CC BY
47
УДК: 796.015 DOI: 10.14526/2070-4798-2019-83-87
Методологические аспекты применения миографической системы «CALLIBRI MUSCLE TRACKER» в организации управления спортивной
подготовкой
Петров Р.Е., Мутаева И.Ш.*, Халиков Г.З., Герасимова И.Г.
Елабужский институт (филиал) Казанского (Приволжского) Федеральный Университета
Елабуга, Россия ORCID: 0000-0001-9352-971X, [email protected]
ORCID: 0000-0002-9387-7033, [email protected]* ORCID: 0000-0002-1898-3768, [email protected] ORCID: 0000-0002-63348-6656, [email protected]
Аннотация: По мнению специалистов, оценка состояния мышц является главным фактором оптимального распределения тренировочных нагрузок различной направленности. Подтверждение данного предположения открывает широкое возможности для оптимизации управления спортивной подготовки в циклических видах спорта. Особенно актуальна проблема расширения использования оборудования, облегчающие получения оперативной информации состояния мышц в покое и в процессе выполнения тренировочных нагрузок. Отмечено, что повышения эффективности управления тренировочным процессом спортсменов требует глубокие знания о включения в работу основных групп мышц. Материалы. В работе представлены методологические аспекты использования миографической системы «CALLIBRI MUSCLE TRACKER». Представлены описание миографической системы и предварительные результаты апробирования прибора на квалифицированных лыжниках-гонщиках. Методы исследования. Анализ научно-методической литературы по проблеме исследования, тестирования в системе с определением различных параметров исследования четырехглавый мышцы бедра, статистическая обработка результатов исследования. Результаты. Теоретически предполагать, что для увеличения аэробной работоспособности четырёхглавой мышцы бедра необходимо рассматривать доли участия в работе всех его головок. В связи с этим важно определить доли участие всех головок четырехглаво мышцы бедра при нагрузках различной направленности у лыжников гонщиков как основа лимитирующих физическую работоспособность всей мышцы. Заключение. Разработка и обоснование концепции определения доли участия основных компонентов четырехглавый мышцы необходимо для разработки методических положений управления процессом спортивной подготовке на основе подбора и постарения тренировочного воздействия. Для этого необходимо использовать сертифицированные приборы и оборудования и инновационные методические подходы исследования Ключевые слова: спорт, миографическая система «CALLIBRI MUSCLE TRACKER», нагрузка, показатели, четырехглавые мышцы бедра.
Для цитирования: Петров Р.Е., Мутаева И.Ш.*, Халиков Г.З., Герасимова И.Г. Методологические аспекты применения миографической системы «CALLIBRI MUSCLE TRACKER» в организации управления спортивной подготовкой. Педагогико-психлогические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. 2019; 14(3): 102-107. DOI: 10.14526/2070-4798-2019-83-87
Methodological aspects of applying myographing system "callibri muscle tracker" in the otganization of sports training management
Roman E. Petrov, Ilsiyar Sh. Mutaeva*, Gazinur Z. Khalikov, Irina G. Gerasimova
Elabuga Institute (branch) of Kazan (Volga) Federal University Elabuga, Russia ORCID: 0000-0001-9352-971X, [email protected]
ORCID: 0000-0002-9387-7033, [email protected]* ORCID: 0000-0002-1898-3768, [email protected] ORCID: 0000-0002-63348-6656, [email protected] Abstract: Judging by experts' opinion, the evaluation of muscle condition is the main factor of
various directions training loads optimal distribution. Confirmation of this assumption opens up new opportunities for optimizing the management of sports training in cyclic kinds of sports. The problem of expanding the use of equipment, which facilitates obtaining of operational information about the muscles state at rest and in the process of performing training loads, is particularly relevant. It is stated that the increase in the efficiency of the athletes' training process management requires deep knowledge about the inclusion of the main muscle groups in work. Materials. The study presents methodological aspects of using the myographic system "Callibri Muscle Tracker". The description of the myographic system and preliminary results of testing the device on qualified ski racers are represented. Research methods. Analysis of scientific and methodological literature on the problem of research; tests in the myographic system with determination of various parameters of studying the quadriceps muscle of thigh; statistical processing of the research results. Results. It is theoretically assumed that in order to increase the aerobic efficiency of the quadriceps muscle of thigh, it is necessary to consider the proportion of all its heads participation in the work. In this regard, it is important to determine the proportion of all the heads participation of the quadriceps muscle of thigh under loads of different directions at ski racers as the basis, which limits the physical performance of the entire muscle. Conclusion. The development and justification of the quadriceps muscle main components participation ratio determining concept are necessary for the elaboration of methodological theses for managing the process of sports training on the basis of selection and arrangement of training actions. For this purpose, it is necessary to use the certified devices and equipment and innovative methodical approaches of research.
