre zona de filamente şi cea de fibre musculare se numeşte densitatea zonei de filamente.

Exerciţiul de forţă poate mări numărul de miofibrile pentru fiecare muşchi şi densitatea zonei de filamente; se înregistrează astfel o creştere atât în dimensiunea, cât şi în forţa celulei mus-culare. Se cunosc puţine despre influenţa antrenamentului de forţă asupra lungimii sarcomerelor.

Capacitatea unui muşchi de a produce forţă depinde de zona fiziologică transversală şi, în special de numărul de fibre musculare din muşchi şi de zonele transversale ale fibrelor.

Este binecunoscut faptul că dimensiunea unui muşchi creşte atunci când este supus unui regim de antrenament de forţă. Această creştere se numeşte hipertrofie musculară şi este prezen-tă, de obicei, la culturişti. Hipertrofia musculară este cauzată de:

numărul crescut de fibre motorii (hiperplazia fibrelor) mărirea zonei transversale a fibrelor individuale (hiper-

trofia fibrelor)Investigaţii recente au scos în evidenţă faptul că atât hiperpla-

zia, cât şi hipertrofia contribuie la mărirea dimensiunii musculare. Contribuţia hiperplaziei este relativ scăzută şi poate fi ignorată în urmărirea scopurilor practice ale antrenamentului de forţă. Creşte-rea dimensiunii muşchilor este cauzată, în principal, de creşterea individuală a dimensiunii fibrelor, şi nu de câştigul de fibre.

74

Persoanele cu un număr ridicat de fibre subţiri au un potenţial mai ridicat de a deveni buni halterofili sau culturişti decât persoanele care posedă un număr scăzut de fibre în muşchi. Dimensiunea fi-brelor, şi, în consecinţă, dimensiunea muşchilor, creşte ca rezultat al antrenamentului. Numărul de fibre nu se modifică substanţial.

Figura 3.1 Efectele relative ale diferitelor dispuneri ale sarcomerelor, în serie sau paralel, asupra proprietăţilor mecanice ale fibrei musculare. În plus, proprietăţile izotonice şi izometrice relative sunt prezentate în josul imaginii pentru condiţia A şi condiţia B.

75

Există două tipuri de hipertrofie a fibrelor musculare: sarcoplasmică şi miofibrilară (figura 3.2).

Hipertrofia sarcoplasmică a fibrelor musculare se caracte-rizează prin creşterea sarcoplasmei (substanţă semifluidă interfi-brilară) şi a proteinelor necontractile care nu contribuie direct la producţia de forţă musculară. Densitatea zonei de filamente creşte în fibrele musculare, în timp ce zona transversală descreşte, fără să fie însă însoţite de o creştere a forţei musculare. Hipertrofia miofibrilară reprezintă o creştere a fibrei musculare prin mărirea numărului de miofibrile, creşterea actinei şi a filamentelor mio-zinice. În acelaşi timp, proteinele contractile sunt sintetizate, iar densitatea filamentelor creşte. Acest tip de hipertrofie a fibrelor duce la o producţie crescută de forţă musculară.

Exerciţiul de rezistenţă ridicată poate conduce la hiper-trofia sarcoplasmică şi miofibrilară a fibrelor musculare. În funcţie de tipul antrenamentului, aceste tipuri de hipertrofie a fibrelor se manifestă în diferite grade. Hipertrofia miofibrilară se întâlneşte, de obicei, la halterofilii de elită (dacă programul de antrenament este conceput corespunzător), în timp ce hipertrofia sarcoplasmică se întâlneşte la culturişti. Cu excepţia cazurilor speciale în care scopul antrenamentului de rezistenţă este constituit de câştigul în masa corporală, sportivii sunt interesaţi de inducerea hipertrofiei miofibrilare. Antrenamentul trebuie organizat pentru a stimula sinteza proteinelor contractile şi pentru creşterea densităţii fila-mentului muscular.

Figura 3.2 Hipertrofia sarcoplasmică şi miofibrilară.

76

Se crede că exerciţiul activează catabolismul proteinelor, creând condiţii pentru sinteza îmbunătăţită a proteinelor contrac-tile în timpul perioadei de repaus. În timpul exerciţiilor de forţă, proteinele musculare sunt transformate forţat în substanţe mult mai simple („distrugere”); în timpul restituţiei (faza anabolică), sinteza proteinelor musculare este activată. Hipertrofia fibrelor este considerată o supracompensare a proteinelor musculare.

Nu au fost stabilite cu exactitate mecanismele implicate în sinteza proteinelor musculare, incluzând stimulii iniţiali care de-clanşează sinteza mărită a proteinelor contractile. Acum 20-30 de ani o serie de ipoteze se bucurau de popularitate în rândul antreno-rilor. Ele au un caracter depăşit în momentul de faţă. Să enume-răm totuşi o parte din ele:

Ipoteza supracirculării sângelui sugerează faptul că circu-laţia crescută a sângelui în muşchii activi reprezintă stimulul declanşator al dezvoltării musculare. Una dintre cele mai populare metode de antrenament în culturism, denumită flushing (vezi capitolul 7, masa musculară) se bazează pe această ipoteză. S-a arătat că hipermeizarea musculară activă (creşterea cantităţii de sânge care circulă prin muşchi) declanşată prin metode terapeutice nu conduce la activarea sintezei proteinelor.

Spre deosebire de teoria supracirculării sanguine, ipoteza hipoxiei musculare susţine că deficitul, şi nu abundenţa sângelui şi a oxigenului în ţesutul muscular în timpul exerciţiului, declanşea-ză sinteza proteinelor. Arteriolele şi capilarele musculare sunt comprimate în timpul exerciţiului de rezistenţă şi furnizarea de sânge către muşchiul activ este restricţionată. Sângele nu este transportat către ţesutul muscular dacă tensiunea depăşeşte aproxi-mativ 60% din forţa musculară maximală.

