6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Физиотерапия, лазерная терапия / Многоканальная_электростимуляция_Давиденко_В_Ю_

Как известно из практики спортивной тренировки, для увеличения максимальной силы на 1/5 от исходной величины и периметра мышц на 1,5 - 2,5 см с помощью физических упражнений требуется интенсивная работа в изометрическом и динамическом режимах с большими затратами времени. ЭС отдельных групп мышц позволила получить эти изменения в течение 3-х недель и без интенсификации работы других мышечных групп.

На втором этапе исследований стимулировали не отдельные группы мышц (как в предварительных экспериментах – только трицепс), а одновременно 8-10 групп мышц.

Программу стимуляции для каждого испытуемого составляли с учетом его спортивной специализации: одним стимулировали мышцы туловища и нижних конечностей, другим туловища и верхних конечностей, отдельным испытуемым – мышцы нижних и верхних конечностей. Период напряжениерасслабление был различным и также учитывал специфику спортивных дви-

жений; 1;5; 2; 3 и 4 с

Силу мышц определяли по методике А В. Коробкова и соавт., [26] (рис. 5.2) в следующих положениях: сгибание и разгибание голени, бедра, туловища, разгибание предплечья, приведение бедер, тяговое усилие руки из-за головы. Последнее положение было избрано в связи с тем, что мы стимулировали грудные, дельтовидные, широчайшую мышцу спины, трапециевидную и трехглавую плеча, играющие важную роль при трудовой и спортивной деятельности.

Кроме максимальной силы, оценивали ещё технические результаты в соревнованиях, а также результаты контрольных упражнений до и после курса электростимуляции.

Кроме испытуемых, которым стимулировали мышцы нижней половины тела и определяли взрывную силу, в этой серии исследований принимали участие еще 21 человек, которым стимулировали мышцы верхней части тела. Анализ результатов показывает, что достоверное увеличение силы под воздействием ЭС произошло во всех стимулируемых мышечных группах. Полученные данные (рис.5.3) свидетельствует, что при одинаковой силе сокращения и продолжительности ЭС мышц – антагонистов, прирост силы был не одинаковым. Так, сила сгибателей голени увеличилась на 20.2±2.1%, а разгибателей – на 31.7±2.8%, сгибателей бедра – на 17.3±2.2%, разгибателей – на 13.0±1.1%. Неодинаково изменилась и сила сгибания и разгибания туловища.

Из полученных нами результатов изменения максимальной силы отдельных мышц при ЭС и по литературным данным об изменении силы мышц при гипокинезии можно сделать вывод, что при оценке изменений двигательных функций человека необходимо учитывать функциональную топографию различных нервно-мышечных компонентов, сложившихся в онто- и филогенезе человека под влиянием сил гравитации. А.В.Коробков [27] показал, что сила антигравитационной мускулатуры развивается значительнее и сохраняется более длительное время в течении жизни, чем фазической. Эти особенности мышц дают возможность более рационально использовать направленное воздействие МЭСМ в комплексе с другими средствами в практике спортивной

100

тренировки, а также для предупреждения расстройств которые развиваются при вынужденном постельном режиме и при нолевой гравитации,

Рис. 5.2. Условия измерения показателей силы предплечья (а), бедра (б), туловища (в), голени (г). д — принципиальна схема тензоди–намометра

Сравнение окружности мышц плеча и бедра до и после ЭС показало, что окружность расслабленного плеча увеличилась на 2.4 ± 0.2%, напряженного – на 3.7±0.3%. Окружность расслабленного бедра статистически достоверно не изменилась, а напряженного увеличилась на 2.4 ± 0.2%. Разница окружности напряженного бедра после ЭС и расслабленного до ЭС составляет 3.7±0.2%.

101

Рис. 5.3. Изменения силы отдельных мышечных групп под влиянием многоканальной электростимуляции

Таким образом, можно сказать, что максимальная произвольная сила различных групп мышц под воздействием ЭС увеличивается от 7 до 54%. Необходимо заметить, что величина прироста зависит от исходных показателей. Чем он выше, тем прирост меньше и наоборот. Увеличивается и физиологический поперечник мышц. Недостоверное увеличение окружности бедра (лишь тенденция) можно, по-видимому, объяснить уменьшением жировой прослойки, происходящей под влиянием МЭСМ. Электростимуляция отдельной мышцы приводит к более значительному уменьшению жировой прослойки, чем одновременная стимуляция 8-10 групп мышц. Так в предварительных исследованиях, где объектом стимуляции была только трёхглавая мышца, сила её увеличилась на 23±3.7% окружность плеча на 4.4±0.7%. В последнем случае, когда стимулировали основные мышцы верхней половины тела, и в том числе трёхглавые, увеличение силы произошло на 22.0 ± 3.6%, а окружность плеча увеличилась на 2% меньше, чем в первом случае.

