CC BY
7АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА И КИНЕМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕХНИКИ БЕГА ЛЕГКОАТЛЕТОВ С ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫМИ НАРУШЕНИЯМИ
УДК/UDC 796012
Поступила в редакцию 19.07.2023 г.
Кандидат биологических наук Т.В. Красноперова1 Кандидат биологических наук, доцент Н.Б. Лукманова1 1Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт физической культуры, Санкт-Петербург
ANALYSIS OF INDICATORS OF THE NEUROMUSCULAR APPARATUS
AND KINEMATIC CHARACTERISTICS OF THE RUNNING TECHNIQUE OF TRACK
AND FIELD ATHLETES WITH INTELLECTUAL DISABILITIES
PhD T.V. Krasnoperova1
PhD, Associate Professor N.B. Lukmanova1 1Saint-Petersburg scientific-research institute for physical culture, St. Petersburg
Информация для связи с автором: tkrasnoperova@spbniifk.ru
□ и
Аннотация
Цель исследования - выявить особенности биоэлектрической активности и вязко-эластических свойств мышц нижних конечностей во взаимосвязи с кинематическими характеристиками техники бега на 100 метров у легкоатлетов с интеллектуальными нарушениями.
Методика и организация исследования. При участии 23 легкоатлетов с легкой степенью умственной отсталости проведены исследования с использованием неинвазивных методик электромиографии, миотонометрии и расчет коэффициента асимметрии для оценки функциональных возможностей мышц нижних конечностей, проанализированы показатели в покое и при статическом мышечном напряжении. Проведены видеоанализ техники бега на 100 м и корреляционный анализ.
Результаты исследования и выводы. Выявлены особенности биоэлектрической активности и вязко-эластических свойств мышц нижних конечностей в покое и при статической нагрузке. В покое отмечаются высокие значения амплитуды сокращения мышц, асимметрия показателей тонуса и жесткости исследуемых мышечных групп слева. При статической нагрузке выявлена мышечная асимметрия влево, показаны более высокие функциональные резервы исследуемых групп мышц нижних конечностей слева. Корреляционный анализ показал высокую степень взаимозависимости показателей техники бега с биоэлектрической активностью и жесткостью изученных мышц левой нижней конечности.
Ключевые слова: нервно-мышечный аппарат, вязко-эластические свойства, кинематические показатели, техника бега, спортсмены с интеллектуальными нарушениями.
Abstract
Objective of the study was to reveal the features of bioelectrical activity and vis-coelastic properties of the muscles of the lower extremities in relation to the kinematic characteristics of the 100-meter run technique in athletes with intellectual disabilities.
Methods and structure of the study. With the participation of 23 athletes with a mild degree of mental retardation, studies were carried out using non-invasive methods of electromyography, myotonometry and the calculation of the asymmetry coefficient to assess the functional capabilities of the muscles of the lower extremities, indicators were analyzed at rest and during static muscle tension. A video analysis of the 100-meter running technique and a correlation analysis were carried out.
Results and conclusions. The features of bioelectrical activity and viscoelastic properties of the muscles of the lower extremities at rest and under static load were revealed. At rest, high values of the amplitude of muscle contraction, asymmetry of the indicators of tone and stiffness of the studied muscle groups on the left are noted. Under static load, muscle asymmetry to the left was revealed, higher functional reserves of the studied muscle groups of the lower extremities on the left were shown. Correlation analysis showed a high degree of interdependence of running technique indicators with bioelectrical activity and stiffness of the studied muscles of the left lower limb.
Keywords: neuromuscular apparatus, viscoelastic properties, kinematic indicators, running technique, athletes with intellectual disabilities.
£ Г.
CL
4—
О OJ и
CL
' "О С
га
^
О (U .с H
Введение. Спортивная деятельность сопряжена с функциональными изменениями во всех системах организма, в том числе в нервно-мышечном аппарате (далее - НМА). При этом непрерывность морфологических, биохимических, функциональных перестроек в НМА составляет основу для правильного выполнения техники двигательного действия и развития специальных физических качеств [2-6]. Изменения функциональных возможностей НМА спортсмена в процессе тренировочной
и соревновательной деятельности прежде всего направлены на поддержание мышечного баланса при выполнении техники соревновательного упражнения и совершенствование двигательных функций [5, 9, 11].