Prin inducerea unei stări hipoxice la nivelul muşchilor prin diferite modalităţi, cercetătorii au arătat că deficitul de oxigen nu stimulează o creştere a dimensiunii musculare. Pescuitorii profe-sionişti de perle, practicanţii de înot sincron şi alte persoane care

77

execută regulat mişcări de joasă intensitate în condiţii de deficit de oxigen nu suferă de hipertrofie musculară.

Teoria lipsei de adenozină trifosfat (ATP) se bazează pe ipoteza potrivit căreia concentraţia de ATP descreşte după un exerciţiu de rezistenţă repetat (se recomandă pentru antrenament în jur de 15 repetări a 20 de secunde setul). Descoperirile recente indică faptul că nivelul ATP nu se modifică nici în cazul în care muşchiul se găseşte în starea de epuizare completă.

O a patra teorie, deşi neverificată în detaliu, este mult mai realistă şi adecvată pentru scopul practic al antrenamentului. Ea este cunoscută sub denumirea de teoria energetică a hipertrofiei musculare. Conform acestei ipoteze, factorul crucial în creşterea catabolismului proteinelor este reprezentat de deficitul existent în celula musculară de energie disponibilă pentru sinteza proteinelor în timpul exerciţiilor de forţă. Sinteza proteinelor musculare necesită o cantitate substanţială de energie. Sinteza unei legături peptidice, de exemplu, necesită energia eliberată în timpul hidrolizei a două molecule de ATP. De fiecare dată, numai o cantitate dată de energie este prezentă în celula musculară. Această energie este consumată pentru anabolismul proteinelor musculare şi pentru activitatea mus-culară. În timpul exerciţiilor de rezistenţă, aproape toată energia dis-ponibilă este transmisă elementelor muşchiului contractil şi consu-mată în activitatea musculară (figura 3.3).

Figura 3.3 Aprovizionarea cu energie în timpul repausului şi a exerciţiilor de rezistenţă, uşoare şi intense.

78

Deoarece furnizarea de energie pentru sinteza proteinelor sca-de, creşte degradarea proteinelor. Absorbţia de aminoacizi din sânge în muşchi scade în timpul exerciţiului. Masa de proteine catabolizate în timpul exerciţiilor intense de rezistenţă depăşeşte masa de proteine proaspăt sintetizate. În consecinţă, cantitatea de proteine musculare descreşte într-o anumită măsură după o pregătire de forţă, în vreme ce cantitatea de cataboliţi ai proteinelor (concentraţia de nitrogen nepro-teic din sânge) creşte deasupra valorilor staţionare. Între sesiunile de antrenament, sinteza proteinelor este crescută. Absorbţia aminoacizilor din sânge în muşchi se situează deasupra valorilor staţionare. Acest proces repetat de degradare accentuată şi de sinteză a proteinelor contractile poate avea drept rezultat supracompensarea proteinelor (figura 3.4). Acest principiu este similar cu supracompensarea glicogenului muscular care apare ca răspuns la antrenamentul de anduranţă.

Indiferent de mecanismul de stimulare a hipertrofiei mus-culare, parametri vitali ai antrenamentului care induc astfel de rezul-tate sunt intensitatea exerciţiului (forţa musculară exercitată) şi volumul exerciţiului (numărul de repetări). Aspectele practice ale acestei teorii vor fi abordate în capitolul 4.

Greutatea corporalăMasa musculară constituie o parte substanţială a masei corpu-

lui uman sau a greutăţii corporale. La halterofilii de elită, masa muscu-lară constituie aproximativ 50% din greutatea corporală. De aceea, în-tre persoanele cu un nivel de antrenament similar, cele care posedă o greutate corporală mai mare posedă şi o forţă mai mare. Dependenţa dintre forţă şi greutate este mai clar evidenţiată atunci când se recurge la testarea subiecţilor cu rezultate similare. Deţinătorii de recorduri mondiale la haltere au demonstrat o strânsă corelaţie (0,93) între nive-lul de performanţă şi greutatea corporală. În cazul participanţilor la campionatele mondiale, corelaţia a fost de 0,80, iar în cazul persoane-

79

lor care nu practică activităţi sportive, aceasta a fost foarte scăzută sau chiar egală cu zero.

Figura 3.4 Potenţialul energetic al celulei musculare şi rata anabolismului proteic.

Pentru a compara forţa unor persoane diferite, se calcu-lează, de obicei, raportul dintre forţă/kg a greutăţii corporale (de-numită forţă relativă). Pe de altă parte, atunci când nu este pusă în relaţie cu greutatea corporală, forţa musculară se numeşte forţă absolută. În acest caz, este valabilă următoarea ecuaţie:

Forţa relativă = Forţa absolută /Greutate corporală

O dată cu creşterea în greutate corporală, în rândul sporti-vilor cu un nivel similar de pregătire, se înregistrează o creştere a forţei absolute şi o scădere a forţei relative (figura 3.5).

De exemplu, halterofilii de elită de la categoria 60 kg ridică o halteră în stilul smuls şi aruncat care e mai grea de 180 kg (recordul mondial este de 190 kg). Forţa relativă a acestora în exerciţiu depăşeş-te 3,0 (180 kg de forţă / 60 kg greutate corporală = 3). Greutatea cor-

80

porală a sportivilor de la categoria supergrea trebuie să fie peste 110 kg şi se încadrează, de obicei, între 130 şi 140 kg. Dacă cei mai buni sportivi de la această categorie ar avea o forţă relativă de 3 kg, ar ridica aproximativ 400 kg la smuls şi aruncat. În realitate, recordul mondial la această categorie este de aproximativ 270 kg.