102

Необходимо отметить, что при МЭСМ, вызывающей мощные мышечные сокращения, превышающие максимальные волевые, испытуемые в первые 7-10 дней теряют массу тела (до 1-2 кг), потом она нормализуется, а на третьей – четвёртой неделях стимуляции –увеличивается. Для проверки предположения об уменьшении жировой прослойки были проведены исследования по определению общей направленности обмена веществ при МЭСМ.

Определение общей направленности обмена веществ изучали по изменению основных составных частей тела: тощей массы, резервного жира и воды по методике К. П. Хаииной и Р. В. Чаговца [32] В связи с тем, что жировая, мышечная и костная ткани имеют различную плотность в зависимости от их процентного содержания меняется плотность всего организма в целом. Для определения плотности (P) проводили взвешивание по методике В.Г.Ткачука и И.С.Кучерова [29]. Расчет производится по формуле:

Руд. = Р1/(Р2 - V), где:

Р1 - масса тела в воздухе; Р2 - масса вытесненной телом воды;

V - объём остаточного воздуха.

По эмпирически разработанным формулам (Benke и соавт., [28] определяется процентное содержание воды (C), жира (Z), и тощей ткани (W):

C = 100 х 4,423 - (4,061/ Руд); Z=100х(C/ 0,732);

W=100-(C+Z).

Результаты этих исследований показали, что проведение курса МЭСМ привело к незначительным изменениям плотности, но к ощутимому перераспределению общего содержания в организме тощей массы, воды, жира. У испытуемых экспериментальной группы плотность увеличилась на 0.001-0.002 кг, что привело к увеличению процентного содержания тощей массы и воды и уменьшению процентного содержания жира. Эти исследования по определению направленности обмена веществ дали основание полагать, что многоканальная электростимуляция значительной мышечной массы человека способствует интенсификации процессов синтеза.

Результат наших исследований показывает, что наблюдавшееся заметное увеличение максимальной силы, а также улучшение спортивных результатов уже после 3-5 сеансов ЭС скорее всего могло произойти в результате синхронизации активных двигательных единиц, "проторения " нервных путей и понижения порога возбудимости нервно-мышечных образований. Вряд ли за такой короткий промежуток времени могли наступить глубокие структурные изменения. Можно полагать, что более продолжительный курс ЭС (2-4 недели) приводит уже к более глубоким функциональным, биохимическим и морфологическим сдвигам. Об этом можно судить по более высокому приросту максимальной силы мышечных групп, изменениям пластического обмена и улучшению спортивных результатов.

103

5.4Исследование скоростно-силовых качеств мышц нижней половины тела человека.

Как показывает спортивная практика, при выполнении самых разнообразных физических упражнений скоростно-силовые качества играют важную роль. Высокий уровень этих качеств во многом способствует успешной трудовой и бытовой деятельности и достижению высоких результатов в различных видах спорта. Доказано [30, 31, 32], что наиболее активным показателям уровня развития скоростно-силовых качеств является результат прыжка в высоту с места.

Висследованиях прыгучести, определяемой по высоте прыжка с места вверх, графическая регистрация движений позволяет определить, помимо высоты прыжка, латентный период двигательной реакции, время реализации силы, общую и относительную мощность и другие показатели. Особенно важной характеристикой функционального состояния нервно-мышечного аппарата является его способность к проявлению максимальной силы в короткий промежуток времени, так называемая импульсная мощность. Именно по этому оценка скоростно-силовой подготовленности по мощности используется в США для определения пригодности к службе на флоте, в других странах – для объективного определения уровня развития скоростно-силовых качеств при отборе детей для занятий различными видами спорта и др.

Одним из главных факторов, обуславливаемых высокий уровень прыгучести, принято считать силу мышц спортсмена. Однако, как показывает практика, на различных этапах спортивно-технического мастерства отмечается различное состояние силы и скорости мышечного сокращения. С ростом технического мастерства обнаруживается повышение удельного веса скоростных характеристик при выполнении скоростно-силовых упражнений [30]. Показано, что прыжок в высоту с места служит контрольным упражнением, отражающим уровень прыгучести и может рассматриваться как взаимосвязанная цепь движений, в которой предшествующие действия существенно влияют на последующие и обусловлены уровнем физических возможностей спортсмена. Доказана высокая степень связи высоты прыжка с глубиной приседания и временем переключения с уступающего на преодолевающий режим работы мышц [30].

