CC BY
9
УДК 796.05
ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА СПОРТСМЕНОВ, ЗАВЕРШИВШИХ СПОРТИВНУЮ КАРЬЕРУ
Елена Николаевна Чернышева, кандидат педагогических наук, доцент, Великолукская государственная сельскохозяйственная академия, г. Великие Луки; Елена Николаевна Карасева, кандидат педагогических наук, доцент, Елена Владимировна Карташова, старший преподаватель, Галина Викторовна Батуркина, старший преподаватель, Елецкий педагогический университет им. И.А. Бунина, г. Елец
Аннотация
В спортивно-игровой деятельности возникает проблема выбора наиболее точного взаимосвязанного двигательного действия в ситуативно создавшейся игровой ситуации. Цель исследования: изучить параметры электромиографии мышц при выполнении различных по направленности технических действий. Методы исследования: для обоснования проблемы исследования проводился эксперимент констатирующего характера. Методом исследования являлась поверхностная электромиография (ЭМГ). Регистрация биопотенциалов скелетных мышц осуществлялась при помощи 16-ти канального «MegaWin ME 6000» в условиях лаборатории нейрофизиологии НИИ ПСОФК (Великие Луки) при выполнении специальных технических действий. Обследовано 12 спортсменов мужского пола (завершивших спортивную карьеру). Квалификация: КМС, МС и МСМК. Результаты исследования: реализация двигательных действий в избранном виде спортивно-игровой деятельности осуществляется посредством биоэлектрической активности скелетных мышц. Результатами исследования установлено, что процесс адаптации бывших спортсменов сопровождается значительными изменениями нейродинамических характеристик. Результаты исследования показывают, что механизмы регулирования электроактивности скелетных мышц имеют отличительные физиологические особенности и взаимосвязаны с показателями двигательной/моторной подготовленности и могут послужить основой для разработки средств научного обеспечения с целью управления двигательной подготовкой спортсменов после завершения спортивной карьеры. Фактические результаты проведенного исследования послужили основой для моделирования технологической модели и научного обоснования двигательных режимов восстановительно-оздоровительной направленности на основе избранного вида деятельности. Поверхностная электромиография является эффективным методом в изучении воздействия двигательных нагрузок на организм спортсменов после завершения спортивной карьеры. Полученные в ходе исследования данные могут быть положены в качестве тестовых параметров для определения способности к управлению движениями.
Ключевые слова: нервно-мышечный аппарат, биоэлектрическая активность мышц, регистрация скелетных мышц.
DOI: 10.34835/issn.2308-1961.2022.5.p468-472
ASSESSMENT OF THE FUNCTIONAL STATE OF THE NEUROMUSCULAR APPARATUS OF ATHLETES WHO HAVE COMPLETED THEIR SPORTS CAREER
Elena Nikolaevna Chernysheva, the candidate of pedagogical sciences, docent, State Agricultural Academy of Velikie Luki, Velikie Luki; Elena Nikolaevna Karasyova, the candidate of pedagogical sciences, docent, Elena Vladimirovna Kartashova, the senior teacher, Galina Viktorovna Baturkina, the senior teacher, The Yelets State University of I.A. Bunin, Yelets
Abstract
In sports and gaming activities, there is a problem of choosing the most accurate interconnected motor action in a situationally created gaming situation. The purpose of the study: to study the parameters of electromyography of muscles when performing various technical actions. Research methods: to substantiate the research problem, an experiment of a ascertaining nature was conducted. The method of investigation was surface electromyography (EMG). Registration of skeletal muscle biopotentials was carried out using a 16-channel "MegaWin ME 6000" in the conditions of the neurophysiology laboratory of the PSOFK Research Institute (Velikiye Luki) when performing special technical actions. 12 male athletes
(who have completed their sports career) were examined. Qualifications: CMS, MS and MSMC. The results of the study: the implementation of motor actions in the chosen form of sports and gaming activities is carried out through the bioelectric activity of skeletal muscles. The results of the study found that the process of adaptation of former athletes is accompanied by significant changes in neurodynamic characteristics. The results of the study show that the mechanisms of regulating the electroactivity of skeletal muscles have distinctive physiological features and are interrelated with indicators of motor/motor fitness and can serve as a basis for the development of scientific support tools for the purpose of controlling the motor training of athletes after the completion of a sports career. The actual results of the conducted research served as the basis for modeling a technological model and scientific justification of motor modes of restorative orientation based on the chosen type of activity. Surface electromyography is an effective method in studying the effects of motor loads on the body of athletes after completing a sports career. The data obtained during the study can be used as test parameters to determine the ability to control movements.
