CC BY
13
3. Smirnov, A.A. and Pauesov, S.A., (2018), "Physical readiness of employees of the Russian Guard to perform tasks for the purpose of high-intensity exercises", Actual issues of the humanities and socio-economic sciences: proceedings of the International Scientific and Practical Conference (with fulltime participation), Perm, pp. 223-227.
4. Fofanov, A.M. and Kovalenko, V.N. (2019), "Experimental verification of the model of physical training of cadets with an insufficient level of physical training", Actual problems ofphysical and special training of law enforcement agencies, No. 2, p. 53-60.
Контактная информация: [email protected]
Статья поступила в редакцию 18.04.2020
УДК 796.015
ОСОБЕННОСТИ СОСТОЯНИЯ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА У
РАЗЛИЧНЫХ НОЗОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП НА НАЧАЛЬНОМ ЭТАПЕ ПОДГОТОВКИ В ПАРАЛИМПИЙСКИХ ДИСЦИПЛИНАХ ЛЕГКОЙ АТЛЕТИКИ
Татьяна Витальевна Красноперова, кандидат биологических наук; Евгения Александровна Киселева, научный сотрудник, Санкт-Петербургский научно-исследовательский
институт физической культуры
Аннотация
В статье представлены результаты исследований особенностей состояния нервно-мышечного аппарата в подготовительном периоде у легкоатлетов на начальном этапе спортивной подготовки с поражением опорно-двигательного аппарата, с интеллектуальными нарушениями и нарушениями зрения, специализирующихся в беговых дисциплинах. Результаты электромиографического исследования определили, что наиболее восприимчивыми к стандартной, выверенной методике построения процесса физической подготовки по аналогии с олимпийской дисциплиной оказались спортсмены с интеллектуальными нарушениями по сравнению с спортсменами с нарушением зрения, имеющими мышечный дисбаланс, и спортсменами с поражением опорно-двигательного аппарата, имеющими не только мышечный дисбаланс, но и исходно высокий мышечный тонус в покое, неблагоприятный для восприятия физической нагрузки. Мониторинг электромиографии в различных периодах подготовки позволит отследить, насколько выбранная методика построения процесса учебно-тренировочной деятельности корректна для конкретной нозологической группы, избежать получения травмы, нивелировать нозологический фактор.
Ключевые слова: метод электромиографии, нервно-мышечный аппарат, легкоатлеты с поражением опорно-двигательного аппарата, легкоатлеты с интеллектуальными нарушениями, легкоатлеты с нарушением зрения.
DOI: 10.34835/issn.2308-1961.2020.4.p240-244
FEATURES OF THE STATE OF THE NEUROMUSCULAR APPARATUS IN DIFFERENT NOSOLOGICAL GROUPS AT THE INITIAL STAGE OF PREPARATION IN PARALYMPIC DISCIPLINES OF ATHLETICS
Tatyana Vitalyevna Krasnoperova, the candidate of biological sciences, Evgeniya Aleksan-drovna Kiseleva, the researcher, St. Petersburg Scientific Research Institute of Physical Culture
Abstract
The article presents the results of studies of the characteristics of the state of the neuromuscular apparatus in the preparatory period for athletes at the initial stage of sports training with damage to the musculoskeletal system, with intellectual and visual impairments, specializing in running disciplines. The results of the electromyographic study determined that the most susceptible to the standard, verified methodology for constructing the physical preparation process by analogy with the Olympic discipline were the athletes with the intellectual disabilities compared with the athletes with visual impairment who have mus-
cular imbalances and athletes with musculoskeletal disorders who have no only muscle imbalance, but also initially high muscle tone at rest, unfavorable for the perception of physical activity. Monitoring electromyography in different periods of preparation will allow you to track how the selected methodology for constructing the process of training activities is correct for a nosological group, to avoid injury, to level the nosological factor.
Keywords: electromyography, neuromuscular apparatus, athletes with locomotorium damage, athletes with intellectual disorders, athletes with visual impairment.
ВВЕДЕНИЕ
Объективное исследование функциональных возможностей нервно-мышечного аппарата у спортсменов изучается с помощью результатов электромиографии (ЭМГ), которая является одной из неинвазивных методик, в ее основе лежит регистрация электрических биопотенциалов скелетных мышц [1, 2]. Электромиографические (ЭМГ) исследования распространены в рамках аппаратного контроля за состоянием нервно-мышечного аппарата спортсменов [3, 4]. В доступной отечественной и зарубежной литературе не выявлено работ по конкретизации особенностей состояния опорно-двигательного аппарата у легкоатлетов с помощью ЭМГ, однако наряду с этим в литературе встречаются многочисленные рекомендации по использованию ЭМГ для регистрации изменений состояния нервно-мышечного аппарата у здоровых людей, а также спортсменов других специализаций [2]. Цель исследования: совершенствование учебно-тренировочного процесса у легкоатлетов различных нозологических групп на начальном этапе подготовки.
МЕТОДИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
В рамках разработки научно обоснованных предложений по совершенствованию системы учебно-тренировочного процесса в паралимпийской легкой атлетике нами были выбраны в качестве контингента для исследования спортсмены (возраст 14±3 года) на начальном этапе подготовки различных нозологических групп (с поражением опорно-двигательного аппарата (ПОДА), с интеллектуальными нарушениями, с нарушением зрения). На этапе начальной подготовки одной из целей тренировочного процесса является коррекция имеющихся нозологических особенностей. С точки зрения построения учебно-тренировочного процесса, на данном этапе формируется база адаптационных возможностей к дальнейшей спортивной специализации. Исходя из закономерностей организации процесса спортивной подготовки, наиболее схожим по целям является подготовительный период - период фундаментальной подготовки, которая позволяет выйти спортсмену на запрограммированный спортивный результат.
На данном этапе методом интерференционной поверхностной электромиографии (ЭМГ) была изучена биоэлектрическая активность мышц с помощью поверхностных (накожных) электродов. Получаемую «суммарную» кривую общего объема двигательных единиц (ДЕ), отражающую суммарную активность тех ДЕ, которые в настоящее время находятся на достаточном уровне активации (включения), чтобы быть зарегистрированной поверхностными электродами. Исследование периферического нейромоторного аппарата даёт возможность определить функциональное состояние мышцы. Исследования проводились в подготовительный период годичного макроцикла.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Проанализирована зарегистрированная максимальная амплитуда сигнала биоэлектрической активности мышц у спортсменов с ПОДА с формой детского церебрального паралича (ДЦП), а именно спастической диплегией, спортсменов c легкой степенью умственной отсталости и спортсменов с нарушением зрения (таблица 1). Для спортсменов с поражением ОДА характерна высокая биоэлектрическая активность мышц в покое, что сопутствует спастическим процессам независимо от стороны пареза. Эта особенность свидетельствует о неспособности двигательных центров привести к нормализации тонус
мышц из-за разрушения или поражения.
Таблица 1 - Результаты максимальной амплитуды сигнала биоэлектрической активности мышц у спортсменов с ПОДА, ЛИН и НЗ____
Исследуемая поверхность Состояние ПОДА, п=7 | ЛИН, п=7 | НЗ, п=7
Максимальная амплитуда (мкВ) М±т
Бицепс справа Покой 194,4±14,2 14,5±1,1 41,8±7,9
Статическое напряжение 280,2±36,8 203,0±11,5 687,0±40,7
Бицепс слева Покой 162,4±0,3 17,3±1,2 11,1±0,8
Статическое напряжение 1397,7±683,8 125,9±3,8 1116,2±75,9
Трицепс справа Покой 994,7±72,6 22,3±0,5 60,7± 10,5
Статическое напряжение 148,2±6,0 300,8±21,5 365,8±26,1
Трицепс слева Покой 988,0±205,8 62,6±2,6 8,7±0,4
Статическое напряжение 146,2±4,8 417,6±27,6 148,8±6,8
Передняя поверхность бедра справа Покой 256,7±6,1 27,9±0,7 11,5±0,6
Статическое напряжение 24,8±0,4 234,3±12,2 304,9±36,9
Передняя поверхность бедра слева Покой 560,1±44,9 38,2±1,1 15,4±2,2
Статическое напряжение 59,4±0,9 335,7±19,8 190,0±6,3
Задняя поверхность бедра справа Покой 1159,5±473,3 36,2±0,8 36,8±1,2
Статическое напряжение 149,0±17,7 412,6±30,1 298,2±52,2
Задняя поверхность бедра слева Покой 712,8±45,4 42,4±1,5 13,6±0,3
Статическое напряжение 134,7±1,9 467,4±26,9 182,9±11,3
При изометрическом мышечном напряжении происходит включение ДЕ, преимущественно бицепса. Биоэлектрическая активность мышц трицепса, передней и задней поверхности бедра снижается, что свидетельствует о включении в нагрузку тех ДЕ, которые функционально способны дать ответ на предъявляемую физическую нагрузку. Поэтому при занятии беговыми дисциплинами легкой атлетики важно определить функциональные возможности нервно-мышечного аппарата (НМА). По величине максимальной амплитуды мы рассматриваем функциональные возможности данной группы мышц, и чем она выше, тем выше данные возможности. У данного контингента выявлен мышечный дисбаланс в покое и при изометрической нагрузке мышц как верхних, так и нижних конечностей.