Figura 3.5 Forţa absolută (linia continuă) şi forţa relativă (linia punctată) la halterofilii de elită de diferite clase. Recordurile mondiale la stilul aruncat şi smuls (noiembrie, 1991) servesc drept indici ai forţei absolute.

Din cauza forţei relative ridicate, sportivii cu dimensiuni reduse ale corpului au un avantaj în ridicarea propriului organism. Luptătorii de elită de categorii uşoare pot executa, de obicei, mai mult de 30 de tracţiuni la bara orizontală; pentru sportivii de la categoria supergrea, 10 tracţiuni constituie o realizare excelentă.

De ce sportivii din diferitele discipline sportive au dimensiuni corporale diferite?

De ce sunt gimnaştii scunzi? (Înălţimea celor mai buni gimnaşti se încadrează, de obicei, între 155 şi 162 cm; gimnastele au între 130 şi 150 cm înălţime sau chiar mai puţin). Întrucât aceştia nu trebuie să-şi ridice decât propriul corp, forţa relativă, şi

81

nu cea absolută, este importantă în gimnastică. Sportivii scunzi au un avantaj în acest sport. De ce sunt cei mai buni aruncători înalţi şi solizi (nu obezi)? Întrucât în cazul lor este importantă forţa absolută. Sportivii cu dimensiuni corporale mari au un avantaj aparte în acest sport.

Figura 3.6 Doi sportivi cu dimensiuni corporale diferite.

82

Pentru a înţelege cauzele acestor discrepanţe, să ne ima-ginăm doi sportivi A şi B, cu un nivel egal al condiţiei fizice, dar dimensiuni diferite ale corpului. Unul dintre ei este de 1,5 ori mai înalt decât celălalt (figura 3.6). înălţimile lor sunt de 140, respec-tiv 210 cm, iar toate diametrele anteroposterioare şi frontale se înscriu în proporţia de 1:1,5.

Să comparăm măsurile lineare (lungimea segmentelor, dia-metrele), măsurile de suprafaţă (zona fiziologică transversală) şi măsurile de volum (volum, masa corpului).

Măsură A BLineară 1 1,5Zonă (şi forţă) 1 1,52 = 2,25Volum (şi greutate corporală) 1 1,53 = 3,375

Astfel, proporţia pentru înălţimea corpului este de 1:1,5, proporţia pentru zonă (inclusiv zona fiziologică transversală) este de 1:2,25, iar proporţia pentru volum şi greutate este de 1:3,375. Sportivul B este de 2,25 ori mai puternic decât sportivul A, dar şi de 3,375 ori mai greu. Sportivul B are avantajul forţei absolute, iar sportivul A – avantajul forţei relative.

Relaţia dintre greutatea organismului şi forţă poate fi ana-lizată printr-un simplu calcul matematic. Ţinând cont că

W = aL3

unde W este greutatea organismului, L este măsura liniară, iar a este o constantă, se poate spune că

L = aW1/3

Deoarece forţa (F) este proporţională cu zona fiziologică transver-sală, atunci este proporţională şi cu L2:

F = aL2 = a (W1/30)2 = aW2/3 = aW0,666

sau, în forma logaritmică,

83

log10 F = log10 a + 0,666 log10W.

Ultima ecuaţie se poate verifica folosind recordurile mon-diale la haltere. În figura 3.7 este prezentat logaritmul greutăţii corporale în raport cu logaritmul greutăţii ridicate de un sportiv. Coeficientul de regresie este de 0,646 (aproape de 0,666), demon-strându-se astfel valabilitatea ecuaţiei. O astfel de ecuaţie sau ta-belele corespunzătoare din tabelul 3.1 poate fi folosită pentru compararea forţei la persoanele cu greutăţi diferite. Tabelul arată că 100 kg forţă la categoria de 67,5 kg corespunde cu 147 kg la halterofilii din categoria supergrea.

Pentru halterofilii de categorie supergrea şi aruncători, for-ţa absolută este de mare importanţă. În cazul sporturilor în care este deplasat corpul sportivului, şi nu un obiect, forţa relativă este de importanţă maximă. Astfel, în gimnastică, „crucea” este execu-tată numai de acei sportivi a căror forţă relativă în această mişcare este de aproximativ 1kg/kilocorp (tabelul 3.2). Întrucât gimnastul nu îşi suspendă întreg corpul (nu este necesar să se aplice o forţă pentru menţinerea sprijinului mâinilor), „crucea” poate fi executa-tă atunci când forţa relativă depăşeşte uşor valoarea de 1,0.

În sporturile în care forţa absolută reprezintă cerinţa esenţială, sportivii trebuie să se antreneze într-o manieră care stimulează câştigul de masă musculară activă. Pe măsură ce creşte greutatea, procentul de grăsimi trebuie să rămână constant sau să scadă, astfel încât câştigul în greutate să se înregistreze în masa musculară activă. O creştere a forţei relative poate fi însoţită de diferite modificări în greutatea corporală. Uneori este însoţită de o stabilizare sau chiar de o pierdere în greutate. Tabelul 3.3 ilustrează acest fenomen în cazul unui sportiv care a pier-dut în greutate şi şi-a mărit performanţa. Un regim alimentar adecvat şi controlul regulat al greutăţii sunt necesare tuturor sportivilor. Cântă-ririle săptămânale şi determinările regulate ale compoziţiei orga-nismului (măsurători ale pielii, cântărire sub apă) reprezintă o idee excelentă.

