Владимир Ткачук¹, Мухамед Аль Табаа⁴, Богдан Петрович¹, Владислав Ягелло, Катажина Чубак², Анджей Здешински¹, Иоанна Патерек¹

Академии Физического Воспитания Й. Пилсудского в Варшаве
Сирийская Арабская Республика⁴

Постановка проблемы. Анализ последних исследований и публикаций. Современная практика спортивной деятельности базируется на различных знаниях и, в том числе, полученных, в других областях [22, 24, 23, 20, 21 и др.]. Использование теоретических и прикладных достижений разных наук помогает и росту спортивных результатов. Поэтому отсутствие какого-либо звена из такого комплекса знаний снижает эффективность всей системы спортивной подготовки. В этом аспекте наиболее высока значимость биологических закономерностей и законов для реализации процесса подготовки спортсменов, т. к. они являются "материальной" базой для комплексного осуществления подготовки спортсменов.

Рациональное построение тренировочного процесса спортсменов невозможно без применения эффективных методов развития двигательных качеств. В связи с этим в процессе подготовки спортсменов высокого класса необходим постоянный поиск и адекватное использование наиболее эффективных методов и средств развития их специальных двигательных качеств [25]. Известны десятки апробированных в практике методик развития двигательных качеств, в которых традиционно используется главное средство физической культуры и спорта - физическое упражнение [25]. В последние десятилетия созданы и в настоящее время создаются новые методики, которые используют нетрадиционные подходы к решению данного вопроса [8, 7, 20, 12 и др.]. К одному из нетрадиционных методов развития силы, скоростных возможностей и выносливости относится динамическая электрическая стимуляция (ДЭС) скелетных мышц человека [6, 12]. Варианты ДЭС тренировки - пассивная и активная стимуляция, прямая стимуляция и стимуляция через двигательные точки обладают как преимуществами, так и недостатками [12, 21]. Это усложняет выбор соответствующего метода воздействия. В этой связи, целесообразно изучить различные и варианты ДЭС тренировки с целью оценки их влияния на состояние организма спортсмена. Исследование выполнено согласно научных программ Академии Физического Воспитания Й. Пилсудского в Варшаве.

Материал и методы исследования. Педагогический эксперимент проводился на волонтерах, которые прошли медицинское освидетельствование, были признаны здоровыми и допущены к занятиям бодибилдингом. В эксперименте приняло участие 30 человек мужского пола.

Педагогический эксперимент был направлен на проверку эффективности разработанных экспериментальных программ, созданных на основе концепции неспецифического развития силовых возможностей нервно-мышечной системы спортсменов и применения ЭС как нетрадиционного средства восстановления после нагрузок силового характера.

На этом этане подготовки было проведено 23 тренировочных занятия, каждое продолжительностью 15 - 20 мин. В неделю проводилось по три занятия.

Для проведения педагогического эксперимента было созданы экспериментальная и контрольная группы - по 15 человек в каждой.

Занятия по развитию силовой выносливости проводились в конце стандартизированного занятия по физической культуре на протяжении 15 - 20 мин.

Для обеих групп были отобраны физические упражнения и методы, направленные на повышение уровня силовой выносливости.

В соответствии с описанными Fleck S. J., Kramer W. J. [19] этапами планирования силовой подготовки спортсменов мы провели анализ так называемых "потребностей". Они включают следующие моменты (табл. 1).

Таблица 1

Анализ тренировочных потребностей в силовой подготовке изучаемой группы спортсменов

Проведя анализ потребностей, нами была следующая программа силовой подготовки спортсменов (табл. 2).

Таблица 2

Типовая программа силовой подготовки изучаемой группы спортсменов

Использовались следующие методы исследования:

А) Антропометрические: измерение длины тела с помощью ростомера в положении стоя (точность - 0,5 см), определение массы тела с помощью медицинских весов (точность - 10 г).

Б) Физиологические:

Б1) Электромиография (ЭМГ).