Результаты научных исследований в области паралимпий-ского спорта подтверждают необходимость изучения особенностей функционального состояния спортсменов с ограниченными возможностями. Вместе с тем в меньшей степени
82
http://www.teoriya.ru
№10 • 2023 Октябрь | October
изучены функциональные особенности НМА, которые прежде всего предопределяют эффективность выполнения техники соревновательного упражнения [3, 7-9, 11]. Следовательно, определение параметров функционального состояния НМА и анализ их особенностей у спортсменов-паралимпийцев во взаимосвязи с кинематическими характеристиками техники бега позволит обосновать научно-методические предложения по повышению эффективности тренировочной и соревновательной деятельности в паралимпийских дисциплинах легкой атлетики.
Цель исследования - выявить особенности биоэлектрической активности и вязко-эластических свойств мышц нижних конечностей во взаимосвязи с кинематическими характеристиками техники бега на 100 метров у легкоатлетов с нарушением интеллекта.
Методика и организация исследования. Научная работа проведена в подготовительном периоде годичного цикла подготовки при участии 23 легкоатлетов с легкой степенью умственной отсталости, в возрасте 15-20 лет, тренирующихся на этапе совершенствования спортивного мастерства. С использованием электромиографии («Нейро МВП Микро») и миотонометрии (технология MyotonPro) [1] исследованы биоэлектрическая активность и вязко-эластические свойства мышц нижних конечностей. Измерения проводились в двух режимах: в состоянии покоя и при выполнении максимальной статической нагрузки в течение 10-15 с. Показатели регистрировались с правой и с левой сторон, исследовались мышцы: прямая мышца бедра (далее ПМБ), длинная головка бицепса бедра (далее ДГББ) и латеральная головка икроножной мышцы (далее ЛГИМ).
Для анализа кинематических параметров техники легкоатлетического бега проводилась видеосъемка с использованием стационарной видеокамеры Sony HDR CX 550 E, регистрация сигналов с частотой 50 кадров в секунду. Биомеханический анализ техники легкоатлетического бега осуществлялся с помощью программного обеспечения Dartfish Pro Suite 10. Анализировались показатели времени опоры и скорости бега.
Статистическая обработка результатов была выполнена на ПК с использованием пакета анализа данных в программе Excel 10. Статистическая значимость различий определялась по критерию Вилкоксона, при p<0,05. В корреляционном анализе использовался расчет коэффициента ранговой корреляции Спирмена при уровне значимости p<0,01.
Индекс асимметрии вычислялся по формуле: IS=[(XR-XL):(XR+XL)^100, где IS - индекс симметрии, XR - результа-
ты с правой стороны, XL - результаты с левой стороны. Положительное значение индекса асимметрии свидетельствует об асимметрии вправо, отрицательное - влево [10].
Результаты исследования и их обсуждение. В таблице представлены результаты электромиографических параметров обследованных спортсменов. Показатель максимальной амплитуды биоэлектрической активности тонуса мышц в покое был выше, чем у здоровых спортсменов, что отражает напряжение НМА. Также отмечается асимметрия тонуса исследуемых мышц нижних конечностей слева.
При статической нагрузке регистирируется меньшая амплитуда тонуса исследованных мышц слева, значимые отличия в ПМБ и ЛГИМ (р<0,05). Относительно покоя наблюдалась большая разница максимальной амплитуды справа, что может свидетельствовать о более высоких функциональных резервах исследуемых мышц нижних конечностей слева.
Показатели вязко-эластических свойств мышц нижних конечностей в покое, судя по всем исследуемым миотономе-трическим параметрам были в норме. Отмечается асимметрия влево, судя по тонусу и жесткости, а также более низких времени релаксации и текучести, особенно ПМБ (р<0,05), что свидетельствует о больших функциональных резервах в покое мышц нижней конечности слева.
При максимальной статической нагрузке определена асимметрия и дисбаланс всех изученных мышц, поскольку показатели тонуса и жесткости выше справа в ПМБ, а в других мышечных группах ДГББ и ЛГИМ эти же показатели выше слева.