84

Figura 3.7 Relaţia dintre forţa sportivului şi greutatea corporală. Recordurile mondiale la haltere (smuls şi aruncat) la sportivii cu diferite categorii de greutate sunt folosite drept indici ai forţei maximale. Întrucât greutatea sportivilor de la categoria supergrea (peste 110 kg) nu este controlată precis de aceste reguli, aceste date nu au fost incluse în experiment. Recordurile mondiale sunt din noiembrie 1991. Este prezentat intervalul de regresie de 90%. Recordul mondial la categoria 60 kg (Suleymanoglu, 342,5 kg) este evident peste nivelul mediu al recordurilor mondiale de la celelalte categorii. Observaţi scara logaritmică.

Tabelul 3.1 Nivelul forţei la sportivi de diferite categorii de greutate (kg)

Categoria de greutate (kg)56 60 67,5 75 82,5 90 110 12044 46 50 54 57 61 69 7353 55 60 64 69 73 83 8862 65 70 75 80 85 96 10371 76 80 86 91 97 111 11779 83 90 97 103 109 125 13288 92 100 107 114 121 139 147132 139 150 161 171 182 208 220177 185 200 215 229 242 277 293221 231 250 290 285 303 346 367265 277 300 322 342 363 415 425

85

O practică sportivă obişnuită este reducerea greutăţii cor-porale înaintea competiţiilor. Sportivii „fac greutatea” pentru creş-terea forţei relative şi îmbunătăţirea performanţei.

Tabelul 3.2 Forţa maximală a aducţiei braţului în poziţia „cross” a doi campioni mondiali la gimnastică

NumeForţa de

adducţie a braţului (kg)

Greutate corporală

(kg)

Excesul de forţă peste greutate

(kg)

Forţa relativă, kg forţă/kg greutate

corporală„Cruci”

Azarian, A. 89 74 15 1,20 5-6Shachlin, B. 69,2 70 - 0,8 0,98 1-2

Tabelul 3.3 Modificările intervenite în greutatea corpului şi o serie de indici indirecţi ai forţei relative la campioana olimpică V. Krepkina la săritura în

lungime la Jocurile Olimpice din 1960

Vârsta Greutate (kg)

Înălţime (m)

Greutate/ Înălţime

Săritura din picioare (cm)

Săritura în lungime (cm)

Sprint 100 m (s)

16 64 1,58 40,5 214 490 13,624 55 1,58 34,5 284 617 11,3

În sporturile cu categorii de greutate, cum ar fi luptele şi judo, sportivii apelează la această practică pentru a putea fi aleşi pentru o categorie inferioară categoriei lor obişnuite. Restricţiile alimentare, privarea de fluide şi deshidratarea indusă prin proce-dee termale, cum ar fi sauna, sunt folosite în acest scop.

Această strategie este acceptabilă atunci când este aplicată corespunzător (pierderea în greutate nu trebuie să depăşească 1 kg/săptămână la sportivii „medii” şi 2,5 kg la sportivii de elită). Reducerea drastică a greutăţii este nesigură şi în detrimentul perfor-manţei sportive. Scăderea rapidă în greutate în decursul unor peri-oade scurte duce la atrofierea ţesuturilor şi la pierderea de apă, în nici un caz la pierderea de grăsimi. În plus, se înregistrează o de-pleţie a rezervelor de glicogen, sursa cea mai importantă de energie în sportul de mare performanţă. Capacitatea sportivului scade, fie

86

ca o consecinţă a cantităţii reduse de carbohidraţi disponibili, fie ca efect al dezechilibrului de fluide. În acest caz, este important ca sportivii să urmeze numai programe lungi, planificate de reducere a greutăţii cu restricţii alimentare care se încadrează între 2-4 mJ/zi (500-1000 kcal / zi), sub valoarea normală energetică.

Abuzurile asociate cu pierderile rapide şi bruşte de greutate, cum ar fi folosirea costumelor cauciucate, laxativelor, clismei, vomei provocate, diureticelor nu sunt justificate. De exemplu, diureticele sunt considerate o metodă de dopaj; folosirea lor este interzisă de Comisia Medicală a Comitetului Internaţional Olimpic (CIO). Din păcate, în ciuda tuturor eforturilor de descurajare a practicii greşite de reducere rapidă a greutăţii, numeroşi sportivi continuă să apeleze la metode nesigure şi inacceptabile de reducere a greutăţii. Un alt lucru de luat seamă este acela că toate metodele de pierdere în greutate, chiar şi cele mai puţin severe, sunt recomandate numai sportivilor maturi. Trebuie luptat împotriva folosirii lor la copii şi adolescenţi.

Alternativa pierderii de greutate este reprezentată de creşterea forţei relative prin câştigul în masa musculară. Aceasta este justificată complet, iar sportivii nu ar trebui să se îngrijoreze de creşterea musculară (în cazul muşchilor care au sarcina principală în mişcările din sport).

Gimnaşti în pericolChristy Heinrich, una dintre cele mai bune gimnaste a

anilor ’80, este un exemplu binecunoscut al consecinţelor tragice ale problemelor alimentare. Atunci când cântărea 45 kg, antre-norul i-a spus că este prea grasă pentru a face parte din lotul olimpic. A început să ducă o viaţă caracterizată de anorexie şi bu-limie, ratând totuşi prezenţa în lotul olimpic la mai puţin de un punct. La mai puţin de un deceniu, aceasta a murit la vârsta de 22 de ani, cântărind în jur de 25 kg. De aceea, antrenorii ar trebui să abordeze cu grijă şi responsabilitate problema greutăţii corporale a sportivilor.

87

Creşterea şi forţaPe măsură ce copiii şi adolescenţii cresc în înălţime şi în

greutate, forţa lor relativă ar trebui să scadă. Acest fenomen are loc deseori în timpul perioadei de pubertate. Nu este un fapt neobişnuit pentru băieţii sau fetele în vârstă de 8 ani să prezinte valori relativ ridicate ale forţei relative, să execute 10 sau 12 trac-ţiuni la bară. Dar dacă aceştia nu se antrenează regulat, nu vor fi capabili să repete aceleaşi performanţe la vârsta de 16 ani.