Keywords: sport, myographic system "Callibri Muscle Tracker", load, indicators, quadriceps muscle of thigh.
For citation: Roman E. Petrov, Ilsiyar Sh. Mutaeva*, Gazinur Z. Khalikov, Irina G. Gerasimova.
Methodological aspects of applying myographing system "callibri muscle tracker" in the otganization of
sports training management. Russian Journal of Physical Education and Sport. 2019; 14(3): 102-107. DOI:
10.14526/2070-4798-2019-83-87
ВВЕДЕНИЕ
Современному спорту высших достижений присуще высокий уровень проявления физических и психических нагрузок. Отмечается существенный рост объема и интенсивности физических нагрузок, что остро встает проблема пересмотра планирования и рационального распределения тренировочных и соревновательных нагрузок в рамках макроцикла подготовки [4,5,7].
Под влиянием научно-технического прогресса, являющиеся условием повышения эффективности управления подготовки в спорте наблюдается тенденция ускорения процесса подготовки [13]. Разрабатываются специалистами инновационные технологии физической подготовки спортсменов на основе развития локальной мышечной выносливости [12].
Многие специалисты предлагают использование кардиорессператорных адаптационных возможностей организма и типов кровообращения, а также оценки функциональной подготовленности как основа повышения эффективности спортивной подготовки [1,2,3,4,6,9,10,11,14].
До последнего времени общепринятом было мнение о том, что повышения физических возможностей организма спортсменов в видах спорта с проявлением выносливости, необходимо повысить поступления кислорода к мышцам.
Это дало бы возможности улучшению адаптации кардиореспираторной системы к нагрузкам аэробной направленности [1,4]. Stickland, (2003) отмечает, что через максимального роста сердечного ритма при нагрузке говорит о пределе функциональных возможностей мышц, участвующих в двигательных действиях [15]. В современных исследованиях таких авторов как Polat, (2016); Ettema, (2017); Dahl, (2017) проведенных на лыжниках-гонщиках тестируя их на пределе частоты сердечных сокращений (ЧСС) в субмаксимальной зоне мощности, фиксировали максимальное потребление кислорода мышцами
[16,17,18].
Однако современный спорт требует не только исследования адаптационных возможностей сердечнососудистой системы, но и адаптации и нервной регуляции самих мышц, и механизмов повышающий их возможности аэробному метаболизму.
В работах группы авторов Ю.В. Высочин, Ю.П. Денисенко, В.А. Чуев (2007) в результате фундаментальных исследований было обнаружено скорость произвольного расслабления скелетных мышц, доказывающие связь с функциональной активностью систем ЦНС. Авторами установлено, что скорость расслабления мышц играют важную роль в формировании долговременной адаптации [4].
В связи с этим актуализируется проблема выявления и оценки этой адаптации. Для этого важно использования различных инструментальных методов. Валяние тренировочных нагрузок на функциональные показатели спортсменов рассматривали через физическую работоспособность и максимальное потребление кислорода. Также отмечено, что на показатели максимального потребления кислорода влияет не только выполнения упражнения в аэробном режиме, но и субмаксимальные упражнения. Специалистами также изучены резервы гликогена, концентрация лактата в мышцах при нагрузках различной мощности [14]. Отмечено, что снижение лактата в мышцах характеризует повышение доставки кислорода. Но данные о состояния мышц при различных нагрузках нуждается в пересмотре и дополнении.
