Zdolności motoryczne
· kompleksy predyspozycji zintegrowanych wspólnym, dominującym podłożem biologicznym i ruchowym, ukształtowanych przez czynniki genetyczne i środowiskowe oraz pozostających we wzajemnych interakcjach.
· tworzą potencjalną stronę motoryczności, warunkując stan gotowości organizmu do efektywnego wykonywania różnego typu zadań ruchowych
· wykazują hybrydowość (złożoność, kompleksowość)
· poszczególne typy zdolności motorycznych wyróżnia określony, dominujący czynnik związany albo z podłożem biologicznym (predyspozycjami), albo z rodzajem efektów ruchowych (istota aktów ruchowych, parametry pracy mięśniowej, czas trwania wysiłku i jego intensywność itd.)
· wyróżniamy cztery typy zdolności motorycznych
Predyspozycje morfologiczno-strukturalne
· podstawowe cechy charakteryzujące stan aparatu ruchu
· cechy anatomiczne, które mają wpływ na efektywność ruchową osobnika.
· Są to m.in.:
Ø
Ø Wysokość ciała
Ø Masa ciała, a szczególnie jej komponenty: masa ciała szczupłego (LBM) określająca stan umięśnienia oraz masa tłuszczu (FM) - w większości testów sprawności odgrywająca rolę negatywną.
Ø Proporcje ciała (np. relacje długości tułowia i kończyn dolnych)
Ø proporcje dźwigni kostnych - ważne dla rozwijania maksymalnych momentów sił.
Ø Masa mięśni - wprost proporcjonalna do liczby jednostek mięśniowych, od j których aktywności (a więc stopnia unerwienia - innerwacji) zależy wielkość rozwijanej siły. Przybliżoną miarą masy mięśni jest masa ciała szczupłego LBM.
Ø Proporcje włókien mięśniowych- u człowieka można wyróżnić dwa ich zasadnicze typy (w rzeczywistości jest ich więcej):
o włókna szybkokurczliwe, tzw. białe - FT, charakteryzujące się mniejszą liczbą mitochondriów, słabszym ukrwieniem oraz zdolnością do szybkiego rozwijania siły maksymalnej. Równocześnie stosunkowo szybko ulegają zmęczeniu - ich liczba ma decydujące znaczenie w wykonywaniu ruchów szybkich o znacznej intensywności, a równocześnie krótkim czasie trwania,
o włókna wolnokurczliwe, tzw. czerwone - ST, charakteryzujące się większą liczbą mitochondriów i silniejszym ukrwieniem oraz zdolnością do długotrwałej pracy, przy wolniejszym rozwijaniu siły maksymalnej. Ich liczba odgrywa więc decydującą rolę w wysiłkach o mniejszej intensywności, ale dłuższym czasie trwania.
niezmienność proporcji FT/ST w ciągu życia wskazuje na silną kontrolę genetyczną tej cechy i brak możliwości jej zmiany (wytrenowania).
Sposób pomiaru: utrudniona jest metoda bezpośrednia (biopsja), metody pośrednie: określenie biomechanicznego parametru szybkości skurczu mięśnia (czasu rozwijania maksymalnego momentu siły) - skorelowanej silnie z proporcją ST/FT oraz porównanie wyników wysiłku krótkotrwałego o maksymalnej intensywności (bieg na 50 m) z wynikiem wysiłku długotrwałego o submaksymalnej intensywności (np. bieg 12 min.), oczywiście w odpowiedniej skali.
Predyspozycje energetyczne
· Dla skurczu mięśnia niezbędna jest energia. Jej źródłem w organizmie człowieka jest ATP (adenozynotrójfosforan) powstający w różnych procesach biochemicznych, zwanych łącznie procesami oddychania komórkowego.
· Część drobin ATP związana jest w postaci fosfokreatyny i stanowi "zapas" energii zlokalizowany w mięśniu, możliwy do "uruchomienia" w każdej chwili przy udziale odpowiednich enzymów.
· Zapas ten wykorzystywany jest w pierwszej fazie ruchu i wystarcza na kilka sekund wysiłku o maksymalnej intensywności. Wielkość możliwej do rozwinięcia przez mięsień mocy w takich wysiłkach zależna jest od wielu cech bardziej elementarnych (struktura mięśni, stopień pobudzenia jednostek motorycznych, sprawność poszczególnych enzymów itd.), jest jednak możliwa do syntetycznego pomiaru i wyrażenia jej wyniku w postaci tzw. maksymalnej mocy anaerobowej niekwasomlekowej (w nomenklaturze anglojęzycznej -alactacid anaerobic power, w polskiej MMA niekwasomlekowa).