У спортсменов с интеллектуальными нарушениями биоэлектрическая активность мышц в покое была незначительно выше нормы (по нашим данным диапазон значений максимальной амплитуды в норме 15-30 мкВ), что отражает преобладание процессов возбуждения над торможением и на биоэлектрической активности мышц (таблица 1). В ответ на изометрическую нагрузку тонус мышц повышался в допустимых пределах. Данный факт отражает низкие функциональные возможности и адаптационные резервы нервно-мышечного аппарата. Мышечная асимметрия и дисбаланс выражены незначительно. Состояние НМА в целом свидетельствует о готовности подвергаться воздействию физической нагрузки на основании небольшого количества лимитирующих факторов, в частности асимметрии тонуса мышц.
У спортсменов с нарушением зрения в большей степени (по сравнению со спортсменами других нозологических групп) выявлен мышечный дисбаланс, как в покое, так и при изометрической нагрузке (таблица 1). Исключение составляет тонус мышц передней поверхности бедра в покое, где не выявлена даже асимметрия. Наблюдались низкие функциональные возможности мышц нижних конечностей и трицепса слева, определенные при статическом напряжении мышц. Низкая биоэлектрическая активность мышц бицепса и трицепса левой руки, передней поверхности бедра справа и задней поверхности бедра слева в отсутствие физической нагрузки свидетельствует об особенности состояния НМА лиц с нарушением зрения. Отсутствие полноценного зрительного контроля приводят к нарушению формирования зрительно-моторной координации, поэтому компенсаторные механизмы включают дифференцированность работы двигательного анализатора, которая может протекать без зрительного контроля. Происходит искажение динамических
стереотипов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для совершенствования учебно-тренировочного процесса у легкоатлетов различных нозологических групп на начальном этапе подготовки по величине максимальной амплитуды целесообразно рассматривать функциональные возможности данной группы мышц, и чем она выше при нагрузке, тем выше данные возможности. Для спортсменов с ПОДА с формой детского церебрального паралича (ДЦП), а именно спастической дипле-гией характерна высокая биоэлектрическая активность мышц в покое независимо от стороны пареза. Выявлен мышечный дисбаланс в покое и при изометрической нагрузке на всех изученных мышечных группах. У спортсменов с интеллектуальными нарушениями биоэлектрическая активность мышц в покое была незначительно выше нормы, а мышечная асимметрия и дисбаланс выражены незначительно. У спортсменов с нарушением зрения в большей степени выявлен мышечный дисбаланс, как в покое, так и при изометрической нагрузке. Отсутствие полноценного зрительного контроля приводят к нарушению формирования зрительно-моторной координации, поэтому компенсаторные механизмы включают дифференцированность работы двигательного анализатора без зрительного контроля.
Таким образом, результаты ЭМГ исследования определили, что наиболее восприимчивыми к стандартной, выверенной методике построения процесса физической подготовки по аналогии с олимпийской дисциплиной оказались спортсмены с интеллектуальными нарушениями по сравнению с спортсменами с нарушением зрения, имеющими мышечный дисбаланс, и спортсменами с ПОДА, имеющими не только мышечный дисбаланс, но и исходно высокий мышечный тонус в покое, неблагоприятный для восприятия физической нагрузки. Мониторинг ЭМГ в различных периодах подготовки позволит отследить, насколько выбранная методика построения процесса учебно-тренировочной деятельности корректна для конкретной нозологической группы, избежать получения травмы, нивелировать нозологический фактор.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ворошин, И.Н. Обоснование использования неинвазивных методов оценки функциональной подготовленности в паралимпийских скоростно-силовых дисциплинах легкой атлетики / И.Н. Ворошин, Т.В. Красноперова, Е.А. Киселева // Адаптивная физическая культура. - 2018. - № 1 (73). - С. 32-33.
2. Ворошин, И.Н. Современные научные исследования сектора развития адаптивной физической культуры и спорта инвалидов в ФГБУ СПбНИИФК / И.Н. Ворошин, Т.В. Красноперова, Е.А. Киселева // Адаптивная физическая культура. - 2018. - № 3 (75). - С. 6-7.
3. Красноперова, Т.В. Специфические состояния нервно-мышечного аппарата высококвалифицированных легкоатлетов-паралимпийцев с различными поражениями ОДА на этапах спортивной подготовки / Т.В. Красноперова, И.Н. Ворошин // Адаптивная физическая культура. - 2019. - № 4 (80). - С. 32-34.