Keywords: athletes who have completed their sports career, indicators of bioelectric activity of muscles, registration of skeletal muscles.
ВВЕДЕНИЕ
Целенаправленная двигательная деятельность имеет принципиально важное значение в адаптации спортсменов к различным условиям дальнейшей жизнедеятельности после завершения спортивной карьеры. Разработка новых и совершенствование традиционных технологий спортивно-игровой направленности взаимосвязаны с уровнем знаний о физиологических процессах нервно-мышечного аппарата, механизмах управления движений различной координационной сложности, которые могут быть расширены с помощью метода электромиографии [1, 2].
Обзор научной литературы позволил установить, что амплитудные характеристики суммарной электромиографии могут быть использованы в качестве критериев при оценке двигательной подготовленности и полезными при выявлении ранней диагностики мышечного утомления. Однако анализ источников не позволил найти четкого представления о параметрах электромиографии говорящих, о потенциальных возможностях нервно-мышечного аппарата спортсменов, завершивших спортивную карьеру, выполнять двигательные нагрузки специфичные для спортивно-игровой деятельности.
МЕТОДИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование функционального состояния нервно-мышечного аппарата спортсменов, завершивших спортивную карьеру, проходило на базе НИИ ПСОФК ФГБОУ ВО «Великолукская государственная академия физической культуры и спорта» в стандартизированных условиях лаборатории нейрофизиологии. Регистрация биопотенциалов исследуемых скелетных мышц осуществлялась при помощи 16-канального «MegaWin ME 6000». Обследовано 12 взрослых спортсменов мужского пола, завершивших спортивную карьеру в возрасте 35-45 лет, имеющих квалификацию КМС, МС и МСМК. Во время выполнения технических действий у бывших спортсменов были изучены особенности биоэлектрической активности 5 скелетных мышц верхней конечности (n=6 - баскетболистов) и 10 скелетных мышц нижней конечности (n=6 - футболистов). Для регистрации ЭМГ использовались биполярные неполяризуемые одноразовые дисковые накожные электроды с межэлектродным расстоянием 2 см: активный - располагался в проекции на двигательной точке исследуемой мышцы, референтный - фиксировался по ходу ее волокон. Перед накладыванием электродов на мышцу кожная поверхность очищалась от волосяного покрова и обрабатывалась специальным раствором для хорошей проводимости электрического импульса [1]. Выбор места расположения электродов осуществлялся с учетом безопасности тестирования, оценки биоэлектрической активности мышц (электромиограмм - ЭМГ) наибольшего количества двигательных единиц исследуемой области тела, отсутствия артефактов при записи ЭМГ и помех движению при выполнении упражнения.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В спортивно-игровой деятельности постоянно стоит проблема выбора наиболее точного взаимосвязанного двигательного действия в любой создавшейся и быстро меняющейся игровой ситуации. В связи с этим, этап научного обоснования различных аспектов занятий оздоровительной направленности немыслим без использования инструментального оборудования и компьютерных программ, которые позволят ускорить процесс диагностирования функционального состояния нервно-мышечного аппарата с использованием одновременно большого количества параметров, учитывающих специфику игрового вида спорта [2].
