CC BY
60
УДК 796.01:612+796.92.093.642
ВЛИЯНИЕ СОКРАТИТЕЛЬНЫХ И РЕЛАКСАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МЫШЦ НА РОСТ СПОРТИВНОЙ КВАЛИФИКАЦИИ
ЛЫЖНИКОВ И БИАТЛОНИСТОВ
Л.Г. Яценко
Санкт-Петербургский государственный университет Санкт-Петербург
INFLUENCE OF CONTRACTILE AND RELAXATION MUSCLE CHARACTERISTICS ON THE GROWTH OF SKIERS AND BIATHLONISTS
SPORTS SKILLS
L.G. Yatsenko
St. Petersburg State University St. Petersburg
Ключевые слова: релаксация, сократительная функция, лыжные гонки, биатлон.
Аннотация. Лыжные гонки и биатлон относятся к одним из наиболее сложных и трудоемких видов спортивной деятельности. Интенсивность работы во время лыжных гонок и биатлона колеблется от умеренной до максимальной, что предъявляет повышенные требования к разносторонней физической и функциональной подготовленности спортсменов. Эффективность деятельности в этих видах спорта, особенно в биатлоне, зависит не только от уровня физической и функциональной подготовленности, но и от психoфизиологического статуса спортсменов, уровня развития тех или иных психических функций, волевых качеств, координационных способностей, технико-тактического мастерства, психологической устойчивости и стресс-устойчивости.
Key words: relaxation, contractile function, cross-country skiing, biathlon.
Summary. Cross-country skiing and biathlon are one of the most complex and labor-intensive types of sports activities. The intensity of physical activity in the time of skiing and biathlon ranges from moderate to maximum that requires high long-range physical and functional fitness of athletes. Activities efficiency in these sports, especially in biathlon, depends not only on the level of physical and functional fitness, but also on the psycho-physiological status of athletes, the level of certain mental functions development, volitional qualities, coordination abilities, technical and tactical skills, psychological stability and stress-resistance.
Лыжные гонки и биатлон относятся к одним из наиболее сложных и трудоемких видов спортивной деятельности. Интенсивность работы во время лыжных гонок и биатлона колеблется от умеренной до максимальной, что предъявляет повышенные требования к разносторонней физической и функциональной подготовленности спортсменов. Эффективность деятельности в этих видах спорта, особенно в биатлоне, зависит не только от уровня физической и функциональной подготовленности, но и от психифизиологического статуса спортсменов, уровня развития тех или иных психических функций, волевых качеств, координационных способностей, технико-тактического мастерства, психологической устойчивости и стресс-устойчивости.
Необходимость развития и совершенствования всего этого набора качеств как раз и составляет главную сложность организации и проведения тренировочного процесса. Если же учесть, что многие из психических, психофизиологических или физических качеств являются антагонистами (например, возбудимость и тормозный контроль, возбудимость и координированность, мышечная сила и общая выносливость, мышечная сила и скорость миорелаксации, общая выносливость и максимальная скорость бега и др.), то одновременное развитие этих качеств с помощью варьирования различными физическими нагрузками, составляющими на сегодняшний день главный арсенал тренировочных средств в лыжных гонках и биатлоне, представляет собой весьма трудноразрешимую задачу.
Нам представляется, что первым важным этапом на пути её решения является поиск тех системообразующих факторов, фундаментальных закономерностей и физиологических механизмов, которые лежат в основе развития большинства психофизиологических и физических качеств, необходимых для достижения высоких спортивных результатов в лыжных гонках и биатлоне.