4. Шевцов, А.В. Адаптивная восстановительная коррекция мышечной системы легкоатле-тов-паралимпийцев с нарушением зрения паравертебральным тренажером и стретч-массажем / А.В. Шевцов, Т.В. Красноперова, П.З. Буйлов // Адаптивная физическая культура. - 2013. - № 1 (53). - С. 29-32.
REFERENCES
1. Voroshin, I.N., Krasnoperova, T.V. and Kiseleva, E.A. (2018), "Foundation for the use of noninvasive methods for the assessment of functional readiness in speed-power disciplines of para athletics", Adaptive physical education, No. 1 (73), pp. 32-34.
2. Voroshin, I.N., Krasnoperova, T.V. and Kiseleva, E.A. (2018), "Modern scientific research in department of adaptive physical culture and sports development for disabled persons in FSBI «SPbNI-IFK»", Adaptive physical education, No. 3 (75), pp. 6-7.
3. Krasnoperova, T.V. and Voroshin, I.N. (2019), "Specific conditions of the neuromuscular apparatus of highly qualified paralympic athletes with various physical impairment at the stages of sports training", Adaptive physical education, No. 4 (80), pp. 32-34.
4. Shevtsov, A.V., Krasnoperova, T.V. and Builov, P.Z. (2013), "Adaptive regenerative correction of muscular system at paralympic athletes with visual impairments using paravertebral training simulator and stretch-massage", Adaptive physical education, No. 1 (53), pp. 29-32.
Контактная информация: [email protected]
Статья поступила в редакцию 08.04.2020
УДК 796.422.1
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БИОЭНЕРГЕТИКИ МИРОВЫХ РЕКОРДОВ В БЕГЕ НА СРЕДНИЕ ДИСТАНЦИИ
Валерий Дмитриевич Кряжев, доктор педагогических наук, ведущий научный сотрудник, Федеральный научный центр физической культуры и спорта, г. Москва; Святослав Валерьевич Кряжев, студент, Московский государственный технический университет им Н. Э. Баумана; Федор Владимирович Ростовцев, студент, Московский институт электроники и математики Национального исследовательского университета «Высшая
школа экономики»
Аннотация
Разработана оригинальная методика оценки максимальной аэробной скорости (MAS) по регрессии «средняя скорость бега - натуральный логарифм спортивных результатов». Максимальная аэробная мощность (MAP) рассчитывалась на основе умножения MAS на значение энергетической стоимости метра пути. Средняя метаболическая мощность рассчитывалась по формуле Di Prampero, а её аэробная и анаэробная составляющие - на основе уравнений модели Peronnet-Thibault. Получена оценка максимальной аэробной и анаэробной производительности (VO2max и А) для рекордсменов мира Давида Рудиша и Хишам Эль-Герруж. Определены соотношение вкладов аэробного и анаэробного компонентов в спортивный результат при установлении мировых рекордов как 50-50% для дистанции 800 м и 78,4-21.6%. для дистанции 1500 м.
Ключевые слова: бег на средние дистанции, мировой рекорд, энергетика бега, математическое моделирование.
DOI: 10.34835/issn.2308-1961.2020.4.p244-250
MATHEMATICAL ANALYSIS OF BIOENERGETICS OF THE MIDDLE DISTANCE
WORLD RECORDS
Valery Dmitrievich Kryazhev, the doctor of pedagogical sciences, leading research associate, Federal Scientific Center for Physical Culture and Sports, Moscow; Svyatoslav Valeryevich Kryazhev, the student, Bauman Moscow State Technical University; Fedor Vladimirovich Ros-tovtsev, the student, Moscow Institute of Electronics and Mathematics of the National Research
University Higher School of Economics
Abstract
The original method of assessing the maximum aerobic speed (MAS) by regression "average running speed - natural logarithm of sports results" is used. Maximum aerobic power (MAP) was calculated based on the multiplication of MAS by the energy cost of running. The average metabolic power was calculated by the Di Prampero formula, and its aerobic and anaerobic components were based on the model of Peronnet-Thibault. The maximum aerobic and anaerobic performance (VO2max and A) for the world record holders David Rudish and Hisham El Guerrou has been evaluated. The ratio of deposits of aerobic and anaerobic components to sports results in setting the world records as 50-50% for the distance of 800 m and 78.4-21.6% for the 1500 m distance has been determined.
Keywords: middle distances running, world record, running energetics, mathematical modeling