În mod normal, forţa relativă a copiilor nu scade de-a lungul copilăriei şi pubertăţii, deoarece în timpul procesului de maturizare muşchii indivizilor maturi produc o forţă mai mare pe fiecare unitate din masa organismului. Astfel, cele două procese concurente cu efecte opuse au loc în timpul copilăriei şi al puber-tăţii: creşterea şi maturizarea. Datorită creşterii, forţa relativă sca-de; în acelaşi timp, datorită maturizării, aceasta creşte. Suprapune-rea acestor două procese determină avansul sau declinul forţei menţionate. Aceste două procese concurente din dezvoltarea copi-lului sunt extrem de importante în pregătirea sportivilor tineri.

Să luăm în considerare modul în care se antrenează cei mai buni gimnaşti din fosta Uniune Sovietică. Aceştia învaţă principalele tehnici înaintea vârstei de 12 sau 13 ani când începe perioada pubertară. În timpul acesteia, copiii îşi însuşesc doar puţine elemente tehnice. În antrenamentele din această perioadă, ei se concentrează pe pregătirea fizică, în special pe antrenamentul de forţă şi antrenamentul specific de anduranţă. Toate programele obligatorii şi opţionale sunt executate pentru atingerea stabilităţii ridicate şi a anduranţei specifice, şi nu pentru însuşirea unor elemente noi. O atenţie deosebită este acordată forţei. În consecinţă, la 17 sau 18 ani gimnaştii sunt pregătiţi să concureze la nivel internaţional. Dmitri Belozerciev a câştigat un campionat mondial la vârsta de 16 ani.

Pe măsură ce creşte complexitatea programelor opţionale, în timpul şedinţelor de antrenament, figurile dificile nu mai sunt exe-cutate de campionii olimpici şi mondiali, ci de sportivii de 12-13 ani care se pregătesc pentru olimpiadele viitoare.

88

Alţi factori (nutriţia, starea hormonală)Antrenamentul de forţă activează sinteza proteinelor

musculare contractile şi are drept cauză hipertrofia fibrelor numai atunci când există substanţe suficiente pentru refacerea şi creşte-rea proteinelor. Aceste proteine sunt construite din aminoacizi, care trebuie să fie disponibile pentru resinteză în perioadele de repaus de după antrenamente.

Aminoacizii sunt produsele finale ale digestiei proteinelor (hidroliza). Unii aminoacizi, denumiţi esenţiali sau indispensabili, nu pot fi produşi de organism şi trebuie furnizaţi de alimente. Aminoacizii furnizaţi de alimente străbat peretele intestinal nemo-dificate trecând apoi în sistemul circulator. De aici sunt absorbite de muşchi în funcţie de aminoacidul de care are nevoie muşchiul pentru crearea propriei proteine. În termeni practici acest lucru înseamnă că

întreaga gamă de aminoacizi necesari pentru anabolismul proteinelor trebuie să se regăsească în sânge în perioada de restituţie;

proteinele, în special cele esenţiale, trebuie furnizate în cantităţi suficiente de alimente adecvate.

Sportivii din sporturi precum halterele şi aruncarea gre-utăţii, în care forţa musculară este capacitatea motrică dominantă, au nevoie de cel puţin 2 g proteine / kilocorp. La sportivii de performanţă, în timpul perioadelor de antrenament accentuat, când încărcătura este extrem de ridicată, necesarul zilnic de proteine se ridică la 3 g / kilocorp. Această cantitate de proteine trebuie furni-zată de alimente care conţin o gamă adecvată de aminoacizi esenţiali. Este important de notat că actualele cerinţe nu sunt de proteine, ci de aminoacizi selectaţi.

Pe lângă furnizarea de aminoacizi, statutul hormonal al spor-tivului joacă un rol extrem de important. O serie de hormoni secretaţi de diferite glande din organism influenţează ţesutul muscular sche-letic. Aceste efecte se clasifică în catabolice, care conduc la distru-

89

gerea proteinelor musculare, şi anabolice, care conduc la sinteza proteinelor musculare din aminoacizi. Printre hormonii anabolici se numără testosteronul, hormonul de creştere (somatotropina) şi soma-tomedinele (factor de creştere asemănător insulinei).

Concentraţiile acestor hormoni în sânge determină starea metabolică a fibrelor musculare. Nivelul serului din testosteron este mai scăzut la femei decât la bărbaţi, în consecinţă antrena-mentul de forţă nu are acelaşi grad de hipertrofie musculară la femei ca la bărbaţi. Antrenamentul de forţă duce la modificări în nivelul hormonilor anabolici care circulă în sânge. Aceste modi-ficări pot fi acute (ca reacţie la o şedinţă de pregătire) sau cumu-lative (modificări pe termen lung la nivelurile staţionare). De exemplu, antrenamentul de forţă conduce la creşterea concentra-ţiei serului din testosteron ducând la o creştere accentuată a nive-lului testosteronului circulant. S-a descoperit o corelaţie pozitivă destul de ridicată (r = 0,68) între raportul testosteronului şi globu-lina hormonală (SHBG) şi un câştig concomitent în rezultatele la stilul smuls şi aruncat (figura 3.8).

Nivelul somatotropinei serice este semnificativ mai ridicat în timpul exerciţiului cu greutăţi mari (70-85% din forţa maximală). Nu s-a observat nici o modificare în nivelul hormonului de creştere din ser atunci când rezistenţa este micşorată pentru a permite ducerea la bun sfârşit a unui serii de 21 de repetări. Nivelul staţionar al somatotropinei nu se modifică în urma antrenamentului de forţă.