Особого внимания и глубокого осмысления, на наш взгляд, заслуживают данные фундаментальных исследований лаборатории Ю.В. Высочина (Ю.В. Высочин, 1970, 2002; Ю.В. Высочин, В.В. Лукоянов, 1997; Ю.В. Высочин, Ю.П. Денисенко, 2001; 2002; Ю.В. Высочин, Ю.П. Денисенко, В.А. Чуев, Ю.В. Гордеев, 2003), доказывающие уникальные свойства тормозных и миорелаксационных процессов, в частности, скорости произвольного расслабления скелетных мышц (СПР), в важнейших проявлениях жизнедеятельности организма. Была установлена высоко достоверная положительная взаимосвязь СПР с тормозными и отрицательная - с возбудительными процессами центральной нервной системы (ЦНС). Доказано ее активное участие в механизмах срочной и долговременной адаптации, индивидуального развития и формирования гармоничного антропометрического статуса, нейро-эндокринной и метаболической регуляции; в механизмах регуляции и координации движений, физической работоспособности, минимизации энерготрат и скорости восстановительных процессов; в механизмах травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата и перенапряжений сердца; в механизмах стресс-устойчивости, иммуннологической резистентности, сохранения здоровья и спортивного долголетия.
В качестве примера огромного влияния СПР мышц на прогресс спортивных результатов представим данные, полученные в этой лаборатории по 20 различным видам спортивной деятельности, требующим преимущественного развития тех или иных качеств, каждое из которых в той или иной мере необходимо лыжникам и биатлонистам.
В обобщённых данных рассматривалась зависимость прогресса спортивных результатов от максимальной произвольной силы относительной - МПСо (из расчёта на 1 кг веса тела
спортсмена), скорости произвольного напряжения относительной - СПНо, или так называемых «взрывных качеств», и скорости произвольного расслабления - СПР ведущих групп мышц, в частности четырехглавой мышцы бедра.
В исследованиях установлено, что, например, по максимальной силе мышц статистически достоверные различия (Р<0,05 - Р<0,001) между спортсменами низкой (1р или КМС), принятой за 100%, и высокой (МС или МСМК) квалификации выявлены в 10 видах спорта (бег на 60, 100 и 200 м; бег на 110 и 400 м с барьерами; прыжки в длину, тройным и в высоту; спортивная гимнастика и велоспорт).
По скорости сокращения или «взрывным качествам» - в 13-и видах (те же, что и по силе, плюс бег на 400 м, классическая борьба и ушу).
По скорости расслабления высоко достоверные (Р<0,01 - Р<0,001) различия обнаружены во всех 20 видах. Причем, в таких видах спорта как бокс, хоккей с шайбой, футбол, бег на коньках, десятиборье, плавание и шахматы скорость расслабления мышц, являлась единственным качеством, достоверно влияющим на прогресс спортивных результатов на этапе высшего спортивного мастерства. А, например, показатели «взрывных качеств» мышц у пловцов и шахматистов, так же как показатели максимальной силы мышц у конькобежцев, десятиборцев, пловцов и шахматистов более низкой квалификации были даже больше, чем у спортсменов более высокой квалификации.
Более детальный анализ этих данных показывает следующее. С увеличением спринтерских дистанций от 60 до 400 метров значимость СПР мышц в прогрессе спортивных результатов существенно возрастает (прирост от 10% в беге на 60м до 40% в беге на 400м). Это указывает на тесную прямую взаимосвязь скорости расслабления мышц со скоростной выносливостью.
Аналогичные данные получены Ю.В. Высочиным (1988) при корреляционном анализе спортивных результатов в беге на различные спринтерские и барьерные дистанции с сократительными и релаксационными характеристиками скелетных мышц, который был проведен по большим выборкам спринтеров и барьеристов высокой квалификации.
Выяснилось, что с удлинением спринтерских дистанций от 60 до 400 метров, теснота корреляционных связей сократительных свойств мышц (СПНо и МПСо) со спортивными результатами уменьшается, соответственно, от г = -0,716 до г = -0,574 и от г = -0,646 до г = -0,476, а со скоростью расслабления возрастает от г = -0,595 до г = -0,778. В более сложном по координации барьерном беге, требующем более высокого уровня технического мастерства, теснота корреляционных связей скорости расслабления мышц со спортивными результатами ещё больше (от г = -0,812 до г = -0,832). Это указывает на прямую высоко достоверную
зависимость скоростной выносливости и координации движений, а следовательно и технического мастерства, от скорости произвольного расслабления мышц.
