Физическое качество сила определяется как способность преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счёт мышечных усилий [10]. Сила является физическим качеством, необходимым в разной мере при выполнении любых двигательных действий, а также для сохранения человеком какой-либо позы.

Проявляемые силовые усилия различаются по режиму работы мышц:

1. Без изменения длины (статический, изометрический режим), например удержание тяжелого груза на плечах или в руках.

2. При уменьшении длины (преодолевающий, миометрический режим), работа мышц при выжимании или подъеме какого-либо груза.

3. При удлинении (уступающий, плиометрический режим), например при медленном опускании груза.

Преодолевающий и уступающий режимы объединяются понятием «динамический режим».

В зависимости от особенностей двигательных действий и условий их выполнения выделяют следующие виды силовых проявлений: собственно-силовые, скоростно-силовые и силовую выносливость [10, 15, 19 и др.].

Собственно сила проявляется при выполнении относительно медленных движений с предельными и околопредельными отягощениями (например, жимы или приседания со штангой), а также в виде активной и пассивной статической силы при изометрических усилиях (удержание штанги, статические элементы гимнастических упражнений).

При оценке собственно силы выделяют абсолютную и относительную силу. Абсолютная сила характеризует максимально возможные силовые показатели (например, вес поднятого отягощения), безотносительно к собственному весу тела.

Относительная сила выражает отношение показателей абсолютной силы к собственному весу тела. Таким образом, с увеличением массы тела показатели абсолютной силы возрастают, а показатели относительной силы уменьшаются, и наоборот, с уменьшением массы тела возрастает относительная сила, а абсолютная – уменьшается.

Наибольшее значение абсолютная сила имеет при выполнении упражнений со значительными отягощениями, что категорически недопустимо для детей дошкольного возраста. Показатели относительной силы определяют успешность перемещения собственного тела в пространстве без дополнительных внешних отягощений (прыжки в длину, высоту, подтягивания и др.). Упражнения такого рода в различных вариантах для детей дошкольного возраста вполне доступны.

Скоростно-силовое проявление силы характерно для выполнения двигательных действий, в которых, наряду с силой мышц, требуется высокая скорость движений для перемещения тела или его звеньев в пространстве (прыжки, метания, спринт и т. д.). При этом, чем значительнее внешнее отягощение, тем более важную роль играет силовой компонент, а при уменьшении отягощения действие становится все более скоростным.

Таким образом, скоростная сила может подразделяться на «взрывную силу» и «быструю силу». «Взрывная сила» проявляется в двигательных действиях со значительным отягощением (прыжок в длину с места, например, где в качестве отягощения выступает вес тела самого прыгающего). При проявлении же «быстрой силы» преимущественное значение в условиях преодоления незначительного сопротивления приобретает быстрота (метание мяча, например). Упражнения скоростно-силового характера вполне доступны (при определенном ограничении в отягощениях в случаях проявления взрывной силы) для детей дошкольного возраста.

Силовая выносливость – специфическая форма проявления человеком силы в условиях двигательной деятельности, при которой требуются относительно длительные мышечные напряжения без снижения их эффективности.

Силовая выносливость проявляется главным образом в двух формах: динамической и статической.

Динамическая силовая выносливость характерна для циклических упражнений, в которых силовые упражнения повторяются непрерывно в каждом цикле движений (плавание, езда на велосипеде, многократные движения с отягощением), а также для ациклических упражнений, которые выполняются повторно с теми или иными промежутками отдыха (прыжки, метания).

Статическая силовая выносливость типична для деятельности с необходимостью удержания рабочего напряжения различной величины и длительности (удержание отягощения на вытянутых руках, например), а также с сохранением определённой позы.

Исходя из характера мышечного напряжения, можно выделить силовую выносливость к напряжениям различной мощности (например, большой или умеренной).

В зависимости от количества участвующих в работе мышц говорят о локальной и общей силовой выносливости. Локальная силовая выносливость характерна для деятельности, которая осуществляется отдельными мышечными группами. Общая силовая выносливость характерна для таких условий деятельности двигательного аппарата, когда в работу вовлекается большое число мышечных групп.

Упражнения, связанные с проявлением силовой выносливости динамического характера с небольшой мощностью, доступны для детей дошкольного возраста (особенно связанные с проявлением общей выносливости). Силовые упражнения статического характера на выносливость с незначительным напряжением в дошкольном возрасте могут применяться лишь с большой осторожностью, а с большим напряжением – недопустимы.

Физиологические механизмы проявления силы достаточно глубоко изучены и раскрыты в ряде работ [10, 14, 19, 34 и др.].

Любое силовое проявление осуществляется посредством так называемых скелетных (поперечно-полосатых) мышц, которые соединяются с костями при помощи сухожилий. Если мышцы сокращаются, то части скелета через суставы приближаются или удаляются друг от друга.

Основным элементом скелетной мышцы являются мышечные волокна. Волокна подразделяются на 2 основные типа: медленно сокращающиеся (I тип) и быстро сокращающиеся (II тип). Волокна I типа, обладающие высоким содержанием миоглобина, называют также красными волокнами, или медленными окислительными. Они включаются при нагрузках в пределах 20–25 % от максимальной силы и отличаются хорошей выносливостью. Волокна II типа называют белыми волокнами. Они характеризуются высокой сократительной скоростью и возможностью развивать большую силу, и подразделяются на волокна II-А и П-В. Получение энергии в волокнах II-А происходит так же, как и в волокнах типа I, преимущественно путём окисления. Эти волокна называют ещё быстрыми окислительно-гликолитическими. Накопление энергии в волокнах типа П-В происходит путём гликолиза, и эти волокна называют быстрыми гликолитическими. Они быстро утомляются, но способны развить большую силу.

Каждый человек обладает индивидуальным набором быстрых и медленных волокон, количество которых нельзя изменить (хотя, по последним данным, волокна типа П-А могут приобретать характерные черты либо волокон типа П-В, либо волокон I типа, вследствие тренировок определённой направленности). В среднем человек имеет примерно 40 % медленных и 60 % быстрых волокон. Но это средняя величина, и поэтому мышцы могут сильно отличаться друг от друга составом волокон, причём, как показывают исследования, часто встречаются и индивидуальные отклонения.

Мышечные волокна, иннервируемые одной нервной клеткой, называются двигательной единицей. Состав мышц может очень отличаться по количеству двигательных единиц, а двигательные единицы, в свою очередь, могут состоять из самого разного количества мышечных волокон. Все мышечные волокна одной двигательной единицы относятся к одному типу волокон (I, П-А, П-В). Мышцы, в функцию которых входит выполнение тонких и точных движений (мышцы глаз, пальцев рук), обладают обычно большим количеством единиц (от 1500 до 3000), в их состав входит небольшое количество мышечных волокон (8-50). Мышцы, выполняющие относительно грубые движения (например, большие мышцы конечностей), обладают значительно меньшим количеством двигательных единиц, но с большим числом волокон на каждую (от 600 до 2000). В процессе тренировки происходит не увеличение числа мышечных волокон (и двигательных единиц), а их утолщение.