CC BY
29УДК: 796.323.2:61
ТРЕНЕР
нервно-мышечный аппарат баскетболисток в аспекте их возрастных особенностей
Кандидат педагогических наук, проректор по спортивной работе А.в. Сысоев
Кандидат биологических наук, доцент И.Е. Попова
Воронежский государственный институт физической культуры, Воронеж
NEUROMUSCULAR APPARATUS OF FEMALE BASKETBALL PLAYERS IN VIEW OF THEIR AGE FEATURES A.V. Sysoev, Ph.D., pro-rector for sports
I.E. Popova, associate professor, Ph.D.
Voronezh state institute of physical culture, Voronezh
Key words: neuromuscular transmission, excitability of motor neurons, functional features. The feature of the motor mode of people involved in sports influences functioning of all body systems, including neuromotor apparatus. Regular sports occupations contribute to very accurate organization of regulation of performance of a motor act, fully complying with necessary motor tasks. Here the study of the peculiarities of functioning of the neuromuscular apparatus under the influence of specific sports activity contributes to a more detailed analysis of the mechanisms of development of adaptive processes in athletes' neuro-motor system as well as their possible restructuring due to some factors associated with implementation of physical loading of various volume. In the process of age-related development human neuro-muscular apparatus undergoes structural and functional changes at neural, muscular, hormonal and biochemical levels. Since an athlete cannot be trained without the formed motor function, more sophisticated technologies are required that take into account not only the specificity of sports activity, but also age and the initial level of athletes' motor fitness. The level of the motor component of functional fitness can be objectively estimated by means of electromyography. It is also known that with growing sports skills the regulation mechanisms get better, body's functionalities increase and motor coordination improves. For this reason, the purpose of the research was to study the functional features of the neuromuscu-lar apparatus of female basketball players from different age groups and sports qualification acquired during the long-term training process.
Analysis of the obtained data revealed that long-term basketball occupations contribute to increase of maximum conduction of excitation in nerve fibers, the number and synchrony of active motor units of muscles of upper and lower extremities. The identified physiological features of neuromuscular apparatus can serve as objective indicators for the operational control of the training process of of young female athletes, where the stipulated qualities should be developed to improve efficiency of athletes' playing actions in early phases of basketball occupations.
Ключевые слова: нервно-мышечная передача, возбудимость мотонейронов, функциональные особенности.
Введение. Особенность двигательного режима людей, занимающихся спортом, оказывает влияние на функционирование всех систем организма, в том числе и на нейромоторный аппарат. В процессе регулярных занятий спортом достигается очень тонкая настройка регуляции выполнения двигательного акта, полностью соответствующая необходимым двигательным задачам. При этом изучение особенностей функционирования нервно-мышечного аппарата под влиянием специфической спортивной деятельности способствует более детальному анализу механизмов развития адаптационных процессов в нейромоторной системе спортсменов, а также их возможной перестройки под влиянием факторов, сопряженных с выполнением различной по объему физической нагрузки [9].
В процессе возрастного развития нервно-мышечный аппарат человека претерпевает структурно-функциональные изменения на нейронном, мышечном, гормональном и биохимическом уровнях. Так как подготовка спортсмена невозможна без наличия сформированной двигательной функции, то необходим поиск более совершенных технологий, учитывающих не только специфику спортивной деятельности, но и возраст, а также исходный уровень двигательной подготовленности атлетов [8, 12, 13]. Уровень двигательного компонента функциональной подготовленности можно объективно оценить с помощью метода электромиографии [5]. Известно также, что по мере роста спортивного мастерства механизмы регуляции становятся более совершенными, возрастают функциональные возможности организма, улучшается координация движений. По этой причине целью исследования явилось изучение функциональных особенностей нервно-мышечного аппарата баскетболисток различных возрастных групп и спортивной квалификации, приобретённой в ходе многолетнего тренировочного процесса.