· Sprawność mechanizmów glikolitycznych, często włączona treściowo również do pojęcia maksymalnej mocy anaerobowej (ze względu na beztlenowy przebieg procesów rozkładu glikolizy) jest mechanizmem odrębnym,
Źródło energii
Czas trwania wysiłku
Pomiar
Rozpad fosfokeratyny
Kilka sekund
MMA niekwasomlekowa, MPA
Glikoliza
Kilkadziesiąt sekund
MMA kwasomlekowa
Cykl Krebsa, łańcuch oddechowy
Powyżej kilkudziesięciu sekund
VO2 max
· Wysiłki o dłuższym czasie trwania mogą być wykonane jedynie w oparciu o energię dostarczoną z procesów tlenowych: tzw. cyklu Krebsa oraz łańcucha oddechowego. Nie rozpoczynają się one dopiero po wyczerpaniu źródeł beztlenowych, ponieważ są "dalszym ciągiem" glikolizy: "rozruch" następuje od początku wysiłku, jednak dopiero po tym okresie mechanizmy tlenowe stają się podstawowe. Pod względem energetycznym są one znacznie bardziej "wydajne": o ile w wyniku glikolizy beztlenowej powstają 2 cząsteczki ATP, o tyle w warunkach tlenowych glikoliza, cykl Krebsa i łańcuch oddechowy dają aż 38 cząsteczek ATP, a więc znacznie więcej. Na wydajność wysiłkową procesów tlenowych mają więc wpływ wszystkie elementy składowe tych procesów:
Ø substraty (w tym zapewnienie odpowiedniej ilości tlenu, a więc liczba erytrocytów, ilość hemoglobiny itd.),
Ø enzymy przeprowadzające poszczególne reakcje wspomnianych cykli,
Ø liczba mitochondriów w komórkach mięśni (w nich odbywają się reakcje łańcucha oddechowego)
· V02max określająca maksymalną ilość tlenu możliwą do zużycia w procesach oddechowych w ciągu minuty (wyrażona globalnie lub relatywnie - na kilogram masy ciała lub masy ciała szczupłego), która jest odpowiednikiem "mocy aerobowej" (aerobik.maximal aerobic power),
· Oczywiście odmienne są też sposoby pomiaru:
Ø VO2 max określa się laboratoryjnie na podstawie analiz gazów wdychanych i wydychanych oraz częstości skurczów serca w trakcie standardowego wysiłku (metody bezpośrednie) lub populacyjnie tzw. metodami pośrednimi (Margarii, Astranda itp.) opartymi na prostoliniowej korelacji częstości skurczów serca w trakcie wysiłku z wielkością VO2max.
Ø "Wydolność" mechanizmów tlenowych bada się albo przez prowadzenie (w warunkach standardowych obciążeń wysiłkowych) testów "do odmowy" (wyczerpania osobnika), albo pośrednio - poprzez testy (na ogół biegowe) trwające co najmniej 10 minut
Predyspozycje koordynacyjne
· koordynacja ruchów - funkcjonowanie centralnego układu nerwowego i narządów zmysłów.
· każdy ruch wymaga udziału w nim predyspozycji ze wszystkich grup (nie ma ruchu bez aparatu ruchu, energii, sterowania), jednak w zależności od typu tego ruchu (rodzaju pracy mięśniowej, czasu trwania wysiłku, stopnia komplikacji itd.) pewne z nich są bardziej lub mniej "ważne" (istotne). Z tego powodu jako piętro pośrednie między podłożem biologicznym, a efektem motorycznym wyróżniamy w strukturze motoryczności pojęcie pośrednie, łączące oba te atrybuty. Jest to piętro zdolności motorycznych.
Zdolności siłowe
· określają one możliwości organizmu w zakresie pokonywania oporu zewnętrznego lub oporu własnego ciała w warunkach statyki lub ruchach o małej prędkości a znacznej intensywności.