Функциональное состояние ЦНС являются тонким индикатором изменений, происходящих при воздействии позитивных и негативных факторов учебно-тренировочного процесса и соревновательной деятельности спортсменов. Поэтому исследования двигательной системы представляется важным в связи с:

• ее значением в эволюции нервной системы,
• ролью нервно-мышечного аппарата в познании окружающего мира,
• поддержанием температурного гомеостазиса,
• взаимосвязями с висцеральными и сенсорными системами,
• особой функцией, которую эта система выполняет в трудовой и спортивной деятельности человека [11, 10, 13, 4 и др.].

Изменения, возникающие в различных системах организма, так или иначе, сказываются на деятельности двигательной системы, которая, таким образом, отражает поведение организма как единого целого. Вероятно, именно поэтому одним из обязательных признаков утомления является дискоординация движений. И, следовательно, использование методов, которые бы позволяли обнаруживать такого рода изменения, может способствовать более объективной оценке функционального состояния спортсмена.

В исследованиях двигательной системы используются разнообразные методы - динамометрия, тонусометрия, хронаксиметрия, электромиография и др.

В 1954 г. Бернштейн Н. А. [4] предложил для этой цели использовать электромиографию (ЭМГ), которая находит широкое применение в самых различных областях медицины и биологии. С помощью ЭМГ изучалась структурная и функциональная организация нервно-мышечного аппарата человека в различных условиях его деятельности. Как правило, при этом основное внимание уделялось изучению биоэлектрической активности мышечных групп или отдельных мышц. Вместе с тем суждение о механизмах центральной нервной регуляции может складываться не столько на основании исследования деятельности отдельно взятых мышц, сколько на изучении их взаимодействия.

В настоящее время ЭМГрафия - общепризнанный метод, который широко используется как в медицине (дерматологии, эндокринологии, хирургии, анестезиологии, стоматологии, терапии, акушерстве и гинекологии). Однако, внедрение ЭМГ как классической, так и различных ее вариантов в клинику профессиональных заболеваний происходит очень медленно. Аналогичное явление наблюдается и в области спортивной тренировки.

В нашей работе регистрировалась суммарная БА мышц с помощью накожных неполяризующихся хлорсеребряных электродов диаметром 10 мм, закрепленных на непроводящей остове с межэлектродным расстоянием 20 мм. Эти электроды накладывались в области двигательной точки мышцы, т.е. в месте максимальной концентрации импульсной активности до ее растекания по отдельным мышечным волокнам.

Накопление и автоматическая обработка результатов исследований в реальном времени проводилось на ЭВМ "PLURIMAT IN" французской фирмы INTERTECHNIGUE.

Усиленные биопотенциалы подавались на интерфейс, где аналоговые сигналы преобразовывались в цифровую форму. Эти дискретные сигналы записывались на диск и, далее их можно выводить на дисплей, принтер или плоттер. Благодаря имеющейся расширенной оперативной памяти на ферритах и постоянной памяти, имеющей большое быстродействие, мини ЭВМ "PLURIMAT IN" позволял одновременно снимать физиологические показатели по 8-ми каналам.

Биоэлектрическая активность обрабатывалась по стандартным микропрограммам "Мульти-20".

При нахождении двигательных точек исследуемых мышц была использована схема их расположения, предложенная Altenburger К. [17]. Точная локализация электродов на этих точках необходима для того, что даже небольшое смещение электродов по отношению к двигательной точке, существенно изменяет амплитуду колебаний биотоков. Для точной локализации использовали критерии максимальной электрической активности мышцы при ее произвольном сокращении.

Общая структура ЭМГ до настоящего времени может быть охарактеризована, в основном, качественно. Такая оценка лежит в основе существующих классификаций ЭМГ [15, 18]. Наибольшее распространение получила классификация, предложенная Юсевичем Ю.С. [14], которой мы и придерживались в наших исследованиях.