Из механограмм прыжка вверх с места, записанных у людей с различной степенью подготовленности, видно, что более тренированные развивают большую силу в меньший промежуток времени. Максимальная величина проявляемой импульсной мощности бывает различной и может достигать 225 – 450 кгм за 0,1 с и зависеть от времени проявления максимальной силы.

Внаших исследованиях для получения скоростно-силовых показателей механограммы прыжка в верх получали следующим образом. Испытуемому на уровне общего центра тяжести одевается пояс, к которому крепится шнур, идущий через блок к регистрирующему устройству. На ленте, движущейся со скоростью 100 мм/с, регистрируется перемещение центра тяжести во времени

ипространстве. Схема расшифровки механограмм показана на рисунке 5.2. Мощность определялась по формуле Gray и соавт. [29], которая имеет вид:

104

N - мощность, кгм/c;

Р - масса испытуемого, кг; Н - высота прыжка,

h - глубина приседаний, м;

g - ускорение силы тяжести, 9.8 м/c2.

Рис. 5.4. Механограмма прыжка с места в верх

При определении индивидуальных скоростно-силовых качеств ценным показателем является относительная мощность (мощность, развиваемая на один кг массы), определяемая по формуле Nот = N/P.

До и после курса МЭСМ показатели определялись при прыжке с места вверх без взмаха и со взмахом рук по лучшему прыжку из трёх или четырёх попыток в каждом движении. Курс стимуляции состоял из 12-16 сеансов по 1520 минут. Стимуляции подвергались 8-10 групп мышц нижних конечностей и туловища. Период «напряжение-расслабление» составлял 1.5, 2 и 3 с.

В таблице 5.2 приведены результаты исследований до и после курса ЭС спортсменов высших спортивных разрядов (20 человек) – I экспериментальная группа и пилотов гражданской авиации (12 человек) – II экспериментальная группа, а также контрольной группы – (12 человек). Из приведённых данных видно, что высота прыжка без взмаха рук у спортсменов увеличилась на 21.4±2.1%, у пилотов – на 19.7±1.3%, в то время, как в контрольной группе существенных изменений не произошло. При прыжке со взмахом рук больший прирост высоты наблюдается у пилотов (28.6±2.5%). У спортсменов этот показатель хотя и значительно возрос (21.1±2.3%), но был на 6.5% ниже, чем у пилотов.

Увеличение мощности больше было в группе спортсменов – 23.5±2.7% без взмаха рук и 26.0±2.4% – со взмахом рук. У пилотов увеличение этого показателя составило 20.0±3.3% и 22.4±3.0% соответственно. В контрольной группе достоверных изменений импульсной мощности не произошло.

105

Таблица 5.2 Изменение высоты прыжка и импульсной мощности при прыжке с места

вверх до и после курса МЭСМ.

Увеличение мощности может произойти либо за счёт увеличения силы, либо за счёт увеличения скорости движения, так как из спортивной практики известно, что связь между силой и скоростью в ряде движений выражается гиперболической кривой [42]. В наших исследованиях скорость реализации силы после курса ЭС у испытуемых увеличилась. Время реализации движений уменьшилось в среднем на 0.057+0.004 с.

Сравнение статистических данных и механограмм прыжков с места вверх с использованием инерции рук до и после курса ЭС, а также таковых у контрольной группы показывает, что длительная МЭСМ, сохраняющая координированные взаимодействия мышц антагонистов, участвующих в выполнении прыжка вверх, не оказывает отрицательного влияния на сложившийся двигательный стереотип. Об этом свидетельствует тот факт, что высота прыжка, мощность и скорость реализации силы в прыжке с использованием инерции рук также значительно увеличились по сравнению с исходными показателями и по механографическим кривым не выявлено нарушения координации движений в момент использования инерции рук, хотя испытуемые не тренировались в выполнении этих движений. В контрольной группе эти показатели при использовании момента инерции рук за этот же промежуток времени в среднем существенно не изменились, но колебания, хотя и с меньшей амплитудой, были разнонаправленными. В экспериментальных группах изменения показателей были однонаправленными.

106

Таблица 5.3 Изменение индивидуальных данных скоростно-силовых показателей при

прыжке с места вверх до и после курса МЭСМ.

С иллюстративными целями приводим данные индивидуальных показателей (табл. 5.3.) и механограммы прыжков (рис. 5.5) до и после курса МЭСМ испытуемого Д. (экспериментальная группа) и испытуемого К. (контрольная группа).