Factorii nervoşi (centrali)

Sistemul nervos central (SNC) este de importanţă majoră în exercitarea şi dezvoltarea forţei musculare. Forţa musculară este de-terminată nu numai de cantitatea de masă musculară implicată, dar şi de măsura în care fibrele dintr-un muşchi sunt activate voluntar (prin coordonare intramusculară). Exercitarea forţei maximale este o acţiu-ne însuşită în care numeroşi muşchi trebuie activaţi corespunzător. Această coordonare activată a mai multor grupe musculare se numeşte

90

coordonare intramusculară. Ca rezultat al adaptării nervoase, sportivii de elită îşi pot coordona mai bine activarea fibrelor în muşchi singulari şi grupe musculare. Cu alte cuvinte, aceştia posedă o mai bună coor-donare intramusculară şi intermusculară.

Fig. 3.8 Relaţiile dintre modificările în raportul dintre testosteronul seric/globulina hormonală (SHBG) şi rezultatele din probele de smuls şi aruncat. Testosteronul nu este solubil în plasmă, de aceea trebuie să se unească cu proteinele din plasmă sau cu globulina pentru a putea circula în sânge. În condiţii de repaus, peste 90% din testosteron se uneşte cu SHBG sau cu albumina. Testosteronul rămas se află într-o formă „liberă” activă metabolic. Acest studiu demonstrează existenţa unei corelaţii semnificative între creşterea de forţă şi creşterea raportului de testosteron. Subiecţii au fost campioni finlandezi sau deţinători finlandezi de recorduri mondiale la haltere.

91

Coordonarea intramuscularăSistemul nervos are la dispoziţie trei opţiuni de variere a

producţiei de forţă musculară. Acestea includ: restabilire, gradarea forţei musculare totale prin

adăugarea şi extragerea unităţilor motorii active; codificarea frecvenţei, modificarea frecvenţei de

acţiune a unităţilor motorii; sincronizare, activarea unităţilor motorii într-un mod

mai mult sau mai puţin sincronizat.Toate aceste trei opţiuni se bazează pe existenţa unităţilor

motorii (UM). UM reprezintă elemente de bază ale sistemului motor şi constau din motoneuroni, axoni, terminaţii motorii şi fibre musculare activate de un motoneuron.

UM pot fi rapide şi lente, în funcţie de proprietăţile lor contractile. UM lente (slow twitch – ST) sunt specializate pentru folosirea de durată la o viteză relativ scăzută. Ele sunt formate din (a) motoneuroni mici cu frecvenţe scăzute de descărcare, (b) axoni cu viteze relativ scăzute de deplasare şi (c) fibre motorii, adaptate la activităţile aerobe de durată. UM rapide (fast-twitch – FT) sunt specializate pe perioadele scurte de activitate şi sunt caracterizate de producţia ridicată de putere, viteză mare şi frecvenţă ridicată a producţiei de forţă. Ele sunt formate din (a) motoneuroni mari cu frecvenţă ridicată de descărcare, (b) axoni cu viteză mare de depla-sare şi (c) fibre motorii adaptate la activităţile explozive sau aerobe.

UM sunt activate conform legii totul sau nimic. La orice punct în timp, o unitate motorie este activă sau inactivă; nu există o gradaţie la nivelul excitaţiei motoneuronilor. Gradarea forţei pentru o unitate motorie este obţinută prin modificări în codificarea ratei.

La oameni, intervalul de contracţie se încadrează între 90-110 m/s pentru fibrele lente şi 40-84 m/s pentru fibrele rapide. Viteza maximă de contractare a fibrelor rapide este de circa patru ori mai mare decât Vm a fibrelor lente. Forţa fibrelor lente şi rapide este similară, dar, de regulă, fibrele rapide au o capacitate mai ridicată de producere a forţei.

92

Toţi muşchii conţin atât fibre lente, cât şi fibre rapide. Pro-porţia de fibre lente şi rapide în muşchii micşti diferă de la un sportiv la altul. Sportivii de anduranţă au un procent mai ridicat de fibre lente, în timp ce fibrele rapide predomină la sportivii de forţă.

Recrutarea În timpul contracţiilor voluntare, procedeul obişnuit de

restabilire este controlat de dimensiunea motoneuronilor (aşa-numitul principiu al dimensiunii). Motoneuronii mici, cei care deţin cel mai scăzut prag de acţiune, sunt selectaţi primii; necesarul de forţe mai mari este rezolvat prin selectarea unor UM mai puternice. Unităţile motorii cu cei mai mari motoneuroni, care au contracţiile cele mai mari şi cele mai rapide, au cel mai înalt prag, fiind selectate ultimele. Acest lucru înseamnă că în muşchii micşti care conţin fibre lente şi rapide, angrenarea fibrelor lente este forţată, indiferent de intensitatea tensiunii musculare şi de viteza dezvoltată. Este dificil de atins activarea completă a fibrelor rapide. Sportivii angrenaţi în antrenament de putere şi de forţă prezintă o activare ridicată a UM.

Ordinea de recrutare a UM este relativ stabilită pentru un muşchi angrenat într-o activitate specifică, chiar dacă viteza de mişcare sau frecvenţa de dezvoltare a forţei se modifică. Ordinea selecţiei poate fi modificată numai în cazul în care muşchiul este angrenat în mişcări diferite. Seturile diferite de UM din cadrul aceluiaşi muşchi pot avea un prag scăzut pentru o anumită mişcare şi un prag ridicat pentru o altă mişcare.

Variaţiile în ordinea de recrutare este responsabilă de specificitatea efectului antrenamentului în exerciţiul de rezistenţă. Dacă obiectivul antrenamentului este reprezentat de dezvoltarea totală a muşchiului (nu performanţa sportivă ridicată), acest muşchi trebuie antrenat în toată gama posibilă de mişcări. Situaţia este tipică pentru culturişti şi sportivii începători, dar nu pentru sportivii de elită.