Методика и организация исследования. Объектом исследования были девушки-баскетболистки, по возрасту разделенные на три группы. 1-ю составили спортсменки 13-14 лет (n = 10), 2-ю - 15-16 лет (n = 10) и 3-ю - 19-30 лет (n = 10). Полученные данные сравнивали с нормами, имеющимися в литературе [1, 3, 4, 6, 7, 11].
Биоэлектрическую активность мышц оценивали при помощи нейромиоанализатора НМА-4-01 «Нейромиан». Основным методом исследования являлась стимуляционная миография нервов medianus, ulnaris, musculocutanius, tibialis. При этом регистрировали М-ответ с мышц abductor pollicis brevis, abductor digiti minimi, abductor hallucis, biceps brachii.
Для регистрации моторного ответы мышц (М-ответа) применяли накожные электроды. Активный электрод накладывали на моторную точку мышцы, референтный - на область сухожилия этой мышцы. Заземляющий электрод размещали между отводящим и стимулирующим электродами. Стимулирующий биполярный электрод накладывали в проекции нерва, иннервирующего данную мышцу. При исследовании проводящей функции нервов использовали стимулы супрамаксималь-ной интенсивности.
С целью оценки проводимости сегментарной дуги, включающей сенсорные, двигательные волокна вне спинного мозга и внутриспинальную ее часть, а также уровня возбудимости мотонейронов регистрировали Н-рефлекс с медиальной головки мышцы gastrocnemius, который вызывали по общепринятой методике путем стимуляции нерва tibialis через униполярный электрод, при этом активный электрод располагался в подколенной ямке [6].
Полученные данные обрабатывали общепринятыми методами вариационной статистики с
оценкои достоверности различных эмпирических выборок по критерию Стьюдента (Г-критерию).
Результаты исследования и их обсуждение. С целью оценки суммарного электрического потенциала мышцы в ответ на одиночное электрическое раздражение двигательных волокон смешанного периферического нерва регистрировали М-ответ мышц верхних и нижних конечностеИ баскетболисток различных возрастных групп. Показано статистически достоверное уменьшение значении латентности, а также резидуаль-ноИ латентности (РЛ) М-ответа у спортсменок 3-И группы по сравнению с таковыми у атлеток 1-И и 2-И групп при стимуляции срединного, локтевого, кожно-мышечного, а также большеберцового нервов (рис. 1-4). Полученные данные указывают на повышение максимальноИ проводимости возбуждения по нервным волокнам исследуемых нервов у взрослых баскетболиток, имеющих максималь-ныИ спортивныИ стаж, что способствует большему развитию быстроИ силы.
Увеличение максимальноИ проводимости возбуждения по моторным волокнам нервов верхних и нижних конечностеИ баскетболисток 3-И группы указывает и на повышение их функциональноИ
Рис. 2. Параметры М-ответа при стимуляции п. ulnaris баскетболисток различных возрастных групп
Рис. 1. Параметры М-ответа при стимуляции п. medianus баскетболисток различных возрастных групп. Условные обозначения. Здесь и на рис. 2-4: Право, Лево - правая и левая верхние и нижние конечности
Рис. 3. Параметры М-ответа при стимуляции п. musculocu-tanius баскетболисток различных возрастных групп
Рис. 4. Параметры М-ответа при стимуляции n. tibialis баскетболисток различных возрастных групп
подвижности, или лабильности, которая определяет не только наименьшее время, необходимое для возникновения возбуждения, но и время, необходимое для завершения возбуждения и восстановления способности ткани давать новые последующие импульсы возбуждения [1]. Известно также, что латентный период моторной реакции является индикаторным показателем быстроты мышечного сокращения [5]. Следовательно, регулярные занятия баскетболом способствуют совершенствованию качества нервно-мышечного аппарата спортсменов, что согласуется с литературными данными [14]. При этом в основе скоростно-силового движения лежит способность мышц к растяжению с мгновенным, значительным напряжением и последующим быстрым, мощным сокращением. Быстрота мышечного сокращения является одним из важнейших факторов, определяющих функциональное состояние мышечного аппарата спортсменов, специализирующихся в скоростно-силовых видах спорта [10].
