CC BY
11
5. Prelikova, O.S. (2005), Teaching the style of business speech at Russian language lessons in specialized classes, dissertation, Ryazan.
Контактная информация: olegpuzikoff@gmail.com
Статья поступила в редакцию 02.10.2022
УДК 799.315
ОСОБЕННОСТИ МЫШЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ВЫСТРЕЛОВ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ СПОРТИВНЫХ ПИСТОЛЕТОВ
Александр Михайлович Пухов, кандидат биологических наук, доцент, Дарья Николаевна Васильева, аспирант, Сергей Михайлович Иванов, младший научный сотрудник, Великолукская государственная академия физической культуры и спорта, Великие Луки
Аннотация
В результате экспериментальных исследований на основании электромиографического анализа выявлены различия в активности скелетных мышц при выполнении выстрелов из пневматического и малокалиберного оружия. Высококвалифицированные спортсмены-стрелки (n=7) выполняли по 10 выстрелов из пневматического и малокалиберного оружия на дистанциях 10, 25 и 50 м в условиях, моделируюшдх соревновательную деятельность. Анализировались 12 скелетных мышц спины, плечевого пояса и правой руки. Установлено, что наибольшие усилия спортсмены проявляли при стрельбе из стандартного малокалиберного пистолета 25 м, а наименьшие при выстрелах из пневматического пистолета. Независимо от вида пистолета основную нагрузку при стрельбе несли дельтовидная и верхние пучки трапециевидной мышц. Вместе с тем, подавляющее количество исследуемых мышц проявляли свою активность на подпороговом уровне и амплитуда их электроактивности составляла менее 100 мкВ.
Ключевые слова: спортивная стрельба, стрельба из пистолета, электромиография, малокалиберный пистолет, малокалиберный стандартный пистолет, произвольный малокалиберный пистолет, пневматический пистолет.
DOI: 10.34835/issn.2308-1961.2022.10.p357-361
MUSCLE ACTIVITY FEATURES DURING VARIOUS SPORTS PISTOLS TYPES
SHOOTING
Aleksandr Mikhailovich Pukhov, the candidate of medical sciences, docent, Darya Nikolaevna
Vasilyeva, the post-graduate student, Sergey Mikhailovich Ivanov, the junior research associate, Velikie Luki State Academy of Physical Education and Sports, Velikie Luki
Abstract
The article shows the results of the experimental studies on the basis of electromyographic analysis. Differences in skeletal muscles' activity during air pistol and 22-caliber pistol shooting were revealed. High qualified athletes-shooters (n=7) performed 10 shots from air pistol and 22-caliber pistol at distances of 10, 25 and 50 m in conditions of simulating competitive activity. 12 skeletal muscles of the back, shoulder girdle and right arm were analyzed. It was established that athletes show the greatest efforts during a 25 m pistol shooting, and the least efforts during an air pistol shooting. Regardless of the pistol type, the main load when shooting was carried by the deltoid muscle and upper parts of trapezius muscle. At the same time, the most number of studied muscles show their activity at the subthreshold level and the amplitude of their electroactivity were less than 100 ^v.
Keywords: sport shooting, pistol shooting, electromyography, 22-caliber pistol, 25 m pistol, 50 m pistol, air pistol.
ВВЕДЕНИЕ
Спортивная стрельба из пистолета отличается от остальных стрелковых видов спорта многообразием стрелковых упражнений и конструкциями оружия для их выпол-
нения. В программу Олимпийских игр входят дисциплины, выполняемые из пневматического пистолета на дистанции 10 м, малокалиберного стандартного пистолета на 25 м и малокалиберного произвольного пистолета на 50 м (последний был исключен из программы XXXII летних Олимпийских игр 2020 г. в Токио).
Обучение технике стрельбы из спортивного пистолета начинается, как правило, из пневматического оружия, что объясняется его относительной безопасностью по сравнению с малокалиберным и наличием облегченных моделей для начинающих спортсменов. Малокалиберный пистолет на 25 м является основным оружием спортсмена-стрелка и из него выполняется большое количество стрелковых упражнений, которые отличаются не только количеством выполняемых выстрелов, но и условиями их выполнения. Наиболее сложным в техническом плане является стрельба на дистанции 50 м из произвольного малокалиберного пистолета. Каждая дисциплина в виду конструктивных особенностей пистолета, дистанции и специфики выполнения упражнений сопровождается особенностями техники выполнения выстрелов из пистолетов. В связи с этим, цель работы заключалась в выявлении особенностей активности скелетных мышц при выполнении выстрелов из спортивных пистолетов различных конструкций.
ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В исследовании приняли участие стрелки из пистолета (n=7), имеющие спортивную квалификацию от I разряда до Мастера спорта России. Спортсмены выполняли по 10 выстрелов из пневматического и малокалиберного оружия на дистанциях 10, 25 и 50 м в условиях, моделирующих соревновательную деятельность. Согласно правилам соревнований стрельбу из пневматического пистолета осуществляли на дистанции 10 м. Из стандартного малокалиберного пистолета стрельба производилась на дистанции 25 м по неподвижной мишени (пистолет 25 м), а из произвольного малокалиберного пистолета - на 50 м (пистолет 50 м). Во время выстрелов производилась регистрация электроактивности 12 скелетных мышц посредством телеметрического биомонитора МЕ 6000 (MegaElectronics LTD, Финляндия). Дистанционное управление биомонитором и последующая обработка данных производилась в специализированной программной среде MegaWin (MegaElectronics LTD, Финляндия). Частота дискретизации сигнала составляла 2 кГц.
Обследуемые спортсмены выполняли удержание оружия правой рукой и, соответственно, имели правостороннюю изготовку. В связи с этим, левая рука находилась в свободном положении и не принимала активного участия в выполнении выстрела. Для регистрации электромиограмм (ЭМГ) были выбраны мышцы спины, плечевого пояса и правой руки (рисунок): верхние пучки трапециевидной; широчайшая спины; большая грудная; дельтовидная (передняя и средняя части); длинная головка трехглавой плеча; длинная головка двуглавой плеча; плечелучевая; лучевой сгибатель запястья; локтевой разгибатель запястья. После наложения электродов спортсменам предоставлялось время на произвольную специальную разминку. Далее каждый спортсмен выполнял стрельбу из пневматического пистолета, затем из пистолета 25 м и в конце из пистолета 50 м. При переходе стрелка с одной дистанции на другую электроды повторно не переклеивались, т. е. место их наложения не изменялось и было постоянно.
Анализ зарегистрированных электромиограмм подразумевал количественную выраженность амплитуды биопотенциалов в фазу максимального прицеливания за 1 секунду до момента выстрела. Отметка выстрела регистрировалась посредством разработанного датчика звуковых колебаний «Эхо-1», который располагался в непосредственной близости от оружия и, улавливая звуковые колебания от выстрела, генерировал стандартный электрический TTL синхроимпульс на один из каналов биомонитора МЕ 6000.
Статистическую обработку данных осуществляли с помощью Statistica 10.0. Рассчитывали среднее арифметическое (М) и ошибку среднего арифметического (m). В неко-
торых случаях рассчитывали изменения, выраженные в процентах. Для оценки статистически значимых различий регистрируемых параметров применяли непараметрический критерий Мапп-\¥Ы1пеу. Статистически значимым уровнем считали р<0,05.
Рисунок - Расположение изучаемых скелетных мышц при выполнении выстрелов из пистолета
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Элеткромиографический анализ позволяет установить степень участия конкретных скелетных мышц в выполнении выстрела, а также выявить допускаемые спортсменами некоторые технические ошибки [1, 6]. Средняя амплитуда ЭМГ имеет прямую зависимость от силы, которую развивают мышцы, при этом наиболее тесная связь наблюдается при выполнении медленных движений и их изометрическом напряжении [4]. Стрельба по «неподвижной» мишени заключается в сохранении вертикальной изготовки спортсмена и стабильности оружия в мишени, следовательно, наблюдается преимущественно изометрическое напряжение скелетных мышц. Таким образом, сопоставление средней амплитуды ЭМГ исследуемых мышц при выполнении выстрелов из пистолетов различной конструкции свидетельствовало о величине развиваемых ими усилий.
Суммирование ЭМГ-активности всех исследуемых мышц при выполнении каждого упражнения дает представление о степени проявления усилий при выполнении двигательного действия. Наибольшая суммированная амплитуда ЭМГ была выявлена при выполнении выстрелов из стандартного малокалиберного пистолета по неподвижной мишени - 1173,53 мкВ, несколько меньшее значение зарегистрировано при стрельбе из пистолета 50 м - 1027,98 мкВ. Наименьшее мышечное напряжение спортсмены развивали при выполнении выстрелов из пневматического пистолета - 891,04 мкВ (таблица). Амплитуда ЭМГ всех исследуемых мышц при стрельбе из пистолета 25 м была выше по сравнению с выстрелами из оружия других конструкций, за исключением широчайшей мышцы спины с левой стороны (22,38±1,08 мкВ), напряжение которой кратно увеличилось при стрельбе из пневматического (69,37±14,05 мкВ) и произвольного (38,83±2,17 мкВ) пистолетов. Наличие отдачи от выстрела при стрельбе из малокалиберного оружия и противодействие ей, связано с необходимостью более высокой мышечной активности для сохранения системы «стрелок-оружие» по сравнению с пневматическим пистолетом. Можно отметить, что длина ствола у стандартного малокалиберного пистолета регламентируется и составляет 153 мм, а у пистолета 50 м не ограничивается, но в среднем составляет 290-300 мм, следовательно, чем короче ствол, тем больше отдача от выстрела, а у пневматического оружия она практически отсутствует. Таким образом, конструктивные особенности стандартного малокалиберного пистолета требуют от спортсмена проявления большего напряжения мышц, позволяющего более жестко закрепить плечевой и лу-чезапястный суставы для противодействия отдаче при производстве выстрела.