Таким образом:

I тип ЭМГ - сложная, высоко амплитудная и высокочастотная электрическая активность характеризует произвольное мышечное сокращение у здоровых людей. К этому типу относятся электромиограммы с амплитудой более 20 мкв и частотой свыше 50 кол•с^-1.

II тип ЭМГ - ритмически повторяющиеся залпы колебаний, имеющие различный по частоте залпов, четкости их конфигурации характер.

III тип ЭМГ наблюдается в патологии. Особенно часто это наблюдается при развитии произвольного мышечного сокращения, если II тип имел место до его начала. Форма ЭМГ приобретает залповый характер с отдельными пиками, расположенными в начале или в середине группы.

IY тип ЭМГ - "биоэлектрическое молчание", когда отсутствует биоэлектрическая активность при попытке произвести мышечное сокращение.

В большинстве работ за основные показатели суммарной биоэлектрической активности принимаются частота, длительность и амплитуда колебаний. За величину суммарной амплитуды колебаний принималась наиболее характерная величина колебаний - мода.

Для регистрации биоэлектрической активности мышц в наших исследованиях применялся электромиограф ЕМ - 42 "Medicor" (Венгрия).

Б2). Сейсмокардиография (СКГ). В работе использовался сейсмокардиографический датчик "Биофизприбор" типа СКГ-5А2. В качестве регистратора применялся электрокардиограф "Малыш". Регистрация СКГ осуществлялась в положении лежа до и после тестирования, датчик располагался в области грудины.

Измерялась амплитуда первого (А 1) и второго колебательных циклов (А 2), их соотношение А 1 / А 2 (силовой показатель сердечного цикла).

Также измерялись временные показатели:

• продолжительность первого и второго колебательных циклов (tА 1 и tА 2), характеризующие синхронизм и расслабление правого и левого желудочков;
• продолжительность механической систолы ( tА 1 А 2);
• вычислялось соотношение первого колебательного цикла ко второму.

Б3). Треморография (ТГ).

Тремор регистрировался с помощью датчика (СКГ) и электрокардиографа "Малыш". С помощью методики оценивалось функциональное состояние двигательного аппарата человека [по 6].

Физиологический тремор относится к наиболее фундаментальным характеристикам, отражающим устойчивость организма к воздействиям факторов эндо- и экзогенного происхождения [2, 5 и др.]. Считается, что изменения ТГ позволяют составить мнение о физиологическом состоянии двигательного аппарата в целом и, в частности, о состоянии центральной регуляции и способности обеспечить необходимую для данного рабочего акта координацию. Согласно общепринятой точке зрения [5, 1] тремор является прямым результатом процесса управления суставным углом и представляет собой автоколебания, возникающие в процессе управления.

Статистические методы включали расчеты: выборочного среднего, стандартного отклонения, коэффициента вариации, показателей асимметрии и эксцесса, тест на нормальность распределения, коэффициента корреляции, регрессионных уравнений.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Исследования показали, что под влиянием электростимуляции (ЭС) скелетных мышц у испытуемых отмечается общая тенденция снижения частоты и увеличения амплитуды нейромышечного тремора (табл. 1). Наиболее это выражено у лиц, применявших ЭС через двигательные точки. Амплитуда тремора у них увеличилась на 81,4 % (t=3,09; Р < 0,05), а частота снизилась на 31,2 % (t=2,43; P > 0,05). В группе прямой ЭС мышц наблюдается достоверное увеличение амплитуды на 47,5 % (t=3.65; P < 0,05) при несущественном уменьшении частоты тремора. В контрольной группе отмечаются недостоверные колебания, как частоты, так и амплитуды тремора.

В группе прямой ЭС мышц наблюдалось увеличение амплитуды тремора при неизменной частоте. Это можно рассматривать как благоприятное воздействие на состояние моторной системы (на процессы управления автоколебаниями). В группе ЭС по двигательным точкам отмечается увеличение амплитуды и уменьшение частоты тремора. Это можно оценить как ухудшение состояния двигательной системы.