К таким же выводам приводит анализ факторов, влияющих на прогресс спортивных результатов в легкоатлетических прыжках различной координационной сложности. Из трёх видов прыжков самым простым по технике выполнения считается прыжок в длину, более сложным - тройной прыжок и самым сложным - прыжок в высоту. Установлено, что с увеличением технической сложности прыжков вклад сократительных характеристик мышц (МПСо и СПНо) в прогресс спортивных результатов снижается, соответственно, от 26% (прыжок в длину) до 12% (прыжок в высоту) и от 46% (прыжок в длину) до 18% (прыжок в высоту), а вклад скорости расслабления мышц возрастает от 28% (прыжок в длину) до 65% (прыжок в высоту).
Таким образом, совершенно очевидно не только наличие прямой высокодостоверной зависимости целого комплекса спортивно важных качеств (прыгучести, скорости, скоростной выносливости, координационных способностей, а следовательно и технического мастерства) от скорости произвольного расслабления скелетных мышц, но и существенно больший, по сравнению с сократительными характеристиками, вклад скорости расслабления в прогресс спортивных результатов при самых различных видах спортивной деятельности.
Это послужило основанием для проведения наших исследований, направленных на изучение зависимости роста спортивной квалификации лыжников и биатлонистов от функционального состояния нервно-мышечной системы, в частности, от сократительных и релаксационных характеристик скелетных мышц.
Контроль за функциональным состоянием нервно-мышечной системы осуществлялся с помощью метода полимиографии (Ю.В. Высочин, 1974, 1978), основанного на синхронной графической регистрации биоэлектрической активности (электромиограммы) и усилий (динамог нервно-мышечной системыраммы) исследуемых мышц при их произвольном напряжении и расслаблении в изометрическом режиме. Обследовалась четырехглавая мышца бедра обеих ног.
В обследованиях участвовали 125 лыжников и биатлонистов разной квалификации (от 2 разряда до МСМК), включая членов сборной команды РФ. Каждый из спортсменов обследовался многократно, поэтому общее количество измерений было довольно значительным (табл. 1).
При анализе результатов обследований даже между группами спортсменов близких по квалификации, например, МС и КМС, выявлены высокодостоверные различия (Р<0,001) по всем параметрам, характеризующим функциональное состояние нервно-мышечной системы: скорости произвольного напряжения мышц относительной (СПНо), или «взрывным» качествам; максимальной силе мышц относительной (КМПСо), скорости произвольного расслабления (СПР) и общего функционального состояния мышц (ОФСм).
Таблица 1
Зависимость роста спортивной квалификации футболистов от функционального состояния нервно-мышечной системы и мощности физиологических механизмов защиты организма от
экстремальных воздействий
Квалификация СПНо МПСо СПР ОФСм
М ± т М ± т М ± т М ± т
МС (п = 210) 8,42 ± 0,13 8,87 ± 0,10 7,96 ± 0,07 14,21 ± 0,12
КМС (п = 122) 7,49 ± 0,16 8,08 ± 0,08 7,03 ± 0,10 12,55 ± 0,16
1р (п = 152) 7,15 ± 0,16 7,98 ± 0,12 6,07 ± 0,11 11,03 ± 0,18
2р (п = 76) 6,46 ± 0,23 7,90 ± 0,13 4,63 ± 0,12 8,56 ± 0,24
Достоверность различий между спортсменами разной квалификации:
МС - КМС % 12,46 9,70 13,33 13,20
1 4,59 5,88 8,04 8,22
Р 0,001 0,001 0,001 0,001
МС - 1р % 17,75 11,07 31,20 28,86
1 6,15 5,57 14,90 14,74
Р 0,001 0,001 0,001 0,001
МС - 2р % 30,38 12,20 72,03 65,88
1 7,55 5,75 24,22 20,82
Р 0,001 0,001 0,001 0,001
МС - мастер спорта; КМС - кандидат в мастера спорта; 1 р - перворазрядник; 2 р - второразрядник.
Еще более выраженные различия по всем параметрам обнаружены меду МС и спортсменами 1р, а тем более между МС и второразрядниками. Вместе с тем, вклад каждого из параметров в общий прогресс спортивных результатов от уровня второго разряда до мастеров спорта был различен.