· elementy integrujące ten typ zdolności: maksymalne, możliwe do rozwinięcia przez mięsień, momenty sił, beztlenowe (fosfagenowe) podłoże energetyczne oraz wspomniane wyżej typy ruchów
· Głównymi predyspozycjami zdolności siłowych są:
ü wielkość (przekrój) mięśni: jak wynika z badań, l cm2 przekroju mięśnia może rozwinąć siłę o wielkości 7-10 kG: wielkość ta jest nazywana siłą bezwzględną,
ü liczba jednostek motorycznych mięśnia i stopień ich innerwacji (decydują o stopniu pobudzenia mięśnia),
ü proporcja włókien mięśniowych ST i FT,
ü proporcje dźwigni kostnych,
ü sprawność mechanizmów enzymatycznych uwalniania energii z rozpadu fosfokreatyny (MMA niekwasomlekowa).
· Siła:
ü Siła absolutna
o wielkość siły rozwijanej przez mięśnie bez względu na ich rozmiary
o silnie związana z wielkością ciała osobnika
o identyfikuje się ją w czynniku wielkości ciała: stąd np. pomiar dynamometryczny siły chwytu ręki mierzy w znacznej części wielkość ręki, nie zaś rzeczywistą siłę skurczu mięśni.
o ma ona istotne znaczenie w dyscyplinach sportu jak np. rzuty, zapasy i podnoszenie ciężarów w najcięższych kategoriach itp.
ü Siła względna
o stosunek wielkości siły absolutnej (a raczej momentów sił) do masy ciała lub masy ciała szczupłego – LBM
o miara znacznie bardziej obiektywna i trafna dla scharakteryzowania rzeczywistej siły mięśniowej - jest też znacznie ważniejsza w bardzo wielu typach aktywności ruchowej wymagających przemieszczania ciała w przestrzeni (np. gimnastyka, sporty limitowane kategoriami wagowymi, biegi, skoki itp.).
Zdolności szybkościowe
· określają możliwości organizmu w zakresie przemieszczania całego ciała lub jego części w przestrzeni w jak najkrótszym czasie.
· Od strony energetycznej ich istotą jest rozładowanie możliwie maksymalnej energii w jak najkrótszym czasie, a więc nadanie ciału maksymalnego przyspieszenia.
· Zasadniczymi elementami integrującymi ten typ zdolności są:
ü podłoże energetyczne (źródła beztlenowe)
ü szybkość skurczu mięśnia (czas rozwinięcia siły maksymalnej) - zależna w znacznym stopniu od sfery koordynacyjnej.
· Najważniejszymi predyspozycjami składającymi się na zdolności szybkościowe są
ü proporcje włókien mięśniowych (FT),
ü sprawność układów enzymatycznych rozpadu fosfokreatyny i glikolizy beztlenowej (MMA),
ü czas reakcji i częstotliwość ruchów (koordynacja nerwowo-mięśniowa),
ü proporcje dźwigni kostnych.
· Typowe efekty motoryczne, w których przejawiają się zdolności szybkościowe to skoki, rzuty, uderzenia (oparte na MMA niekwasomlekowej), sprinty (biegowe, pływackie, kolarskie itp. - oparte na MMA kwasomlekowej), ale również ruch typu zawodowego (np. maszynopisanie) czy artystycznego (gra pianisty, skrzypka itp.).
Zdolności wytrzymałościowe
· określają możliwości organizmu w zakresie wykonywania długotrwałej pracy mięśniowej o określonej intensywności bez oznak zmęczenia
· czynniki integrujące ten typ zdolności
ü funkcjonowanie układu krążenia (tzw. wytrzymałość krążeniowo-oddechowa) warunkujące możliwie sprawny przebieg uwalniania energii ze źródeł tlenowych
ü zdolność maksymalnego pochłanianiatlenu VO2 max (odpowiada ona pojęciu maksimal aerobic power - mocy aerobowej, czy też potencjału aerobowego): w tym ujęciu zdolności wytrzymałościowe mają znaczenie szersze zbliżając się pojęciowo do maximal aerobic capacity, a więc maksymalnej wydolności aerobowej.
ü podłoże ruchowe: są to ruchy najczęściej cykliczne, powtarzane wielokrotnie z intensywnością submaksymalną (przynajmniej w warunkach testowania), takie jak biegi długie, pływanie, kolarstwo, wioślarstwo - ale i wiele typów pracy zawodowej.
ü liczba mitochondriów i erytrocytów
ü poziom hemoglobiny
ü pojemność wyrzutową serca
ü skład ciała (głównie masę tłuszczu skorelowaną negatywnie)
ü proporcje włókien mięśniowych
ü cechy wolicjonalne
joawie