Для всех упражнений было характерно наиболее высокое напряжение мышц, участвующих в удержании выпрямленной в сторону правой руки с оружием: дельтовидная и трапециевидная (верхняя часть) - амплитуда их электроактивности находилась в диапазоне от 100 до 200 мкВ (таблица 1). Другие исследуемые мышцы проявляли ЭМГ-
активность ниже 100 мкВ не зависимо от конструкции оружия, а в некоторых случаях напряжение мышц не достигало и 50 мкВ. Стабильность удержания пистолета в мишени и сохранение неподвижности изготовки достигается не развиваемой мышцами силой, а вследствие постоянства их напряжения и расслабления не участвующих мышечных групп [3], что объясняет низкую ЭМГ-активность исследуемых мышц. Таким образом, стрелок из пистолета выполняет выстрелы с минимально возможным мышечным напряжением, достаточным для удержания оружия, и развиваемые усилия мышц находятся на уровне 530% от своего произвольного максимума [2]. Однако имеются и противоположные результаты исследований [7], в которых утверждается, что для повышения результатов стрельбы из пневматического пистолета женщин необходимы специальные силовые упражнения, направленные на развитие силы хвата. Вместе с тем, следует отметить, что целенаправленная силовая тренировка мышц кисти и рук имеет существенное значение только для начинающих спортсменов, не имеющих опыт стрельбы [5].
Таблица - Амплитуда электроактивности мышц при выполнении выстрелов из пистолета, мкВ, М±т_
№ Мышцы Пистолет 25 м Пистолет 50 м Пневматич. пистолет
1 Передняя часть дельтовидной пр. 216,01±14,01 190,61±9,03 177,75±12,09#
2 Средняя часть дельтовидной пр. 206,54±9,05 196,03±4,09 125,01±17,03#$
3 Верхняя трапециевидная пр. 130,48±12,35 119,55±9,01 105,72±10,02
4 Длинная головка двуглавой пр. 111,64±9,34 106,47±10,05 84,75±8,37#$
5 Верхняя трапециевидная лев. 86,58±5,24 83,03±4,72 66,08±6,91#$
6 Плечелучевая пр. 91,06±10,09 78,61±6,15 64,03±5,09#$
7 Локтевой разгибатель запястья пр. 79,06±6,04 76,13±5,08 71,17±7,46
8 Длинная головка трёхглавой пр. 75,19±12,16 43,11±3,06* 43,55±6,01#
9 Широчайшая спины лев. 22,38±1,08 38,83±2,17* 69,37±14,05#$
10 Лучевой сгибатель запястья пр. 59,12±6,04 37,41±0,09* 32,72±1,05#$
11 Широчайшая спины пр. 50,03±6,61 40,19±3,03 29,31±1,08#$
12 Большая грудная пр. 45,45±7,18 18,01±1,07* 21,58±2,06#
I 1173,53 1027,98 891,04
Примечание: статистически значимые различия при р<0,05: * - между пистолетами 25 м и 50 м, # - между пистолетом 25 м и пневматическим пистолетом, $ - между пистолетом 50 м и пневматическим пистолетом.
Средняя амплитуда ЭМГ преимущественно всех исследуемых скелетных мышц при стрельбе из произвольного малокалиберного пистолета была меньше по сравнению со стандартным и больше по отношению к пневматическому оружию. Более длинный ствол и наличие специальной рукоятки позволяют смягчать отдачу от выстрела и, следовательно, не проявлять высокую активность для закрепления плечевого и лучезапястного суставов по сравнению с пистолетом 25 м. Этим объясняется более низкая активность трехглавой мышцы плеча на 42,67 % (р<0,05), большой грудной на 60,37 % (р<0,05) и лучевого сгибателя запястья на 36,72 % (р<0,05) (таблица 1).