Индекс асимметрии (см. рисунок) по максимальной амплитуде биоэлектрической активности тонуса мышц в покое показал значительную асимметрию влево всех изученных мышц на 39,5-61,6%. Вязко-эластические свойства мышц нижних
65,0% 55,0% 45,0% 35,0% 25,0% 15,0% 5,0% -5,0% -15,0% -25,0% -35,0% -45,0% -55,0% -65,0%
амплитуда ДГББ ЛГИМ
время релаксации вязко-упругие с
R-ПМБ R-ДГББ R-ЛГИМ C-ПМБ C-ДГББ C-ЛГИМ
I I
1 I |
|
■ покой ■ нагрузка
Индекс асимметрии по максимальной амплитуде биоэлектрической активности тонуса мышц и вязко-эластическим свойствам мышц в покое и при статической нагрузке, в %
Состояние мышц нижних конечностей у легкоатлетов с интеллектуальными нарушениями в состоянии покоя и при максимальной статической нагрузке по данным электромиографии
Обследуемая мышца Максимальная амплитуда, мкВ
Покой Нагрузка
ПМБ справа 96,90±23,69 737,12±137,92
слева 144,57±44,44 460,29±56,62
р <0,05 <0,05
ДГББ справа 116,07±31,94 674,90±107,35
слева 189,78±69,32 673,61±71,72
р <0,05 >0,05
ЛГИМ справа 68,20±19,90 915,07±208,44
слева 128,89±56,61 640,21±87,24
р <0,05 <0,05
№10 • 2023 Октябрь | October
http://www.teoriya.ru
конечностей в покое указывают на незначительную асимметрию влево по времени релаксации ПМБ (20,2%) и текучести ПМБ (16,7%).
При статической нагрузке отмечается значительная асимметрия ПМБ (46,2%) и ЛГИМ (35,3%) вправо по показателю максимальной амплитуды биоэлектрической активности тонуса мышц и показателю текучести вязко-эластических свойств мышц ПМБ (55,9%) и ЛГИМ (18,4%).
Корреляционный анализ кинематических характеристик техники бега на 100 м и состоянием НМА показал высокую двустороннюю значимость на уровне р<0,01 между показателями биоэлектрической активности мышц ДГББ, ЛГИМ слева, жесткости ЛГИМ справа и временем опоры, а также высокую отрицательную взаимозависимость между показателями биоэлектрической активности мышц ДГББ, ЛГИМ, ПМБ слева, жесткости ЛГИМ справа и скорости бега.
Выводы. Таким образом, в ходе настоящего исследования выявлены особенности биоэлектрической активности и вязко-эластических свойств мышц нижних конечностей и взаимосвязь с кинематическими характеристиками техники бега на 100 метров у легкоатлетов с нарушением интеллекта. В тренировочной деятельности легкоатлетов с интеллектуальными нарушениями необходимо предусмотреть использование тренировочных средств, направленных на поддержание мышечного баланса при выполнении техники соревновательного упражнения и совершенствования двигательных функций спортсменов.
Литература
1. Ведерникова И.В. Особенности развития двигательно-координа-ционных способностей у детей младшего школьного возраста с легкой умственной отсталостью / И.В. Ведерникова, Т.Ю. Карась // Вестник научного общества студентов, аспирантов и молодых ученых. - 2017. - № 2. - С. 23-28.
2. Еремушкин М.А. Характеристика мышечной работы у спортсменов-легкоатлетов с нарушением интеллекта, слуха и детским церебральным параличом / М.А. Еремушкин // Вестник восстановительной медицины. - 2021. - № 20 (2). - С. 23-28.
3. Красноперова Т.В. Техника легкоатлетического бега на дистанции 100 метров и состояние мышц нижних конечностей у спортсменов с нарушением интеллекта / Т.В. Красноперова, А.Н. Бе-лева, И.Г. Иванова // Адаптивная физическая культура. - 2022. - № 1 (89). - С. 42-46.
4. Никулина Ж.В. Кинематический анализ техники бега с максимальной скоростью и специальных беговых упражнений / Ж.В. Никулина, А.А. Петров, А.С. Максимов, В.Ю. Ершов, В.А. Никулин // Теория и практика физической культуры. - 2015. - № 6. - С. 71-73.
