При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

волны (r"_min2) автокорреляционной функции для стационарной стадии. Значимые коэффициенты корреляции между механическими и электромиографическим и параметрами находятся в пределах 0,493 — 0,569. Интерпретировать результаты корреляционного анализа можно следующим образом. Высокая скорость возрастания усилия в изометрическом режиме достигается за счет большой частоты импульсации мотонейронов и высокой скорости рекрутирования двигательных единиц во время переходного процесса в начале усилия и сопровождается более равномерной импульсацией мотонейронов в стационарной стадии.

Проведенное исследование дает возможность сделать следующие выводы:

1. У конькобежцев высокой квалификации более высокие значения, особенно для взрывного изометрического усилия, имеют электромиографические параметры, характеризующие длительность основных колебаний ЭМГ и ее неравномерность. На более низком уровне, особенно для взрывного изометрического усилия, находятся параметры ЭМГ, характеризующие амплитуду ее колебаний.

2. Наиболее информативными параметрами ЭМГ, имеющими более высокую корреляцию с механическими параметрами взрывного динамического усилия, являются:

а) отношение дисперсии ЭМГ для переходного процесса к ее величине в стационарной стадии;

б) средняя длительность основных колебаний ЭМГ для стационарной стадии;

в) амплитуда второй отрицательной полуволны автокорреляционной функции ЭМГ для стационарной стадии.

Для взрывного изометрического усилия наиболее информативными являются первый и третий из указанных параметров, а также амплитуда положительной полуволны автокорреляционной функции.

3. Полученные результаты могут быть использованы при оценке уровня развития центрально-нервных факторов скоростно-силовой подготовленности конькобежцев и подборе упражнений для развития взрывной силы.

Таблица 3

Матрица интеркорреляции между механическими и электромиографическими параметрами взрывного изометрического усилия

НАУКА — ПРАКТИКЕ

СОКРАТИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА У КОНЬКОБЕЖЦЕВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ

Ю. А. Копылов,
И. О. Кутателадзе,
А. И. Безденежных, ГЦОЛИФК
 

Изучение сократительных свойств нервно-мышечного аппарата представляет значительный интерес для практики спорта. После внедрения метода электрического раздражения нервно-мышечного аппарата (НМА) открылись широкие возможности для разработки этой проблемы. Предварительные исследования показали перспективность прогнозирования спортивных результатов на основе сократительных свойств мышц. Нами были изучены физиологические изменения в отдельных единицах при их избирательном электрическом раздражении. Было выявлено у человека в мышцах но-

ги (Jarnett с соавт., 1978) наличие трех разных типов двигательных единиц: быстрых утомляемых, быстрых устойчивых к утомлению и медленных неутомляемых. Ранее отмечалось, что мышцы спортсменов разных специализаций различаются процентным содержанием быстрых и медленных мышечных волокон (Jollnich с соавт., 1972).

Исходя из этого, мы предположили, что у спортсменов с более высокими результатами в скоростно-силовых упражнениях («спринтерьг») время одиночного сокращения мышц, вероятно, короче, чем у спортсменов с относительно

более низкими показателями в этих же спортивных упражнениях («стайеры»), а работоспособность хуже.

Для проверки этой гипотезы в группе конькобежцев высокой квалификации исследовались коррелятивные соотношения между скоростью сокращения и работоспособностью мышц, с одной стороны, и временем, показанным в спринтерском беге на 500 м, с другой.

Методика исследований. При помощи пластинчатых электродов наносили электрическое раздражение на общий малоберцовый нерв, иннервирующий переднюю большеберцовую мышцу (ПБМ). Электроды располагались в области головки малоберцовой кости таким образом, чтобы электрическое раздражение вызывало отчетливое тыльное сгибание стопы. При исследовании времени одиночного сокращения (ОС) ПБМ от специального стимулятора подавался одиночный импульс длительностью в 1 мс. Для определения работоспособности мышцы на раздражающие электроды подавалась серия таких импульсов с частотой в 50 мм/с и общей продолжительностью в 1 мин. Сила электрического раздражения подбиралась индивидуально для каждого испытуемого так, чтобы вызвать максимальное по силе ОС ПБМ.

Для регистрации силы мышечного сокращения к сухожилию ПБМ прикладывали специальный датчик, жестко укрепленный на упругом кольце динамометра.

