CC BY
13
УДК 796.853.23:796.01
ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ МЕТОДИКИ ПОТЕНЦИРОВАНИЯ НА СОСТОЯНИЕ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА
СПОРТСМЕНОВ
А.А. Михеев, Н.А. Михеев, Д.В. Примак
Проведено исследование влияния комплексной методики физического воздействия на основе вибромиостимуляции и общей магнитотерапии на биоэлектрическую активность мышц верхних конечностей дзюдоистов. Определены особенности динамики амплитудных и частотных характеристик мышц в процессе выполнения серии стимуляционных занятий и минимально достаточной дозы комбинированной стимуляционной нагрузки в серии смежных занятий.
Ключевые слова: вибрационная тренировка, общая магнитотерапия, дзюдо, электромиография, биоэлектрическая активность мышц.
Целью данного исследования явилась нейрофизиологическая объективизация влияний комплексной методики стимуляции биологической активности (вибромиостимуляции) в сочетании с общей магнитотерапией на нервно-мышечный аппарат спортсменов. В задачи исследования входило, посредством данных поверхностной электромиографии (ЭМГ), проведение сравнительного анализа изменений биоэлектрической активности мышц верхних конечностей при выполнении динамических упражнений, в том числе определение особенностей динамики амплитудных и частотных характеристик мышц в процессе выполнения серии стимуляционных занятий, а также определение минимально достаточной дозы комбинированной стимуляционной нагрузки в серии смежных занятий.
Методы и материалы. Исследование активности мышц выполнялось посредством электромиографии (ЭМГ) [1]. Была использована методика поверхностной ЭМГ мышц верхних конечностей (m. biceps brahii, m. triceps brahii). Для исследований использовался компьютеризированный комплекс «Нейромиограф - 01 - МБН» (Россия). Исследования проводили в режиме максимального произвольного напряжения скелетной мускулатуры. Анализ суммарной электромиограммы проводили по амплитудным характеристикам, частоте, а также исследовали амплитуду и частоту турна.
Для моделирования вибрационной нагрузки использовались электромеханические тренировочные устройства отечественного производства. Частота вибрации составляла 30 Гц, амплитуда перемещения вибратода 4 мм [2].
В исследованиях приняли участие 8 высококвалифицированных дзюдоистов мужского пола. Средние характеристики в группе испытуемых
для возраста 21,5±3,8 лет составляли: масса тела 74,3±2,1 кг, длина тела 176,7±2,5 см, масса мышечной ткани 38,9±2,7 %, масса жировой ткани 16,6±2,2 %, стаж занятий спортом 11,5±2,5 лет.
Испытуемые на протяжении 2-х недель выполняли экспериментальную программу стимуляции, которая состояла из шести сеансов сочетанного воздействия дозированной вибрацией и магнитотерапией по три сеанса на каждой неделе. Все стимуляционные сеансы состояли из двух частей. В первой части занятия спортсмены выполняли вибрационные упражнения в повторном режиме - так называемый дозированный вибротренинг (ДВТ) по методу стимуляции биологической активности [3]. Во второй части занятия проводился сеанс магнитотерапии [4, 5].
Вибрационная тренировка подразумевала выполнение вибрационных упражнений динамического характера в повторном режиме. Для корректности сравнения результатов исследований упражнения, предлагаемые участникам экспериментальной группы, были унифицированы. В каждом упражнении вибростимуляции подвергались мышцы рук. Для этого испытуемым было предложено выполнять сгибания-разгибания рук в упоре сидя с опорой на вибротренажеры в темпе 1 цикл движения за 1 с. Испытуемые прекращали выполнение упражнения после того, как темп упражнения снижался, что являлось признаком наступления утомления. На каждой из тренировок испытуемые выполняли по 8 подходов описанного выше комбинированного упражнения. Интервалы отдыха между подходами составляли 3-5 мин (до полного восстановления). Средняя продолжительность каждого сеанса вибромиостимуляции составляла 854±35 с.
Процедуры общей магнитотерапии (ОМТ), продолжительностью 20 мин каждая, проводились сразу после сеансов вибромиостимуляции. Для ОМТ применялся аппарат «УниСПОК» (производство ООО «ИНТЕРСПОК», Республика Беларусь). Пространственная организация действующего магнитного поля (несущая частота 10 Гц, режим 2, частота модуляций в диапазоне от 60 до 200 Гц) реализовалась с помощью индуктора ИАМВ5 «Мат», изготовленного в виде матраса с определенным расположением индукторов для создания пространственно неоднородного МП. Индукция магнитного поля (МП) на поверхности индуктора 3,1 ± 0,5 мТл. МП, генерируемое аппаратом, модулируется музыкальной составляющей, что способствует усилению эффективности воздействия.