5. Самыличев А.С. Мышечная работоспособность учащихся вспомогательной школы / А.С. Самыличев, В.М. Олейник // Дефектология. - 2012. - № 3. - С. 17.
6. Федотова И.В. Особенности психического и физического развития детей с нарушениями интеллекта / И.В. Федотова // Международный студенческий научный вестник. - 2017. - № 3. - С. 50-57.
References
1. Vedernikova I.V., Karas T.Yu. Osobennosti razvitiya dvigatelno-koor-dinatsionnykh sposobnostey u detey mladshego shkolnogo vozrasta s legkoy umstvennoy otstalostyu [Features of the development of motor-coordinating abilities in children of primary school age with mild mental retardation]. Vestnik nauchnogo obshchestva studentov, aspirantov i molodykh uchenykh. 2017. No. 2. pp. 23-28.
2. Eremushkin M.A. Kharakteristika myshechnoy raboty u sportsmenov-legkoatletov s narusheniyem intellekta, slukha i detskim tserebralnym paralichom [Characteristics of muscular work in athletes-athletes with intellectual impairment, hearing impairment and cerebral palsy]. Vest-nik vosstanovitelnoy meditsiny. 2021. No. 20 (2). pp. 23-28.
3. Krasnoperova T.V., Beleva A.N., Ivanova I.G. Tekhnika legkoatlet-icheskogo bega na distantsii 100 metrov i sostoyaniye myshts nizhnikh konechnostey u sportsmenov s narusheniyem intellekta [Technique of athletics running at a distance of 100 meters and the state of the muscles of the lower extremities in athletes with intellectual disabilities]. Adaptivnaya fizicheskaya kultura. 2022. No. 1 (89). pp. 42-46.
4. Nikulina Zh.V., Petrov A.A., Maksimov A.S., Ershov V.Yu., Nikulin V.A. Kinematicheskiy analiz tekhniki bega s maksimalnoy skorostyu i spetsi-alnykh begovykh uprazhneniy [Kinematic analysis of running technique with maximum speed and special running exercises]. Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. 2015. No. 6. pp. 71-73.
5. Samylichev A.S., Oleinik V.M. Myshechnaya rabotosposobnost uchashchikhsya vspomogatelnoy shkoly [Muscular performance of secondary school students]. Defektologiya. 2012. No. 3. p. 17.
6. Fedotova I.V. Osobennosti psikhicheskogo i fizicheskogo razvitiya detey s narusheniyami intellekta [Features of the mental and physical development of children with intellectual disabilities]. Mezhdunarodnyy studencheskiy nauchnyy vestnik. 2017. No. 3. pp. 50-57.
7. Dariusz Mroczek, Edward Superlak, Marek Konefat, Mackata Krzysz-tof, Pawel Chmura, Tomasz Seweryniak, Jan Chmura. Changes in the Stiffness of Thigh Muscles in the Left and Right Limbs During Six Weeks of Plyometric Training in Volleyball Players. June 2018. Polish Journal of Sport and Tourism 25(2):20-24. DOI: 10.2478 / pjst-2018-0010.
8. Hoffman L.R., Koppenhaver S.L., MacDonald C.W. et al. Normative Parameters of Gastrocnemius Muscle Stiffness and Associations with Patient Characteristics and Function. Int J Sports Phys Ther. 2021. No. 16 (1). pp. 41-48.
9. Melo ASC., Cruz EB, Vilas-Boas JP et al. Scapular Dynamic Muscular Stiffness Assessed through Myotonometry: A Narrative Review. Sensors (Basel). 2022. No. 22(7). p. 2565.
10. Ning X., Haddad O., Jin S. & Mirca G. Influence of asymmetry on the flexion relaxation response of the low back musculature. Clinical Bio-mechanics (Bristol, Avon). 2011. No. 26 (1). pp. 35-39.
11. Vigotsky A.D., Halperin I., Lehman G.J., et al. Interpreting signal amplitudes in surface electromyography studies in sport and rehabilitation sciences. Front Physiol. 2018. No. 8. p. 985.