Приведённые данные показывают, что у испытуемого экспериментальной группы под влиянием курса МЭСМ улучшились все показатели. Высота прыжка увеличилась на 11 см, а импульсная мощность – на 77.9 кгм. Значительное увеличение относительной мощности (1.1 кгм/с) на один кг массы произошло как за счёт увеличения силы мышц, так и скорости её реализации (до курса ЭС – 0.23 с, после – 0.16 с). Показатели испытуемого К. за этот период практически не изменились.

О положительном влиянии МЭСМ на проявление максимальной мощности, которая требует кратковременной, по чрезвычайной мощной разрядки энергии, свидетельствуют и результаты теста с 30-секундным выполнением работы на велоэргометре в максимальном темпе. При одной и той же нагрузке мощность работы за счёт увеличения темпа увеличилась у 15 испытуемых на 17,6±1,0 %. Причём, по реакциям сердечно-сосудистой системы можно сказать об улучшении её функциональных возможностей.

Результаты этих исследований позволили сделать вывод о принципиальных возможностях использования МЭСМ здорового человека для улучшения скорост- но-силовых показателей и перейти к исследованиям режимов электростимуляции непосредственно в условиях учебно-спортивной работы с гимнастами.

107

Рис. 5.5. Механограммы прыжков вверх с места: А, Б – без взмаха рук; В, Г – со взмахом рук. А, В – изпытуемый Д. (экспериментальная группа); Б, Г – импытуемый К. (контроль. 1 – до, 2 – после эксперимента).

5.5Влияние МЭСМ на скоростно-силовые и спортивнотехнические показатели спортсменов

Втаких видах гимнастического многоборья, как вольные упражнения и опорный прыжок, спортивно-технический результат в значительной степени зависит от уровня развития скоростно-силовых качеств спортсмена. Важным показателем уровня их проявления служит результат прыжка в высоту с места [33].

108

Для развития прыгучести, в основном применяются комплексы физических упражнений скоростно-силового характера (бег, различные прыжки, упражнения с отягощениями и т.п.). Преимущество метода физических упражнений состоит в доступности его применений. Недостатками являются: низкий коэффициент полезного действия применительно к взрослым спортсменам, невозможность избирательного воздействия на отдельные мышечные группы и большие затраты времени в условиях всевозрастающей интенсивности тренировочного процесса.

Внаших исследованиях определялась эффективность применения МЭСМ до и после физической нагрузки для развития скоростно-силовых качеств гимнастов в прыжковых упражнениях и исследовалась их динамика.

Висследованиях приняли участие 24 студента I-II курсов института физической культуры в возрасте 18-20 лет, квалификация – не ниже I разряда по спортивной гимнастике.

Уровень проявления скоростно-силовых качеств гимнаста определяли по показателям прыжка в высоту с места. Регистрировались следующие показатели: латентное время простой двигательной реакции на световой раздражитель

(ЛВ), время уступающего режима работы мышц (фаза приседания – т1), время переключения с уступающего на преодолевающий режим работы мышц (т2), время преодолевающего режима работы мышц (т3), высота прыжка без взмаха рук (H) и со взмахом рук (Нр), относительная мощность (Nот).

Уровень спортивно-технического мастерства гимнаста при выполнении опорного прыжка переворотом толчком о дальнюю часть коня определялся в баллах судейской бригады. Для регистрации кинематических характеристик фаз отталкивания и полёта проводилась киносъёмка с частотой 48 кадров в сек. По кинограмме определялись: скорость разбега в момент напрыгивания на

мостик (V), время опорной фазы на мостике (тн), время полёта после толчка ногами (Тн), время опорной фазы на снаряде (тр) и время полёта после толчка

руками (Тр).

Исходные, промежуточные и итоговые показатели прыжка вверх со взмахом и без взмаха рук регистрировались шестикратно. В зачёт шёл лучший результат по высоте прыжка в каждом контрольном упражнении. Показатели прыгучести до и после каждого сеанса МЭСМ измерялись трёхкратно. Полученные данные обрабатывались методом математической статистики.

При разделении участников эксперимента на группы учитывались показатели латентного времени, уровня прыгучести и техника опорного прыжка (судейская оценка).

Результаты испытуемых в контрольных упражнениях по специально разработанной шкале переводились в интегральный показатель и суммировались. По полученным данным участники эксперимента были разделены на две экспериментальные и одну контрольную группы. По исходным показателям ско- ростно-силовых качеств и прыгучести различия между группами статически недостоверны (Р>0.05) и, таким образом, отвечали требованиям проведения педагогического эксперимента.

В процессе эксперимента 1-я группа (7 человек) применяли МЭСМ утром, до начала учебных занятий и физической нагрузки; 2-я группа (5 чело-

109