В процессе исследования нами была получена информация констатирующего характера о физиологических процессах, происходящих в нервно-мышечном аппарате бывших спортсменов при выполнении специальных двигательных действий основанная на параметрах, полученных с помощью электромиографии:
а) регистрация скелетных мышц осуществлялась при выполнении бывшими спортсменами-баскетболистами броска одной рукой от головы с различного расстояния до корзины: с близкой дистанции, от средней дистанции и линии штрафного броска. Результаты проведенного исследования указывают на то, что при выполнении броска:
- с близкой дистанции - высокие показатели амплитуды и частоты биопотенциалов регистрировались в лучевом сгибателе кисти: 101,70±8,25 мкВ; 123,94±3,85 Гц; 192,1±17,42 мкВ/с (р<0,002); в двуглавой мышце плеча зарегистрированы более низкие показатели: 31,50±1,87 мкВ; 10,21±2,30 Гц; 91,10±7,97 мкВ/с (р>0,001);
- со средней дистанции - определены основные мышцы, имеющие биоэлектрическую активность, а именно: лучевой сгибатель кисти (161,00±13,70 мкВ; 135,20±12,10 Гц; 616,8±42,91 мкВ/с; р<0,001); локтевой разгибатель кисти (84,10±6,09 мкВ; 81,34±5,56 Гц; 359,3±21,5 квВ/с); трехглавая мышца плеча (64,10±4,85 мкВ; 29,89±6,50 Гц; 274,8±16,10 мкВ/с); в меньшей степени активность проявляется в двуглавой мышце плеча (29,49±2,87 мкВ; 16,12±5,40 Гц; 127,59±10,30 мкВ/с);
- от штрафной линии - наиболее высокие показатели средней амплитуды, интегральной активности и частоты биопотенциалов отмечены в лучевом сгибателе кисти: 147,94±6,92 мкВ; 128,43±6,87 Гц; 691,8±43,78мкВ/с; (р<0,002); более низкие показатели зарегистрированы в двуглавой мышце плеча: 29,58±2,81 мкВ; 12,51±2,10 Гц; 125,3±16,30 мкВ/с (р>0,001) (таблица 1).
Таблица 1 - Показатели биоэлектрической активности мышц при выполнении броска в корзину одной рукой от головы в баскетболе (M±SE)_
Параметры ЭМГ Мышцы, участвующие в работе
Двуглавая мышца плеча Трехглавая мышца плеча Лучевой сгибатель кисти Локтевой разгибатель кисти
а) близкая дистанция
Амплитуда, мкВ 31,50±1,87 53,50±4,87 101,70±8,25 67,10±4,50
Частота, Гц 10,21±2,30 20,24±1,30 123,94±3,85 80,59±2,80
Интеграл, мкВ/с 91,10±7,97 217,83±15,30 192,1±17,42 129,8±8,16
Достоверность различий, р >0,001 <0,001
б) средняя дистанция
Амплитуда, мкВ 29,49±2,87 64,10±4,85 161,00±13,70 84,10±6,09
Частота, Гц 16,12±5,40 29,89±6,50 135,20±12,10 81,34±5,56
Интеграл, мкВ/с 127,59±10,3 274,8±16,1 616,80±42,91 359,30±21,5
Достоверность различий, р >0,001 <0,001
в) линия штрафного броска
Амплитуда, мкВ 29,58±2,81 61,10±4,84 147,94±6,92 87,94±4,92
Частота, Гц 12,51±2,10 24,10±5,43 128,43±6,87 84,30±3,10
Интеграл, мкВ/с 125,3±16,30 270,10±14,50 691,8±43,78 359,38±21,46
Достоверность различий, р >0,001 <0,002
Следует отметить, порядок включения - выключения мышц плеча и предплечья: одним из первых в результате выполнения работы активизировался лучевой сгибатель
кисти (147,94±6,92 мкВ; 128,43±6,87 Гц; 691,8±43,78 мкВ/с; р<0,002), который совместно с локтевым разгибателем кисти (87,94±4,92 мкВ; 84,30±3,10 Гц; 359,38±21,46 мкВ/с; р<0,002) выполнял заключительную часть работы - выключался [1, 2].