93

Codificarea frecvenţeiAlt mecanism primar pentru gradarea forţei musculare este

reprezentat de codificarea frecvenţei. Frecvenţa de descărcare a motoneuronilor poate varia considerabil. În general, frecvenţa de descărcare creşte odată cu creşterea forţei şi a producţiei de putere.

Contribuţia codificării ratei în gradarea forţei contracţiilor voluntare este diferită la muşchii mari şi mici. La muşchii mici, majoritatea UM este selectată la un nivel de forţă mai mic de 50% din Fmm; deci, codificarea frecvenţei joacă un rol extrem de important în dezvoltarea ulterioară de forţă până la atingerea Fmm. În muşchii mari, cum ar fi deltoidul şi bicepsul, selectarea de UM suplimentare pare să fie principalul mecanism de creştere a dezvoltării forţei până la 80% din Fmm şi chiar mai mult. În intervalul de forţă situat între 80% şi 100% din Fmm, aceasta se măreşte aproape exclusiv prin intensificarea frecvenţei de descărcare a UM.

SincronizareaÎn mod normal, UM funcţionează asimetric pentru a

produce o mişcare lină şi precisă. Există totuşi dovezi că la sportivii de elită, UM sunt activate sincronic în timpul eforturilor maximale voluntare.

În concluzie, forţa musculară maximală este obţinută când:1) este selectat un număr maxim de fibre lente şi rapide;2) codificarea frecvenţei este optimă pentru a produce o

contracţie tetanică în fiecare fibră motorie;3) UM funcţionează sincronic pe o perioadă scurtă de efort

maximal voluntar.

Factorii psihologici sunt, de asemenea, de importanţă majoră. În condiţii extreme (situaţii de viaţă şi de moarte), oa-menii pot dezvolta valori extreme ale forţei. O asemenea creşterea a forţei poate sugera că în situaţii extreme SNC poate creşte fluxul de stimuli excitatori, scade influenţa inhibitoare a motoneuronilor sau ambele.

94

Este posibil ca activitatea motoneuronilor din coloana vertebrală să fie inhibată de SNC şi să nu fie posibilă activarea tuturor UM în interiorul aceleiaşi grupe musculare. Sub influenţa antrenamentului de rezistenţă şi în condiţii extraordinare (inclusiv competiţiile sportive importante), scăderea inhibiţiei nervoase are loc concomitent cu expansiunea motoneuronilor şi creşterea forţei.

Coordonarea intermuscularăFiecare exerciţiu, chiar şi cel mai simplu, este un act de

deprindere care solicită coordonarea complexă a numeroaselor grupe musculare. Modelul integral de mişcare şi nu forţa unor muşchi sau a unor articulaţii izolate trebuie să constituie obiecti-vul primar al antrenamentului. Astfel, un sportiv ar trebui să exe-cute exerciţii „locale” de forţă, în cadrul cărora mişcarea este exe-cutată la o singură articulaţie şi numai ca supliment la programul principal de antrenament.

Iată câteva exemple de importanţă primară pentru întreg modelul de coordonare a forţei musculare.

Electrostimularea antrenamentului. Este posibilă induce-rea hipertrofiei şi creşterea forţei maximale a unui singur muşchi, de exemplu, marele femural sau chiar a unei grupe musculare (de ex., extensorii genunchiului), prin intermediul electrostimulării (EMS). Folosind tehnica EMS, este nevoie de timp şi efort pentru a transfera acest potenţial crescut în forţă măsurabilă la nivelul mişcărilor multiarticulare, cum ar fi extensia piciorului. Unii spor-tivi care încearcă EMS, ajung la concluzia că nu merită efortul (vezi capitolul 6, referitor la electrostimulare). Câştigul de forţă obţinut prin antrenament convenţional voluntar se bazează pe mo-dificări în sistemul nervos care nu apar atunci când muşchii sunt stimulaţi electric.

Cei mai buni halterofili sunt cei mai puternici oameni din lume, dar nu pot executa exerciţii uşoare de gimnastică (de exem-plu, crucea la inele). Pe de altă parte, gimnaştii de elită nu se antre-

95

nează cu greutăţi libere pentru creşterea forţei muşchilor centurii scapulare. Acest lucru este realizat prin exerciţii care folosesc doar greutatea corporală (din când în când se adaugă centuri îngreuiate).

Deficite bilaterale. Dacă un sportiv exercită simultan for-ţa maximală la două extremităţi, forţa caracteristică fiecărei extre-mităţi este mai scăzută decât dezvoltarea forţei. Antrenamentul cu contracţii bilaterale reduce deficitul bilateral. Sportivii din sporturi precum canotajul sau halterele, care necesită o contracţie simul-tană bilaterală a aceleiaşi grupe musculare, ar trebui să execute exerciţii similare pentru eliminarea deficitelor bilaterale. Haltero-filii de elită execută exerciţii cum ar fi urcatul pe o bancă cu hal-tere de 180 kg sau chiar mai grele; ei fac acest exerciţiu pentru a evita încărcătura ridicată care apare în timpul exerciţiilor cu ghe-muire, în care greutatea poate depăşi 350 kg.

În cazul efectului „gâtului de sticlă”, când forţa scăzută dintr-o articulaţie a lanţului cinetic limitează performanţa (de ex., forţa exten-sorului genunchiului este factorul limitativ în genuflexiuni), antrenorul ar trebui să încerce modificarea exerciţiului prin redistribuirea încărcă-turii între diferite grupe musculare. Numai după aceasta se recomandă extensia izolată a genunchiului la o rezistenţă recomandată.