Таблица 1

Динамика показателей нейромышечного тремора у спортсменов в процессе выполнения тренировочных программ (Х ±m)

Динамика величины окружности плеча, количества сгибаний рук в упоре лежа и подтягиваний на перекладине за период проведения эксперимента свидетельствует об увеличении окружности расслабленного плеча в контрольной группе на 1,7 и 1,1 см в группе ЭС (по точкам). Наибольшие изменения окружности плеча при напряжении мышц наблюдались в группе прямой ЭС мышц - на 9,29 % и на 6 % в контрольной группе. Различие между группами охватного показателя составляло 54, 8 %.

(Обозначения: К.Г. - контрольная группа, П.Э.С. - прямая электростимуляция скелетных мышц, С.Д.Т. - электростимуляция двигательных точек тела).

Значительное увеличение количества подтягиваний на перекладине в группе, применявшей ЭС мышц через двигательные точки (40,7 %; Р < 0,05) произошло за счет увеличения силы не только двуглавых мышц плеча, но и плечевых мышц, расположенных более глубоко и принимающих участие в выполнении данного движения.

Таким образом, прямая ЭС оказывает более локальное воздействие, вызывая увеличение силы только стимулируемых мышц. ЭС через двигательные точки приводит к увеличению силы и глубоко расположенных групп.

Показатели сейсмокардиографических (СКГ) исследований позволяют судить о степени воздействия тренировочных программ на функциональное состояние ССС испытуемых по этапам эксперимента. Динамика СКГ показателей представлена в табл. 2 и 3.

Уменьшение временного интервала диастолического комплекса у испытуемых контрольной группы свидетельствует о нарушении синхронности сокращения и расслабления правого и левого отделов сердца.

Таблица 2

Динамика сейсмокардиографических показателей спортсменов при воздействии прямой электростимуляции скелетных мышц

Недели		Показатели сейсмокардиографии
		А1	А2	tА1(с)	tА2, с	TА1А2, с	А1/А2	tА1/tА2
0	Х	22,9	12,4	0,17	0,12	0,30	1,88	1,32
	±	2,49	1,59	0,06	0,02	0,06	0,37	0,15
I	Х	18,2	9,2	0,14	0,10	0,33	2,09	1,58
	±	1,89	0,69	0,06	0,06	0,07	0,26	0,29
II	Х	16,5	9,0	0,19	0,11	0,30	2,0	1,9
	±	2,52	1,16	0,09	0,07	0,04	0,28	043
III	Х	18,3	9,2	0,18	0,11	0,30	1,9	1,7
	±	2,84	1,29	0,14	0,3	0,09	0,12	0,24
V	Х	21,1	7,4	0,18	0,13	0,30	2,74	1,42
	±	2,62	0,59	0,05	0,71	0,08	0,26	0,1

Выполнение программы ЭС привело к снижению амплитуды диастолического комплекса (А₂) у испытуемых контрольной группы на 3,8 мм (t=2,42) при одновременном уменьшении этого цикла на 0,02 с (t=2,35).

В экспериментальных группах отмечается лишь достоверное снижение амплитуды второго колебательного цикла (А₂) (рис. 2). Так, в группе прямой ЭС она снизилась на 5,0 мм (t=2,94, Р < 0,05), а в группе ЭС по точкам - на 3,8 мм (t=2,50, Р < 0,05).

Снижение амплитуды комплекса СКГ у испытуемых в состоянии покоя связано с меньшей силой сердечных сокращений. Это, очевидно, обусловлено уменьшением количества включенных в процесс сокращения клеток миокарда и уменьшением ударного объема, свидетельствующих об увеличении уровня тренированности аппарата кровообращения спортсменов [3].