Таким образом, изучение механизма доставки кислорода к работающим мышцам, лактата, резерва гликогена характеризует уровень проявления выносливости при нагрузках различной мощности. Но для более глубокого анализа не хватает изучение других видов адаптации происходящих в самих мышцах.
Цель исследования - выявить методологических основ эффективности применения миографической системы «CALLIBRI MUSCLE TRACKER» в процессе спортивной подготовки.
Задачи исследования:
1. Определение значимости применения
миографической системы «CALLIBRI MUSCLE TRACKER» в процессе спортивной подготовки в циклических видах спорта.
2. Провести исследования основных параметров работы четырёхглавой мышцы бедра с использованием миографической системы «CALLIBRI MUSCLE TRACKER».
3. Обосновать необходимость использования миографической системы «CALLIBRI MUSCLE TRACKER» в циклических видах спорта.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В работе использовано миографической системы «CALLIBRI MUSCLE TRACKER» для исследования показателей работы четырехглавой мышцы бедра (разгибателей голени) при выполнении велоэргометрической нагрузки возрастающий мощности. Для исследования нагрузка задавалась на велоэргометре типа «Kettler E3». Первоначальная нагрузка составила 30 ватт и каждая последующая нагрузка через 1 минуту выполнения, повышалась на 15 ватт до тех пор, пока спортсмен мог продолжать работу.
На рисунке 1 наглядно представлено пример экрана записи электромиограммы (ЭМГ) четырехглавой мышцы бедра, где происходило запись средней и максимальной амплитуды разгибателей голени.
О ä ч о
if* л к 4 ч* т
Рис.1. Окно монитора при записи ЭМГ мышцы при нагрузке
На электромиограмме представлено синим светом сокращение прямой мышца бедра (musculus rectur femoris), а белом сокращение латеральной широкой мышцы бедра (M. Vastus lateralis).
В таблице 1 представлено сводный протокол основных показателей электромиограммы
(ЭМГ) сокращения двух головок четырехглавый мышцы бедра.
Таблица 1. Показатели электромиограммы (ЭМГ) сокращения двух головок четырехглавый мышцы бедра
Исследуемые параметры Синий Musculus rectur femoris Белый M. Vastus lateralis
А(ср), мкВ 94 328
А(макс), мкВ 203 670
S, мВ*мс 46 136
Т(ср), с 0,5 0,4
N 71 74
Основными показателями миографической системы «CALLIBRI MUSCLE TRACKER» являются: А(ср) - средние амплитуда сокращения четырехглавый мышцы бедра измеряется в мкВ; А(макс)- максимальная амплитуда сокращения четырехглавый мышцы бедра, измеряется в мкВ; S - среднее значение площади сокращения четырехглавый мышцы бедра измеряемой в мВ*мс; Т(ср) - среднее время сокращения мышцы, с; N - количество сокращений мышц за одну минуту .
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Вопросы адаптации организма спортсменов к нагрузкам различной мощности в видах спорта интересовало многих исследователей. Ряд авторы физиологические обоснуйя аэробных возможностей и подбора тренировочных нагрузок указывают на необходимости корректной оценки влияния тренировочных нагрузок на организм спортсменов с применением корректных физиологических тестов. Особо внимание при этом Д.В. Попов, А.А. Грушин, (2014) уделяют вопросам доставки кислорода к мышцам особенно трехглавой мышце плеча и наружной головке четырехглавый мышцы бедра. Отмечают, что в наружной головке четырехглавой мышце бедра площадь волокон при увеличении аэробной и силовой нагрузки не изменилась [11].
Четырехглавя мышца бедра (musculus quadriceps femoris) самая сильная мышца опор-
но-двигательного аппарата человека имеет четыре головки: 1. Прямая мышца бедра (musculus rectur femoris); 2. Медиальная широкая мышца бедра (musculus vastus femoris); 3. Латеральная широкая мышца бедра (M. Vastus lateralis); 4. Средняя (промежуточная) широкая мышца бедра (M. Vastus intermedius) . Основной функций четырехглавой мышцы бедра является за счет сокращения всех головок производит разгибание голени. Доля участия всех головок в разгибании голени четырехглавой мышцы бедра изучено недостаточно.