Обобщая полученные параметры, можно отметить, что при выполнении дистанционных бросков основное движение приходится на лучевой сгибатель кисти, и её электроактивность в существенной мере определяет результативность. Такие мышцы как локтевой разгибатель кисти и трехглавая мышца плеча являются в данном случае вспомогательными мышцами при выполнении того или иного приёма независимо от расстояния до корзины. Вероятно, к группе мышц, определяющей точность бросков, относятся мышцы предплечья, реализующие движение кисти, и трехглавая мышца плеча, работу которой осуществляет разгибание в локтевом суставе. При выполнении броска от штрафной линии и средней дистанции до корзины в составе тестируемых мышц верхних конечностей рекрутировались большее количество двигательных единиц. Объясняется этот факт тем, что чем больше дистанция до корзины, тем больше должна быть амплитуда движения при замахе и мощнее заключительное усилие при выпуске мяча [1];
б) регистрация скелетных мышц осуществлялась бывшими спортсменами-футболистами при выполнении двух типов технических действий: удара средней частью подъема стопы; удара внутренней стороной стопы, которые выполнялись с разбега, с шага, с места:
- при ударе по мячу с разбега внутренней стороной стопы (в. с. с.) наиболее высокая активность (в пределах 133,0-158,31 мкВ) была зарегистрирована в таких мышцах, как: передняя большеберцовая мышца, медиальная головка икроножной мышцы, камба-ловидная мышца, напрягатель широкой фасции бедра; несколько более низкая биоэлектрическая активность (108,0-118,42 мкВ) зафиксирована в медиальной головке 4-хглавой мышцы бедра, прямой головке 4-главой мышцы бедра и двуглавой мышце бедра;
- при ударе по мячу средней частью подъема стопы (с. ч. п. с.) более высокие амплитудные значения ЭМГ (110,22-140,31 мкВ) зарегистрированы в камбаловидной мышце, медиальной головке икроножной мышцы голени, напрягателе широкой фасции бедра, медиальной головке 4-хглавой мышцы бедра. Меньшую активность проявляла прямая головка 4-хглавой мышцы бедра (102,42±15,75 мкВ) и двуглавая мышца бедра (104,61±21,61 мкВ). Суммарная электроактивность исследуемых мышц при ударе средней частью подъёма стопы была ниже на 98,0 мкВ, чем при ударе ее внутренней стороной;
- при ударе по мячу с шага внутренней стороной стопы и средней частью подъёма стопы наиболее активны следующие мышцы: передняя большеберцовая (только при ударе в. с. с. - 136,14 мкВ), камбаловидная (110,22-112,72 мкВ), медиальная головка икроножной мышцы голени (141,78-116,4 мкВ), напрягатель широкой фасции бедра (121,11-126,81 мкВ);
- при ударе по мячу с места внутренней стороной стопы и средней частью подъёма стопы наиболее активны мышцы: передняя большеберцовая (147,22-102,28 мкВ), камбаловидная (с. ч. п. - 171,47 мкВ), медиальная головка икроножной мышцы голени (124,58-163,0 мкВ), напрягатель широкой фасции бедра (110,06 мкВ - 140,03 мкВ), медиальная головка 4-хглавой мышцы бедра (с. ч. п. - 112,61 мкВ) и менее активна прямая головка 4-хглавой мышцы бедра (101,7-107,56 мкВ) (таблица 2).