После каждой стимуляции испытуемым предоставлялся один день отдыха, а после третьей стимуляции - два дня.
Всего было выполнено три блока электромиографических исследований. Первое тестирование было проведено до начала стимуляций и фиксировало исходное состояние нервно-мышечного аппарата испытуемых. Второе тестирование состоялось через два дня после
окончания первого этапа стимуляций, состоящего из трех тренировок. Третье заключительное тестирование было проведено через два дня после окончания программы, состоящей из 6 стимуляций.
Данные, полученные в результате исследований, были обработаны с помощью методов математической статистики с целью оценки достоверности полученных характеристик. Все расчеты производились согласно общепринятым требованиям математико-статистической обработки с помощью компьютерной программы Statists, версия 6.0 для Windows.
Результаты и обсуждение. Результаты сравнительного анализа среднегрупповых параметров суммарной электромиографии скелетной мускулатуры у испытуемых экспериментальной группы до и после курса вибромиостимуляции в сочетании с общей магнитотерапией, представленные в табл. 1 и 2, свидетельствуют о наличии достоверных изменений по анализируемым показателям ЭМГ.
Таблица 1
Динамика среднегрупповых электромиографических показателей m. triceps brachii спортсменов в процессе проведения 6 серий дозированной вибрационной тренировки в сочетании с низкочастотной магнитотерапией (n=8) (Хср± Sx)
Показатели Показатели ЭМГ Показатели ЭМГ
мышцы левой руки мышцы правой руки
I II III I II III
Средняя 551,24± 614,75± 590,66± 537,10± 789,60± 832,48±
амплитуда, мкВ 94,01 175,55 99,04 76,11 32,10* 84,65**
Максимальная 4902,84± 5432,10± 5388,68± 5196,28± 8320,30± 6840,34±
амплитуда, мкВ 488,19 867,20 761,23 286,69 241,70* 1049,76
Средняя амплитуда турна, мкВ 1118,82± 242,19 1097,80± 162,00 1135,62± 166,47 1057,90± 144,98 1551,65± 151,15* 1588,84± 362,52
Частота турна, Гц 290,80± 439,50± 385,00± 337,00± 395,00± 352,20±
42,88 40,50 39,21 17,96 6,00 25,59
Средняя частота, Гц 54,80± 69,50± 71,00± 65,80± 69,00± 62,20±
2,26 3,50* 6,21** 4,25 9,00 6,24
Примечания: * - достоверные различия между показателями ЭМГ до начала
тренировочной серии и после 3-х стимуляций (р<0,05); **- достоверные различия между показателями ЭМГ до начала тренировочной серии и после 6 стимуляций (р<0,05); I - данные обследования до начала тренировочной серии; II - данные обследования после 3-х стимуляций; III - данные обследования после 6 стимуляций
Были выявлены определенные тенденции в динамике показателей, которые позволили сделать выводы относительно минимально достаточной дозы сочетанной стимуляционной нагрузки в серии тренировочных занятий.
На основе результатов предварительного тестирования был сделан вывод, что параметры амплитудных значений биоэлектрической активности m. rectus femoris, m. triceps brahii, m. biceps brahii находились в пределах нормы. Биоэлектрическая активность m. biceps brahii и m. triceps brahii по параметрам амплитудных значений находилась в пределах нормы.
В целом отмечено характерное наличие значительного числа высоких осцилляций по всем анализируемым мышцам. Частотные характеристики суммарной ЭМГ находились, или в рамках клинической нормы, или её превышали.
Комплекс данных биоэлектрической активности мышц рук показал, что после проведения трех стимуляционных занятий биоэлектрическая активность m. triceps brachii имеет следующие особенности (табл. 1): недостоверно увеличились средняя и максимальная амплитуды ЭМГ m. triceps brachii левой руки (11,2 и 10,8 % соответственно) и достоверно (р<0,05) увеличилась средняя и максимальная амплитуда ЭМГ m. triceps brachii правой руки (47,0 и 60,1 % соответственно). После шести занятий средняя амплитуда ЭМГ triceps brachii правой руки достоверно увеличилась на 55 % относительно исходных величин и на 5 % относительно данных второго обследования, то есть наблюдалось постоянное увеличение показателя во всех обследованиях.
Средняя частота ЭМГ m. triceps brachii левой руки после трех занятий достоверно (P<0,05) увеличилась на 28,7 %, а после шести занятий - на 31,1 % относительно исходного значения. Такая же тенденция при недостоверных различиях наблюдалась в динамике средней частоты ЭМГ m. triceps brachii правой руки.