Мы можем теоретически предполагать, что для увеличения аэробной работоспособности четырёхглавой мышцы бедра необходимо рассматривать доли участия в работе всех его головок. В связи с этим важно определить доли участие всех головок четырехглаво мышцы бедра при нагрузках различной направленности у лыжников гонщиков как основа лимитирующих физическую работоспособность всей мышцы.
Предварительные результаты, проведенные на группе спортсменов, занимающихся лыжными гонками позволил определить различной доли участия в работе головок четырехглавой мышцы бедра.
На рисунке 2 представлено доли участия основных головок четырехглавой мышцы бедра (musculus quadriceps femoris) в разгибании голени.
Рис.2. Соотношение доли участия основных головок четырехглавой мышцы бедра (musculus quadriceps femoris) в разгибании голени при велоэргометрической нагрузки
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, как в теории и в практике спортивной подготовки имеет место противоречия между необходимости применения оборудования для определения эффективности функционирования систем организма в процессе их многолетней подготовки и отсутствием или неполном применением научно обоснованных технологий интегративного контроля и оценки эффективности тренировочных воздействий на организм занимающихся.
Разработка и обоснование концепции определения доли участия основных компонентов четырехглавый мышцы бедра необходимо для разработки теоретико-методических положений управления процессом спортивной подготовке. Это может достигаться при подборе средств и определения нагрузки в сочетании интервалами отдыха тренировочного воздействия с с учетом функционального состояния основных мышечных групп. Для этого необходимо использовать сертифицированные приборы и оборудования и методические подходы исследования. Разработка концепции систематического контроля работы мышц спортсменов позволяет контролировать и оценить эффективности тренировочного воздействия и адаптации мышц к нагрузкам.
Целенаправленная информация о состоянии мышц и сравнительный анализ полученных результатов исследования позволяет оптимизировать эффективных педагогических воздействий.
Использование миографической системы «CALLIBRI MUSCLE TRACKER» для определения сократительных способностей четырехглавый мышцы бедра позволяет выявить влияние сократительных характеристик мышц на рост спортивной квалификации спортсменов.
Проведено теоретический анализ возможностей использования миографической системы «CALLIBRI MUSCLE TRACKER» в процессе спортивной подготовки в циклических видах спорта.
Проведено предварительные исследования сокращения головок четырехглавой мышцы бедра при возрастающий велоэргометрической нагрузки с использованием миографической системы «CALLIBRI MUSCLE TRACKER». Получены основные параметры характеризующих разгибателей голени.
Выявлено необходимость использования миографической системы «CALLIBRI MUSCLE TRACKER» в спортивной подготовки лыжников-гонщиков в дальнейших исследованиях.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ванюшин Ю.С. Компенсаторно-адаптационные реакции кардиореспираторной системы : дис. ... д-ра биол. наук. Казань. 2001: 323.
2. Ванюшин М.Ю., Елистратов Д.Е. Вли-
яние нагрузки повышающейся мощности на кардиореспираторную систему спортсменов с различными типами кровообращения. Фундаментальные исследования. 2012; 3: 241-244.
3. Вахитов И.Х. Насосная функция сердца в зависимости от возраста приобщения к мышечным тренировкам : автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Казань. 2005: 45.
4. Высочин Ю.В. Физиологические основы специальной подготовки футболистов. Набережные Челны: КамГИФК. 2007.
5. Семенов В.Г., Врублевский Е.П. Закономерности адаптационной изменчивости силы мышц женщин-спринтеров в процессе становления спортивного мастерства. Теория и практика физической культуры. 2000; 9: 22-24.
6. Гизатуллина Ч.А., Мутаева И.Ш. Пути индивидуализации подготовки бегунов на короткие дистанции на основе учета типологических особенностей кровообращения. Педагоги-ко-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. 2012; 3(24): 11-119. URL: http://kamgifk.ru/magazin/ joumal.htm (0,56/0,50).