При изменении силы сокращения мышцы степень давления сухожилия на динамометр также изменяется. Для усиления сигнала использовали тензоусилитель. Запись изменения силы сокращения мышцы производили на чернильном самописце. Скорость протяжки ленты самописца составляла 250 мм/с при определении времени ОС и 1 мм/с при исследовании работоспособности ПБМ. Испытуемые во время тестирования сидели в удобной позе. Все замеры сократительных свойств проводились в изометрическом режиме ПБМ.

Испытуемыми были высококвалифицированные конькобежцы (женщины 1961 — 1966 г. р., мс — 4 человека и кмс — 8 человек). Стаж занятий составил в среднем 8 лет (от 5 до 11). Испытуемые обследовались однократно, в двух указанных тестах для правой ПБМ. Выбор данной мышцы был обусловлен следующими соображениями.

Во-первых, по предварительным данным, полученным способом электромиографии, ПБМ активно участвует в сокращениях при беге на коньках.

Во-вторых, исследования, проведенные с помощью метода биопсии, показали наличие в ПБМ как быстрых, так и медленных волокон, т. е. по составу она является смешанной.

В-третьих, наличие непосредственно под кожей в доступном месте моторного нерва, иннервирующего эту мышцу, позволяет надежно

Рис. 1. Время одиночного сокращения (ОС) ПБМ у высококвалифицированных конькобежцев

и практически безболезненно раздражать его электрическими потенциалами. Полученные данные лабораторных тестов сопоставлялись со спортивными результатами, показанными в соревнованиях на дистанции 500 м непосредственно перед обследованием.

Результаты. Время одиночного сокращения (ОС) ПБМ. Проведенные исследования позволили выявить некоторые различия по компоненту времени ОС ПБМ у мастеров и кандидатов в мастера спорта. По средним данным, мастера спорта имеют время ОС равное 76 мс (60 — 88), в то время как кандидаты в мастера (худший результат) — 82 мс (64 — 92). На рис. 1 представлено распределение времени ОС в двух обследованных группах. Шаг одной ступеньки гистограммы составляет 10 мс. Справа в колонках представлены реальные. индивидуальные показатели спортсменок (в мс).

Работоспособность НМЛ. По критерию работоспособности ПБМ, раздражаемой через нерв в течение 1 мин, выявлено следующее. Мастера спорта имеют в среднем снижение силы тетанического сокращения (СТС) в конце теста до 60,3% от начальной величины (43,5 — 73,3). У кандидатов в мастера спорта этот показатель в среднем на уровне 63,9% (45 — 76,5), т. е. работоспособность их НМА несколько выше (на 3,6%)_- На рис. 2 демонстрируется гистограмма этих результатов, а в правых колонках — индивидуальные данные спортсменов.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о различиях в сократительных характеристиках НМА в двух группах конькобежцев,

Рис. 2. Степень снижения СТС ПБМ у высококвалифицированных конькобежцев

Рис. 3. Соотношение времени ОС и степени снижения СТС с временем бега на 500 м

Время ОС ПБМ и спортивный результат в беге на дистанции 500 м. Проведенный анализ результатов выявил наличие характерных* закономерностей соотношения этих двух показателей. Как видно из рис. 3, время пробега-

ния дистанции 500 м находится в тесной зависимости от времени ОС ПБМ (коэффициент корреляции 0,926). По-видимому, в спринтерских конькобежных дистанциях собственно скоростные свойства мышц являются одним из ведущих факторов достижения высокого спортивного результата. Разумеется, компонент технической подготовленности нельзя не учитывать при подобных исследованиях. Также вряд ли правомерно говорить сейчас о том, что имеется принципиальная возможность построения единых критериев функциональной подготовленности для спортсменов различной квалификации. Однако выявленные тенденции, по-видимому, сходны для разных однородных групп занимающихся.

Работоспособность НМА ПБМ и спортивный результат в беге на дистанции 500 м. Соотношение этих двух показателей находится у исследованных спортсменов на весьма высоком уровне. Коэффициент корреляции составляет 0,948. Рис. 3 дает представление о том, что высокая работоспособность НМА, выявляемая в предлагаемых нами режимах, не способствует достижению лучших результатов в спринтерских дистанциях. Эти данные уже сейчас позволяют судить о некоторых методических направлениях в подготовке спринтеров-конькобежцев.