Так, например, МС превосходили спортсменов 2-х разрядов по силе мышц (МПСо) на 12,2% (Р<0,001), по скорости сокращения (СПНо) на 30,4% (Р<0,001), по общему функциональному состоянию мышц (ОФСм) на 65,9% (Р<0,001). Однако самые большие различия обнаружены по скорости произвольного расслабления мышц (72%; Р<0,001). По этому параметру процентные различия между МС и 2р были больше в 6 раз, чем по силе мышц и в 2,4 раза больше чем по скорости сокращения или «взрывным» качествам мышц.
Меньшая значимость максимальной силы мышц в прогрессе спортивных результатов объясняется тем, что, судя по некоторым экспериментальным данным (П.З. Гудзь, 1980; Ю.Г. Бобков и др., 1984), сильные гипертрофированные мышцы хуже снабжаются кровью. При утолщении (гипертрофии) мышечного волокна в два раза диффузия кислорода к его центру затрудняется в 8 раз. Вследствие этого такие мышцы обладают меньшей работоспособностью и выносливостью. Неслучайно отмечается малая совместимость достижения высоких спортивных результатов одновременно в показателях силы и выносливости.
Это, конечно, ни в коей мере не означает, что сократительные свойства мышц не играют никакой роли в механизмах работоспособности. Напротив, они чрезвычайно важны, поскольку именно сокращение мышц обеспечивает выполнение любой физической работы. А вот продолжительность этой работы, то есть физическая выносливость и, соответственно, специальная физическая работоспособность в значительно большей мере зависят от скорости произвольного расслабления скелетных мышц.
Кроме того, как отмечалось в ряде исследований (Ю.В. Высочин, 1988, 2001, 2006; Ю.П. Денисенко, 2007 и др.), скорость расслабления мышц, находящаяся в прямой зависимости от функционального состояния высших регуляторных систем, является важнейшим системообразующим фактором координации движений и, соответственно, технического мастерства, которое, как известно, тоже вносит существенный вклад в общий уровень специальной физической работоспособности.
Поэтому представленные выше данные следует рассматривать лишь как доказательство того, что уровень развития сократительных свойств мышц, приобретенный, например, перворазрядниками или кандидатами в мастера спорта, в процессе многолетней спортивной тренировки, уже вполне достаточен для достижения вершин спортивного мастерства, но его дальнейший рост лимитируется, главным образом, низким уровнем скорости расслабления мышц.
Здесь же следует отметить, что при произвольных движениях, то есть движениях, выполняемых человеком по собственной воле или команде, сила и скорость мышечного сокращения, а также скорость расслабления, как показали исследования (Ю.В. Высочин, 1988; Ю.В. Высочин, Ю.П. Денисенко, И.А. Рахма, 2003), существенно зависят не только от структуры мышц и объема мышечной массы, но и от функционального состояния центральной нервной системы. Чем выше возбудимость ЦНС, а, следовательно, мощнее поток двигательных импульсов к той или иной мышце, тем больше сила и скорость её сокращения.
Скорость произвольного расслабления различных групп мышц меньше зависит от их структуры (количество волокон, объем мышечной массы и т.д.), а определяется главным образом функциональной активностью тормозных систем ЦНС. Чем лучше тормозный контроль и чем быстрее «вытормаживаются» все двигательные нейроны, которые посылали двигательные импульсы к сокращающейся мышце, тем быстрее прекращается поток этих импульсов и тем выше становится скорость расслабления мышц. В ряде специальных исследований (Ю.В. Высочин, 1988) установлено, что скорость произвольного расслабления мышц существенно снижается на фоне отрицательных эмоций, при повышенной возбудимости ЦНС, при перетренированности, неврозах и т.д. или при использовании средств, включая фармакологические, повышающих возбудимость ЦНС. Значительно повышается возбудимость
ЦНС, ухудшается тормозный контроль и снижается скорость расслабления мышц на фоне любых отрицательных эмоций, в том числе и возникших на почве личностных конфликтов с тренером, членами команды, родственниками или близкими людьми.
Эти данные подтверждаются результатами наших исследований, представленных на этой конференции и доказывающих существенное влияние функционального состояния ЦНС, особенно активности тормозных процессов, на прогресс спортивных результатов лыжников и биатлонистов на всех этапах спортивного совершенствования.