Усилия, развиваемые мышцами, при выстрелах из пневматического пистолета были существенно меньше по сравнению с малокалиберным оружием. Отличительной особенностью являлась значительно высокая электроактивность широчайшей мышцы спины с левой стороны по сравнению со стандартным и произвольным пистолетами. Малое напряжения мышц, непосредственно участвующих в выполнении выстрела из пневматического пистолета, сопровождалось увеличением активности широчайшей мышцы спины с левой (контралатеральной) стороны, позволяющей препятствовать значительному моменту силы тяжести руки с оружием, стремящемуся опрокинуть тело.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные результаты свидетельствуют, что основную нагрузку при стрельбе из пистолета несут мышцы, участвующие в удержании вытянутой в сторону руки с пистолетом: средняя и передняя части дельтовидной и верхние пучки трапециевидной мышцы. Вместе с тем, подавляющее количество мышц проявляют свою активность на подпорого-
вом уровне и амплитуда их электроактивности меньше 100 мкВ. Наибольшие усилия спортсмены проявляют при стрельбе из стандартного малокалиберного пистолета 25 м, а наименьшие при выстрелах из пневматического пистолета. Электроактивность мышц при выстрелах из произвольного малокалиберного пистолета 50 м имеет схожие характеристики со стандартным и пневматическим пистолетами, ввиду его конструктивных особенностей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Закономерности управления движениями у высококвалифицированных стрелков из лука / А. М. Пухов, С. А. Моисеев, С. М. Иванов, Р. М. Городничев // Теория и практика физической культуры. - 2015. - № 6. - С. 20-22.
2. Особенности мышечной активности при выполнении выстрела из лука / А.М. Пухов, С.А. Иванов, С.А. Моисеев, Р.М. Городничев // Наука и спорт: современные тенденции. - 2016. - Т. 11, № 2 (11). - С. 82-87.
3. Скорук Е.А. Сравнительный анализ техники выстрела в спортивной стрельбе из пистолета / Е.А. Скорук // Физкультурное образование Сибири. - 2015. - Т. 33, № 1. - С. 129-132.
4. Neck Muscle EMG-Force Relationship and Its Reliability During Isometric Contractions / R. Martire, K. Gladh, A. Westman, O. Björn // Sports Medicine. - 2017. - N. 16. - URL: https://doi.org/10.1186/s40798-017-0083-2 (дата обращения 03.10.2022).
5. Ocak, Y. Does Shooting Performance Increase With Exercises / Y. Ocak, Y. Balamut // Kine-siologia Slovenica -2022. - N. 28. - P. 62-78.
6. Svecova, L. EMG as Objective Method for Revealed Mistakes in Sport Shooting / L. Sve-cova, D. Vala, Z. Slanina // Proceedings of the Second International Scientific Conference «Intelligent Information Technologies for Industry» (IITI'17). - 2018. - Vol. 680. - URL: https://doi.org/10.1007/978-3-319-68324-9_48 (дата обращения 03.10.2022).
7. The Relationship Between Pistol Olympic Shooting Performance, Handgrip and Shoulder Abduction Strength / D. Mon-López, M.S. Zakynthinaki, C.A. Cordente, J. García-González // Journal of human kinetics. - 2019. - N. 69. - P. 39-46.
REFERENCES
1. Pukhov A.M., Moiseev S.A., Ivanov S.M., Gorodnichev R.M. (2015), "Laws Of Motion Control In Elite Archers", Theory and Practice of Physical Culture, No. 6, pp. 20-22.
2. Pukhov A.M., Ivanov S.M., Moiseev S.A., Gorodnichev R.M. (2016), "Features Of Muscle Activity During Performing A Shot From A Bow", Science and sports: current trends, Vol. 11, No 2(11), pp. 82-87.
3. Skoruk E.A. (2015), "Comparative analysis of the shooting technique in sports pistol shooting", Physical education in Siberia, Vol. 33, No. 1, pp. 129-132.
4. Martire R., Gladh K., Westman A., Björn O. (2017), "Neck Muscle EMG-Force Relationship and Its Reliability During Isometric Contractions", Sports Medicine, No. 16, available at: https://doi.org/10.1186/s40798-017-0083-2 (date accessed: 03.10.2022).
5. Ocak Y. and Balamut Y. (2022), "Does Shooting Performance Increase With Exercises", Kine-siologia Slovenica, No. 28, pp. 62-78.
6. Svecova L., Vala D., Slanina Z. (2018), "EMG as Objective Method for Revealed Mistakes in Sport Shooting", Proceedings of the Second International Scientific Conference «Intelligent Information Technologies for Industry» (IITI'17), Vol. 680, available at: https://doi.org/10.1007/978-3-319-68324-9_48 (date accessed: 03.10.2022).
7. Mon-López D., Zakynthinaki M.S., Cordente C.A., García-González J. (2019), "The Relationship Between Pistol Olympic Shooting Performance, Handgrip and Shoulder Abduction Strength", Journal of Human kinetics, No. 69, pp 39-46.
Контактная информация: alexander-m-p@yandex.ru
Статья поступила в редакцию 14.10.2022