При исследовании амплитуды М-ответа мышц верхних и нижних конечностей установлены максимальные значения данного параметра у более квалифицированных баскетболисток 3-й группы относительно такового у юных спортсменок (см. рис. 1-4). Полученные данные указывают на то, что с увеличением времени занятий баскетболом и возраста атлеток повышается количество и синхронность задействованных двигательных единиц мышц верхних и нижних конечностей, что способствует достижению наибольшего проявления мгновенной силы, которая будет характеризовать максимальную динамическую силу и как следствие способствовать повышению спортивного результата. Увеличение амплитуды у спортсменок
3-й группы может быть обусловлено также увеличением площади поперечного сечения мышечных волокон в результате регулярных спортивных тренировок.
Поскольку к 12-15 годам мышечные веретена заканчивают свое развитие и строение мышечной ткани становится таким же, как у взрослых 20-30 лет [1, 17], выявленные отличия функционирования нервно-мышечного аппарата взрослых баскетболисток, по всей вероятности, обусловлено их более продолжительными занятиями баскетболом по сравнению с юными спортсменками. Так, число и уровень развития отдельных структур мышечных веретен в разных мышцах неодинаковы, сложность их строения зависит от амплитуды движения и силы сокращения мышцы, которые связаны с координационной работой мышцы [12]. Ее объем выше у более квалифицированных атлеток.
Максимальная скорость проведения нервного импульса по исследуемым нервам (см. рис. 1-4) выявлена также у более квалифицированных и взрослых баскетболисток. По всей вероятности, это обусловлено длительными занятиями баскетболом спортсменок 3-й группы, поскольку к 13 годам чувствительные и двигательные окончания мышечного аппарата достигают полного развития и сходны с таковыми у взрослых людей [1].
Для оценки рефлекторного синхронного ответа двигательных единиц медиальной икроножной мышцы на электрическое раздражение чувствительных волокон большеберцового нерва применяли методику Н-рефлекса. Установлено отсутствие статистически значимых отличий таких параметров Н-рефлекса, как АН/М и Лат (см. таблицу). Полученные данные свидетельствуют о сходной относительной доле рефлекторно возбужденных мотонейронов из общего их числа медиальной икроножной мышцы.
Параметры Н-рефлекса mm gastrocnemius баскетболисток различных возрастных групп
Однако известно, что к 18-27 годам происходит снижение амплитуды Н-рефлекса [16]. Вероятно, выявленное отсутствие различий в рефлекторной возбудимости а-мотонейронов у баскетболисток различных возрастных групп обусловлено влиянием продолжительных занятий баскетболом взрослых спортсменок, уровень спортивной квалификации которых выше и развитие скоростно-силовых качеств, формирование и совершенствование сложнокоординационных двигательных навыков
Параметры Н-рефлекса mm gastrocnemius баскетболисток различных возрастных групп
Параметр 1-я группа 2-я группа 3-я группа
Н/М, % Лево 17,6±2,7 19,1±2,9 21,3±1,9
Право 21,0±1,9 22,4±2,3 18,7±3,1
Лат, мс Лево 31,6±2,1 29,6±2,1 32,2±2,7
Право 32,8±1,7 30,5±2,7 31,7±2,3
лучше, чем у атлеток 1-й и 2-й групп. Высказанное предположение подтверждается литературными данными, согласно которым возбудимость а-мотонейронов выше у спортсменов, имеющих более высокую квалификацию [2, 5, 15].
Зарегистрированные среднегрупповые величины латентного периода Н-рефлекса статистически достоверно не отличаются в пределах разных возрастных групп и находятся в рамках нормы здоровых лиц [3]. Полученные данные указывают на то, что баскетболистки различного возраста имеют сходную степень миелинизации и диаметра чувствительных и двигательных волокон. Установленный факт обусловлен как особенностью скорости распространения нервного импульса в период роста волокон, так и спецификой спортивной деятельности.