Средняя амплитуда турна m. triceps brachii по мере проведения стимуляций постоянно увеличивалась. Динамика частоты турна во всех обследованиях практически не изменялась
Комплекс данных биоэлектрической активности мышц рук показал, что динамика биоэлектрической активности m. biceps brachii (см. табл. 2) в процессе проведения стимуляций была идентична динамике био -электрической активности m. triceps brachii (табл. 1). Так, средняя амплитуда ЭМГ левой руки достоверно (P<0,05) увеличилась после окончания серии стимуляций на 66,4 % (после третьего занятия на 90,2 %, P<0,05, то есть несколько уменьшилась, но осталась на высоком уровне). Показатель правой руки увеличивался постоянно по сравнению с исходным значением и достиг после третьего занятия 39,1 %, P<0,05, а после шестого - 47,1 %). Максимальная амплитуда ЭМГ m. biceps brachii левой и правой руки также увеличилась к третьему занятию (85,9 и 44,8 %), а после завершения программы стимуляции несколько уменьшилась по сравнению со вторым обследованием, но все-таки была достоверно выше исходных значений (P<0,05) на 58,3 и 38,7 % соответственно.
Таблица 2
Динамика среднегрупповых электромиографических показателей m. biceps brachii спортсменов в процессе проведения 6 серий дозированной вибрационной тренировки в сочетании с низкочастотной магнитотерапией (n=8) (Хср± Sx)
Показатели Показатели ЭМГ Показатели ЭМГ
мышцы левой руки мышцы правой руки
I II III I II III
Средняя 669,44± 1273,10± 1112,70± 707,44± 987,15± 1042,48±
амплитуда, мкВ 80,31 50,00* 54,96** 98,28 63,05* 108,42**
Максимальная 4971,20± 9241,90± 7869,62± 5523,92± 7998,05± 7660,66±
амплитуда, мкВ 399,71 35,40* 777,64** 225,31 574,75* 382,26**
Средняя амплитуда 1329,12± 2677,05± 2179,62± 1490,66± 1880,00± 1981,64±
турна, мкВ 195,35 24,05* 177,17** 118,67 108,50* 204,77**
Частота турна, Гц 242,40± 253,00± 266,00± 233,20± 288,50± 265,00±
8,31 21,00 10,85 13,05 5,50 17,59
Средняя частота, Гц 52,00± 59,50± 58,60± 57,00± 57,00± 51,80±
1,26 1,50* 2,60** 2,70 1,00 3,28
Примечания: * - достоверные различия между показателями ЭМГ до начала
тренировочной серии и после 3-х стимуляций (р<0,05); **- достоверные различия между показателями ЭМГ до начала тренировочной серии и после 6 стимуляций (р<0,05); I - данные обследования до начала тренировочной серии; II - данные обследования после 3-х стимуляций; III - данные обследования после 6 стимуляций
Средняя амплитуда турна левой m. biceps brachii при такой же динамике достоверно (P<0,05) увеличилась к концу программы на 64,1 % (после третьего занятия - на 101 %), правой - на 32,9 % (после третьего занятия - на 26,2 %). Динамика частоты турна во всех обследованиях практически не изменялась.
Выводы.
1. Отмечено характерное наличие значительного числа высоких осцилляций по всем анализируемым мышцам, что может свидетельствовать об увеличении силового потенциала мышц.
2. Частотные и амплитудные характеристики суммарной ЭМГ находились или в рамках клинической нормы или ее превышали. На основании этого можно сделать вывод, что оказанное воздействие вибростимуляции в сочетании с магнитотерапией не вызвало выраженного утомления скелетной мускулатуры спортсменов.
3. Динамика амплитудных и частотных характеристик мышц рук имеет свои особенности. Абсолютные значения средней и максимальной амплитуды ЭМГ, а также показатели средней амплитуды турна и средней частоты ЭМГ мышц рук возрастали либо постоянно от начала и до конца программы стимуляции и достигали своего максимума после шести
стимуляционных занятий, либо достигали своего максимума после трех стимуляций и далее при некотором уменьшении сохранялись на высоком уровне. Для достоверного увеличения силового потенциала мышц рук требуется серия, состоящая из 6 занятий с применением комбинированного метода вибростимуляции в сочетании с общей магнитотерапией. Оптимальная суммарная доза вибрационной нагрузки составляет 84 мин и складывается из 6 однократных доз, продолжительностью 14 мин, составляющих серию стимуляционных занятий. Оптимальная суммарная экспозиция ОМТ составляет 120 мин и складывается из 6 сеансов, продолжительностью 20 мин каждый, выполняемых в комбинации с вибрационной стимуляцией.