Limitarea importantă pe care o impun majoritatea dispozitive-lor de antrenament de forţă se referă la faptul că acestea sunt conce-pute pentru antrenarea muşchilor, şi nu a mişcării. Din această cauză, ele nu reprezintă cel mai important instrument de antrenament sportiv.

Taxonomia forţei

Să revedem câteva fapte din capitolele 2 şi 3:1. Intensitatea forţei maximale Fm din mişcările lente nu

diferă major de cele din acţiunile izometrice;2. Forţele musculare cele mai ridicate sunt dezvoltate în

acţiuni excentrice; aceste forţe sunt uneori de două ori mai mari decât cele dezvoltate în condiţii izometrice;

96

3. În acţiunile concentrice, forţa Fm este redusă atunci când intervalul de a atinge forţa Tm scade sau creşte viteza.

4. Nu există o corelaţie substanţială între forţa maximum maximorum (Fmm) şi forţa Fm din mişcările cu rezistenţă externă minimă (greutatea corporală nu este rezistenţa minimă). Corelaţia este mai mare în cazul în care rezistenţa creşte.

5. Rata de dezvoltare a forţei (în special, gradientul S) nu este corelată cu forţa maximală Fmm.

6. Forţa în exerciţiile cu acţiune musculară reversibilă nu se modifică în urma antrenamentului de rezistenţă, chiar dacă Fmm creşte (acest lucru este valabil în cazul sportivilor experimentaţi).

Cu alte cuvinte, putem propune următoarea taxonomie a forţei musculare:

Tipul de forţă ManifestareaForţa statică (sau, simplu, forţa) Acţiuni izometrice şi

concentrice lenteForţa dinamică Mişcări concentrice

rapideForţa elastică Acţiuni excentrice

În plus, forţa explozivă (sau frecvenţa de dezvoltare a forţei) şi forţa exercitată în acţiunile musculare reversibile sunt componente independente ale funcţiei motrice.

Această clasificare sumară nu este complet satisfăcătoare din punct de vedere ştiinţific întrucât foloseşte criterii diferite de clasificare (direcţia mişcării, viteza, timpul). Mai mult, nu există o demarcare clară între diferite tipuri de forţă. În ciuda acestor critici, acest sistem de clasificare a constituit un instrument folo-sitor de-a lungul anilor. Din nefericire, în acest moment nu avem la dispoziţie un sistem mai bun de clasificare.

97

Rezumat

Pentru a înţelege ce determină diferenţele între sportivi, trebuie să avem în vedere două tipuri de factori: periferici (capaci-tatea muşchilor individuali) şi centrali (coordonarea activităţii musculare de către SNC). Printre factorii periferici, se pare că cea mai importantă este dimensiunea musculară. Muşchii cu o secţi-une transversală mare au o producţie de forţă mai ridicată. Dimen-siunea musculară creşte atunci când este executat un program de antrenament corect planificat şi când cantitatea necesară şi selecţia aminoacizilor sunt furnizate pe cale nutriţională. Mărirea zonei transversale a fibrelor individuale (hipertrofia fibrelor), şi nu creş-terea numărului de fibre (hiperplazia) este responsabilă de creşte-rea dimensiunii musculare. Exerciţiile intense de rezistenţă acti-vează distrugerea proteinelor musculare, creând condiţii pentru îmbunătăţirea sintezei proteinelor contractile în timpul perioadelor de repaus. Masa proteinelor catabolizate în timpul exerciţiului de-păşeşte masa de proteine proaspăt sintetizate. Factorul crucial în mărirea deprecierii proteinelor este reprezentat de un deficit, la nivel celular, de energie necesară pentru acumularea de proteine în timpul exerciţiului de rezistenţă.

Deoarece masa musculară este o parte substanţială a cor-pului uman, sportivii cu o greutate mai mare au o forţă mai ridi-cată decât cei antrenaţi similar, dar de dimensiuni corporale mai reduse. Forţa/kilocorp se numeşte forţă relativă; atunci când nu este pusă în relaţie cu greutatea corporală, forţa musculară este de-numită forţă absolută. La sportivii cu acelaşi antrenament, dar de clase diferite, forţa absolută creşte, iar forţa relativă scade o dată cu câştigul în greutatea corporală. Dacă sunt controlate corespun-zător, pierderile în greutate pot ajuta la creşterea forţei relative. În orice caz, sportivii trebuie avertizaţi în legătură cu proasta înţele-gere a pierderilor rapide de greutate.

Factorii nervoşi (centrali) includ coordonarea intramuscu-lară şi intermusculară. La nivelul coordonării intramusculare, există

98

trei modalităţi prin care SNC produce forţă: selectarea UM, codificarea ratei şi sincronizarea UM. Aceste pot fi observate la sportivii foarte bine antrenaţi în timpul efortului maximal. Selec-tarea UM este controlată de motoneuroni (principiul dimensiunii al lui Henneman): motoneuronii mici sunt selectaţi primii, iar nece-sarul de forţe mai ridicate este atins prin activarea motoneuronilor mari care inervează UM rapide. Se pare că angrenarea UM rapide este forţată, indiferent de intensitatea forţei musculare şi de viteza dezvoltată. Forţa maximală este obţinută atunci când este selectat un număr maxim de UM, rata de codificare este optimă, iar UM sunt activate sincronic pe o perioadă scurtă de efort maximal.

Importanţa primară a coordonării musculare pentru genera-rea forţei musculare maximale este susţinută de numeroase investi-gaţii. Astfel, întregul model de mişcare, şi nu forţa muşchilor indi-viduali sau mişcările articulaţiilor ar trebui să constituie obiectivul antrenamentului. Forţa explozivă (sau rata de dezvoltare) şi forţa exercitată în acţiunile musculare reversibile (întindere-scurtare) sunt componente independente ale funcţiei motrice.

99