7. Kuznetsova Z., Kuznetsov A., Mutaeva I., Khalikov G., Zakharova A. Athletes preparation based on a complex assessment of functional state. In Proceedings of the 3rd International Congress on Sport Sciences Research and Technology support. SCITEPRESS. 2015: 156-160.
8. Мутаева, И.Ш., Кузнецов А.С., Коновалов И.Е., Халиков Г.З. Оценка функциональной подготовленности легкоатлетов, тренирующихся на выносливость. Фундаментальные исследования. 2013; 6(2): 440-444.
9. Петров Р.Е., Бекмансуров Р.Х. Динамика частоты сердечных сокращений при ступенчато нарастающей нагрузке у лыжников-гонщиков в подготовительный период. Современные наукоемкие технологии. 2017; 2: 147-151
10. Петров Р.Е., Мутаева И.Ш., Иононв А.А. Определение и оценка аэробного порога и потенциальных возможностей сердечной системы лыжников-гонщиков (юношей) на основе использования ступенчато-возрастающей вело-эргометрической нагрузки. Педагогико-психо-логические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. 2018; 13(2): 198206. DOI 10.14526/02_2018_326
11. Попов Д.В., Грушин А.А., Виноградова О.Л. Физиологическое основы оценки аэробных возможностей и подбора тренировочных нагрузок в лыжном спорте и биатлоне. М.: Советский спорт. 2014: 17-20.
12. Селуянов В.Н., Лю Ц., Васильев А.В., Диас С. Инновационная технология физической подготовки футболистов на основе развития локальной мышечной выносливости. Физическая культура: воспитание, образование, тренировка.
2013; 34: 47-48.
13. Тихомиров А.К. Управление подготовкой в спорте: Монография. Моск. гос. акад. физ. культуры, «Книга и Бизнес». Малаховка. 2010: 230с.
14. Янсен П. ЧСС, лактат и тренировки на выносливость: пер. с англ. Мурманск: Тулома. 2006: 160.
15. Stickland M.K., Petersen S.R., Haykowsky M.J., Taylor D.A., Jones R.L. The effects of cycle racing on pulmonary diffusion capacity and left ventricular systolic function. Respir Physiol Neurobiol. 2003; 138: 291-299.
16. Polat M. An examination of respiratory and metabolic demands of alpine skiing. Journal of Exercise Science and Fitness. 2016; 14(2): 76-81.
17. Ettema G., Kveli E., 0ksnes M., Sandbakk 0. The role of speed and incline in the spontaneous choice of technique in classical roller-skiing. Human Movement Science. 2017; 55: 100-107.
18. Dahl C., Sandbakk 0., Danielsen J., Ettema G. The role of power fluctuations in the preference of diagonal vs. double poling sub-technique at different incline-speed combinations in elite crosscountry skiers. Frontiers in Physiology. 2017; 8: 94.
Статья поступила в редакцию: 12.08.2019
Петров Роман Евгениевич - кандидат педагогических наук, доцент, Елабужский институт (филиал) Казанского (Приволжского) Федерального Университета, 423600, Россия, г. Елабуга, ул. Казанская, дом 89, e-mail: [email protected]
Мутаева Ильсияр Шафиковна - кандидат биологических наук, профессор, Елабужский институт (филиал) Казанского (Приволжского) Федерального Университета, 423600, Россия, г. Ела-буга, ул. Казанская, дом 89, e-mail: [email protected]
Халиков Газинур Зиннурович -кандидат педагогических наук, старший преподаватель, Елабужский институт (филиал) Казанского (Приволжского) Федерального Университета, 423600, Россия, г. Елабуга, ул. Казанская, дом 89, e-mail: [email protected]
Герасимова Ирина Геннадьевна - кандидат педагогических наук, доцент, Елабужский институт (филиал) Казанского (Приволжского) Федерального Университета, 423600, Россия, г. Елабу-га, ул. Казанская, дом 89, e-mail: [email protected]