Список литературы
1. Михеев А.А., Михеев Н.А., Борщ М.К. Исследование общих закономерностей и индивидуальных особенностей динамики биоэлектрической активности нервно-мышечного аппарата спортсменов-паралимпийцев // Состояние и перспективы технического обеспечения спортивной деятельности: материалы II Междунар. науч.-техн. конф. Минск, 2012. С. 90-94.
2. Тренажер для тренировки нервно-мышечного аппарата человека : пат. 11473 Респ. Беларусь, МПК А 61Н 23/02 / А.А. Михеев, А.Н. Михеев. - № u 20170101; заявл. 17.03.2017; опубл. 30.08.2017 // Афщыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасщ. 2017. № 4. С. 133-134.
3. Михеев А.А. Биологические основы дозированной вибрационной тренировки спортсменов: монография. Минск: БГУФК, 2006. 240 с.
4. Зубовский Д.К., Улащик В.С Введение в спортивную физиотерапию: монография. Минск: БГУФК, 2009. 235 с.
5. Михеев А.А. Динамика физиологических показателей спортсменов в процессе применения вибрационной тренировки в комплексе с магнитотерапией // Медицинские новости. 2009. № 7. С. 66-68.
Михеев Александр Анатольевич, д-р пед. наук, д-р биол. наук, зав. кафедрой, a_mixeev@mail. ru, Республика Беларусь, Минск, Белорусский государственный университет физической культуры,
Михеев Никита Александрович, канд. пед. наук, преподаватель, citzen@mail.ru, Республика Беларусь, Минск, Академия МВД Республики Беларусь,
Примак Денис Владимирович, аспирант, lagpri@,mail. ru, Республика Беларусь, Минск, Белорусский государственный университет физической культуры
INFLUENCE OF THE COMPLEX METHODICS OF POTENTIATION ON THE STA TE OF NEURO-MUSCULAR SYSTEM OF SPORTSMEN
A.A. Mikheev, N.A. Mikheev, D. V. Prymack
A study was conducted of the effect of a complex physical impact technique based on vibromiostimulation and general magnetic therapy on the bioelectric activity of the muscles of the upper limbs of judoists. The features of the dynamics of the amplitude and frequency characteristics of the muscles in the process of performing a series of stimulation exercises and the minimum sufficient dose of the combined stimulation load in a series of adjacent exercises are determined.
Key words: vibration training, general magnetic therapy, judo, electromyography, muscle bioelectric activity.
Mikheev Alexander Anatolievich, doctor of pedagogical sciences, doctor of biological sciences, head of chair, a_mixeev@mail. ru, Republic of Belarus, Minsk, Belarusian State University of Physical Culture,
Mikheev Nikita Alexandrovich, candidate of pedagogical sciences, teacher, citzen@mail.ru, Republic of Belarus, Minsk, Academy of the Ministry of Internal Affairs of the Republic of Belarus,
Prymack Denis Vladimirovich, postgraduate student, lagpri@,mail. ru, Republic of Belarus, Minsk, Belarusian State University of Physical Culture
Reference
1. Miheev A.A., Miheev N.A., Borshch M.K. Issledovanie obshchih zakonomernostej i individual'nyh osobennostej dinamiki bioelektricheskoj aktivnosti nervno-myshechnogo apparata sportsmenov-paralimpijcev // Sostoyanie i perspektivy tekhnicheskogo obespecheniya sportivnoj deyatel'nosti: materialy II Mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. Minsk, 2012. S. 90-94.
2. Trenazher dlya trenirovki nervno-myshechnogo apparata cheloveka : pat. 11473 Resp. Belarus', MPK A 61N 23/02 / A.A. Miheev, A.N. Miheev. - № u 20170101; zayavl. 17.03.2017; opubl. 30.08.2017 // Aficyjny byul. / Nac. centr intelektual. ulasnasci. 2017. № 4. S. 133-134.
3. Miheev A.A. Biologicheskie osnovy dozirovannoj vibracionnoj trenirovki sportsmenov: monografiya. Minsk: BGUFK, 2006. 240 s.
4. Zubovskij D.K., Ulashchik V.S Vvedenie v sportivnuyu fizioterapiyu: monografiya. Minsk: BGUFK, 2009. 235 s.
5. Miheev A.A. Dinamika fiziologicheskih pokazatelej sportsmenov v processe primeneniya vibracionnoj trenirovki v komplekse s magnitoterapiej // Medicinskie novosti. 2009. № 7. S. 66-68.