Выводы. Анализ полученных данных позволил установить, что продолжительные занятия баскетболом способствуют повышению максимальной проводимости возбуждения по нервным волокнам, количества и синхронности задействованных двигательных единиц мышц верхних и нижних конечностей. Выявленные физиологические особенности нервно-мышечного аппарата могут служить объективными индикаторами для оперативного управления процессом подготовки юных спортсменок, при котором с целью повышения эффективности игровых действий атлеток на первых этапах занятия баскетболом следует развивать указанные выше качества. В процесс подготовки молодых баскетболисток необходимо включить упражнения, позволяющие увеличить долю рефлекторно возбужденных мотонейронов из общего их числа медиальной икроножной мышцы, а также степень миелинизации большебер-цового нерва, что позволит усовершенствовать и улучшить сложнокоординационные двигательные навыки.
Литература
1. Антонова В.А. Возрастная анатомия и физиология / В.А. Антонова. - М.: Высшее образование. - 2006. - 192 с.
2. Арифулин А.Н. Функциональная характеристика нейромотор-ного аппарата нижних конечностей у юношей-спортсменов различных специализаций: дис. ... канд. биол. наук / А.Н. Арифулин. - Владимир, 2005. - 128 с.
3. Бадалян Л.О. Клиническая электронейромиография / Л.О. Ба-далян, Скворцов Л.А. - М.: Медицина, 1986. - 3б8 с.
4. Безруких М.М. Возрастная физиология (Физиология развития ребенка) / М.М. Безруких, В.Д. Сонькин, Д.А. Фарбер. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 416 с.
5. Городничев Р.М. Спортивная электронейромиография / Р.М. Городничев. - Великие Луки: ВГАФКиС, 2005. - 227 с.
6. Команцев В.Н. Методические основы клинической электро-нейромиографии / В.Н. Команцев, В.А. Заболотных. - СПб., 2001. - 350 с.
7. КоцЯ.М. Спортивная физиология / Я.М. Коц. - М.: Физкультура и спорт, 1986. - 135 с.
8. Ланская О.В. Возрастные особенности изменений двигательных рефлексов мышц нижних конечностей человека / О.В. Ланская // Новые исследования. - 2011. - № 1. - С. 15-21.
9. Ланская О.В. Изучение билатеральных моносинаптических рефлексов мышц верхних и нижних конечностей у представителей циклического и игрового видов спорта / О.В. Ланская,
Е.Ю. Андриянова // Новые исследования. - 2012. - № 4. - Т. 33.
- С. 5-12.
10. Макарова Г.А. Методологические принципы анализа и оценки физиологических критериев функционального состояния организма спортсменов / Г.А. Макарова, М. Л. Игельник, В.В. Бессчастная // Теория и практика физ. культуры. - 2007. - № 10. - С. 49-52.
11. Николаев С.Г. Практикум по клинической электронейромио-графии / С.Г. Николаев. - Иваново, 2003. - 264 с.
12. Прянишникова О.А. Спортивная электронейромиография / О.А. Прянишникова, Р.М. Городничев, Л.Р. Городничева, А.В. Ткаченко // Теория и практика физ. культуры. - 2005. - № 9. -С. 392.
13. Сонькин В.Д. Развитие мышечной энергетики и работоспособности в онтогенезе / В.Д. Сонькин, Р.В. Тамбовцева. - М.: ЛИ-БРОКОМ, 2011. - 368 с.
14. Тер-Ованесян И.А. Подготовка легкоатлета: современный взгляд / И.А.Тер-Ованесян. - М.: Терра-Спорт, 2000. - 128 с.
15. Фомин Р.Н. Пресинаптическое торможение a-мотонейронов спинного мозга у спортсменов, адаптированных к двигательной деятельности разной направленности / Р.Н. Фомин, Д.К. Фомина // Теория и практика физ. культуры. - № 9. - 2005. - С. 12-16.