Таблица 2 - Показатели биоэлектрической активности мышц при выполнении технических приёмов в мини-футболе_
Мышцы нижних конечностей Технические приемы (M±SE, мкВ): удар по мячу
с разбега с шага с места
Передняя большеберцовая мышца 133,50±16,87 136,14±24,57 147,22±28,07
84,75±23,37 79,01±21,36 102,28±24,79
Камбаловидная мышца 136,17±28,64 110,22±20,22 98,50±13,14
139,81±24,66 112,72±19,91 171,47±57,82
Мышцы нижних конечностей Технические приемы (M±SE, мкВ): удар по мячу
с разбега с шага с места
Латеральная головка икроножной мышцы голени 82,25±19,9 74,19±19,85 62,28±16,52
77,64±11,53 75,22±15,72 73,75±16,03
Медиальная головка икроножной мышцы голени 133,01±20,28 141,78±47,73 124,50±25,10
132,30±22,19 116,40±22,01 163,01±42,77
Латеральная головка 4-хглавой мышцы бедра 91,06±20,07 70,64±23,55 66,75±17,96
86,86±17,55 78,92±20,34 91,92±24,66
Двухглавая мышца бедра 108,01±36,2 82,70±26,3 77,64±24,2
104,61±21,61 76,31±15,7 91,81±24,4
Прямая головка 4-хглавой мышцы бедра 110,83±24,99 92,92±24,09 101,70±24,88
102,42±15,75 92,17±23,42 107,56±29,63
Напрягатель широкой фасции бедра 158,31±34,1 121,11±43,33 110,06±28,10
140,31±36,05 126,81±35,47 140,03±37,66
Медиальная головка 4-хглавой мышцы бедра 118,42±20,02 84,11±18,89 89,69±18,46
121,64±14,80 96,25±15,42 112,61±23,92
Большая ягодичная мышца 94,22±32,9 71,01±24,1 81,01±30,1
77,42±20,2 67,20±13,1 142,86±63,14
Примечание: числитель - удар по мячу внутренней стороной стопы; знаменатель - удар по мячу средней частью подъема стопы
Сопоставляя результаты исследования различных по технике ударов по мячу, можно отметить прирост амплитуды биоэлектрической активности всех мышечных групп нижних конечностей, но достоверно значимые различия наблюдались в передней боль-шеберцовой, камбаловидной и медиальной головке икроножной мышцы голени. По нашему мнению, именно на этих мышцах сконцентрирована вся основная нагрузка в момент выполнения вышеуказанных технических приемов. В итоге установлено, что при регистрации выполненных технических приемов, фиксируется вовлечение в основную работу порядка 75,2% скелетных мышц. В дальнейших исследованиях, полученная нами информация учитывалась при моделировании оздоровительной программы с учетом избранного вида игровой деятельности.
ВЫВОДЫ
В процессе исследования были выявленные мышцы, принимающие активное участие при выполнении технических действий с учетом спортивно-игровой деятельности. Фактические результаты говорят о том, что механизмы регулирования электроактивности скелетных мышц имеют отличительные физиологические особенности и взаимосвязаны с показателями двигательной/моторной подготовленности мужского контингента.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ланская, О.В. Характеристики биоэлектрической активности мышц при реализации двигательных действий пауэрлифтерами, баскетболистами и представителями легкоатлетического бега / О.В. Ланская, Е.В. Ланская // Российско-китайский научный журнал «Содружество». - 2016. - №4(4). - С. 95-100.
2. Инновационный подход в моделировании двигательной подготовки женских команд по мини - футболу / Е.Н. Чернышева, И.С. Примак, С.А. Смирнова, О.А. Прянишникова // Теория и практика физической культуры. - № 6. - 2015. - С. 51-54.
REFERENCES
1. Lanskaya, O.V. and, Lanskaya, E.V, (2016), "Characteristics of bioelectric activity of muscles in the implementation of motor actions by powerlifters, basketball players and representatives of track and field running", Russian-Chinese scientific journal "Commonwealth", № 4 (4), pp. 95-100.
2. Chernysheva, E.N., Primak, I.S., Smirnova, S.A., and Pryanishnikova, O.A., (2015), "Innovative approach in modeling the motor training of women's futsal teams", Theory and practice of physical culture, No. 6, pp. 51-54.
Контактная информация: eleckaraseva@rambler.ru
Статья поступила в редакцию 25.04.2022