Рис. 4. Соотношение времени ОС и работоспособности ПБМ

Обсуждение результатов. Результаты нашего исследования не противоречат общепринятой точке зрения, что спринтерские качества спортсменов обусловлены в подавляющей степени скоростными свойствами мышечного аппарата. Предлагаемый метод позволяет количественно оценивать сократительные свойства НМА и сопоставлять их у спортсменов различных возраста и квалификации. При этом степень реализации потенциальных возможностей НМА варьирует у разных испытуемых, т. е. спортсмены с коротким временем ОС могут показать худший результат в беге на 500 м и наоборот. Это положение иллюстрирует результат, указанный на рис. 3. Звездочками справа представлены показатели, зарегистрированные у мастера спорта по фигурному катанию (стаж занятий 11 лет), которая тренировалась в течение 3 месяцев в конькобежных дистанциях. Видно, что, несмотря на хорошие «спринтерские» показатели НМА (о чем теперь уже можно судить на основании групповых данных), спортивный результат в беге на 500 м значительно хуже, чем у остальных обследованных спортсменок. По-видимому, в данном случае решающую роль сыграла недостаточная техническая подготовленность. Высокие скоростные показатели мышечного ап-

парата могут отрицательно сказаться на результате в тех дистанциях, где требуется проявление выносливости (работоспособности). Это обусловлено следующим обстоятельством. Исследованиями установлено, что скоростные свойства мышечных волокон находятся приблизительно в обратной зависимости от их утомляемости. Поэтому чем короче время ОС мышцы, тем быстрее наступает снижение силы тетанического сокращения (утомление). На рис. 4 показано соотношение времени ОС и степени снижения силы тетанического сокращения НМА передней большеберцовой мышцы. Эти показатели тесно коррелируют друг с другом (коэффициент корреляции 0,881).

Таким образом, результаты исследования показали, что существует различие во времени ОС и работоспособности НМА у двух групп конькобежцев. Сократительные характеристики НМА находятся в тесной зависимости от времени бега на коньках на 500 м. Предлагаемый метод исследования НМА, по-видимому, будет полезен в практике подготовки конькобежцев с точки зрения отбора, текущего контроля функциональной подготовленности и построения тренировочного процесса в конькобежном спорте.

О РАЗГИБATEЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ В ТАЗОБЕДРЕННОМ СУСТАВЕ ОПОРНОЙ НОГИ КОНЬКОБЕЖЦЕВ

Известно, что с точки зрения биомеханики целесообразной следует считать такую систему движений, которая позволяет с максимальной эффективностью использовать рабочие механизмы тела человека в конкретных условиях решаемой двигательной задачи. К таким рабочим механизмам относят: тяговое усилие мышц, преобразуемое во внешнюю силу с помощью костного рычага; синергические и антагонистические отношения мышечных групп на уровне отдельного сустава и рабочего аппарата в целом; рациональную последовательность включения в работу мышц с разными функциональными свойствами; тонические и связочно-сухожильные рефлексы; упругие свойства мышц, допускающие накопление и использование дополнительной упругой энергии; механизм доминанты, способствующий усилению основного движения за счет привлечения импульсации от побочных дополнительных движений; тонус мышечной системы. Эти рабочие механизмы сложились и наследственно закрепились в течение длительной эволюции двигательной функции человека. Их выработка про-

исходила в процессе формирования основных двигательных действий индивидуума, и в частности локомоторных, которые относятся к числу чрезвычайно древних движений и, по определению Н. А. Бернштейна, по-видимому, старше, чем кора мозговых полушарий. Поэтому очевидно, что автоматизм шагательных движений, лежащий в основе естественных локомоций, по своему содержанию представляет как раз такую систему движений, в построении которой рабочие механизмы тела человека использованы с максимальной эффективностью.

Наземные локомоторные акты (ходьба, бег, передвижение на лыжах, бег на коньках и др.) различаются по условиям передвижения (различный характер опорной поверхности, рабочая поза и т. п.) и по скорости выполнения движений. Тем не менее они имеют общую двигательную основу и видоизменяются лишь посредством количественных прибавок к своим кинематическим, динамическим и энергетическим характеристикам. Следовательно, такие локомоторные движения, как обыч-