16. Челноков А.А. Функциональные особенности рефлекторных и моторных ответов скелетных мышц в покое у лиц разного возраста / А.А. Челноков // Новые исследования. - 2012. - № 4. - Т. 33. - С. 13-22.
References
1. Antonova, V.A. Anatomy and Physiology / V.A. Antonova. - Moscow: Vysshee obrazovanie. - 2006. - 192 P. (In Russian)
2. Arifulin, A.N. Functional characteristics of neuromotor apparatus of lower limbs in young athletes of different specializations: Ph.D. thesis / A.N. Arifulin. - Vladimir, 2005. - 128 P. (In Russian)
3. Badalyan, L.O. Clinical electroneuromyography / L.O. Badalyan, L.A. Skvortsov. - Moscow: Meditsina, 1986. - 368 P. (In Russian)
4. Bezrukikh, M.M. Age physiology (Physiology of Child's Development) / M.M. Bezrukikh, V.D. Son'kin, D.A. Farber. - Moscow: Academia, 2003. - 416 P. (In Russian)
5. Gorodnichev, R.M. Sport electroneuromyography / R.M. Gorodnichev. - Velikie Luki: VSAPhCS, 2005. - 227 P. (In Russian)
6. Komantsev, V.N. Methodological bases of clinical electroneuromyography / V.N. Komantsev, V.A. Zabolotnykh. -St.Petersburg, 2001. - 350 P. (In Russian)
7. Kotz, Ya.M. Sport physiology / Ya.M. Kotz. - Moscow: Fizkultura i sport, 1986. - 135 P. (In Russian)
8. Lanskaya, O.V. Age features of change in motor reflexes of human lower limb muscles / O.V. Lanskaya // Novye issledovaniya. - 2011.
- № 1. - P. 15-21. (In Russian)
9. Lanskaya,O.V.The study of bilateral monosynaptic reflexes muscles of upper and lower limbs in cyclic and game sports representatives / O.V. Lanskaya, E.Ya. Andriyanova // Novye issledovaniya. - 2012.
- № 4. - V. 33. - P. 5-12. (In Russian)
10. Makarova, G.A. Methodological principles of analysis and evaluation of physiological criteria of athletes' functional state / G.A. Makarova, M.L. Igel'nik, V.V. Besschastnaya // Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. - 2007. - № 10. - P. 49-52. (In Russian)
11. Nikolaev, S.G. Workshop on clinical electroneuromyography / S.G. Nikolaev. - Ivanovo, 2003. - 264 P. (In Russian)
12. Pryanishnikova, O.A. Sport electroneuromyography / O.A. Pryanishnikova, R.M. Gorodnichev, L.R. Gorodnicheva, A.V. Tkachenko // Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. - 2005. - № 9. - P. 392. (In Russian)
13. Sonkin, V.D. Development of muscular and energy working capacity in ontogenesis / V.D. Sonkin, R.V. Tambovtseva. -Moscow: LIBROKOM, 2011. - 368 P. (In Russian)
14. Ter-Hovhannisyan, I.A. Training athletes: a modern view / I.A. Ter-Hovhannisyan. - Moscow: Terra-Sport, 2000. - 128 P. (In Russian)
15. Fomin, R.N. Presynaptic inhibition of a-motor neurons of the spinal cord in athletes adapted to diverse motor activity / R.N. Fomin, D.K. Fomina // Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. - № 9. - 2005. - P. 12-16. (In Russian)
16. Chelnokov, A.A. Functional features of reflex and motor responses of skeletal muscles at rest in people of different ages / A.A. Chelnokov // Novye issledovaniya. - 2012. - № 4. - V. 33. - P. 1322. (In Russian)
17. Kido, A. Spinal excitation and inhibition decrease as humans age / A. Kido, N. Tanaka, R.B. Stein // Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. - 2004. - V. 82. - № 4. -- Р. 238-248.
Информация для связи автором:
Поступила в редакцию 8.11.2013 г.