Таблица 3

Динамика сейсмокардиографических показателей спортсменов под воздействием прямой электростимуляции мышц через двигательные точки, Х ±m

Таким образом, сочетанная ЭС оказывает благоприятное воздействие на функциональное состояние ССС испытуемых. Выполнение тренировочных программ без ЭС вызывает некоторое ухудшение состояния ССС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Известно, что мышечная деятельность вызывает в организме функциональные изменения, пропорциональные ее интенсивности и длительности. Восстановление функций организма после работы характеризуется рядом существенных особенностей, которые определяют не только сам процесс восстановления, но и преемственную связь с предшествующей и последующей мышечной деятельностью, степень готовности к повторной работе. К таким особенностям относятся неравномерность течения процессов реституции. Если условно весь восстановительный период разделить на три части, то при этом будет прослеживаться закономерность, которая не зависит от величины и продолжительности нагрузки; так в первой трети периода восстановления протекает около 60 % , во второй - 30 % и в третьей - 10 % реакций организма. Возвращение различных показателей к изначальному уровню происходит не в одно время (гетерохронно). Это обстоятельство создает дополнительные затруднения для оценки процесса реституции в целом, определении степени готовности спортсмена к последующей работе. Одной из наиболее важных для планирования продолжительности и интенсивности выполнения физических упражнений при выполнении последующей работы является фаза суперкомпенсации. Имея продолжительность от нескольких часов до двух-трех суток, она обеспечивает выполнение последующей нагрузки в более продуктивных для организма условиях.

Учитывая, что способность восстанавливаться развивается и также тренируема, как и двигательные качества, специалисты уделяют большое внимание разработке средств и методов активного воздействия на восстановительные процессы с целью достижения высокой общей и специальной работоспособности. Средства и методы восстановление во многом определяют и спортивный результат. Поэтому в спортивной практике используются разнообразные по механизмам управляющих воздействий, методикам и режимам восстановительные средства. Их применение строится на соблюдении ряда методических положения, наиболее существенными из которых являются:

• эффективность применение восстановительных средств зависит от характера и объема тренировочных нагрузок;
• длительное использование одних и тех же средств снижает результаты тренировочного процесса, как следствие проявления принципа Понселе;
• комплексное применение нескольких средств восстановления усиливает действе каждого и повышает общий их позитивный эффект, как результат реализации принципа аддитивности;
• к средствам "локального" воздействия адаптация происходит быстрее, чем к средствам общего воздействия.

Наиболее важным, с точки зрения практического работника, являются вопросы использование в работе тренера восстановительных средств, сочетания восстановительных мероприятий и тренировочных нагрузок. Этот участок работы наиболее насыщен профессиональными ошибками, которые, довольно часто сводят на нет многомесячные и многолетние усилия спортсмена и тренера. В течение цикла тренировочных занятий необходимо так изменять методику применения восстановительных средств и в такой последовательности, чтобы одно и тоже реабилитационное управляющее воздействие (средство) не повторялось чаще, чем 2-3 раза в неделю.

В специальной литературе по проблеме восстановления имеется указания о целесообразности проведения массажа и других восстановительных мероприятий через 4-6 часов после больших физических нагрузок. Так, Макарова Т.Н. и соавт. [9], ЯЩАНИНАС И. И. [16] в своих работах пришли к заключению о возможности использования электростимуляции в качестве реабилитационного средства после физических нагрузок. Анализ литературы по этому направлению не дает однозначного ответа о выборе эффективного режима ЭЛМС с целью восстановления. Можно предположить, перспективным средством восстановления после физической нагрузки может быть электромассаж. Подобное предположение строится на основе данных литературы по применению электростимуляции в лечебных целях и спортивной практике.

Исходя из известных механизмов действия ЭС и механического воздействия (массажа) на скелетные мышцы, можно предположить, что сочетанное влияние этих двух факторов может быть эффективным при утомлении, вызванным интенсивными и длительными физическими нагрузками. В связи с тем, что утомление, наряду с другими показателями, характеризуется накоплением продуктов метаболизма в мышцах, то сочетанное применение двух средств могло бы содействовать удалению продуктов метаболизма. Такое явление происходило бы вследствие внешне вызванного сокращения мышцы и механического воздействия массажа. Эти два процесса являются факторами, стимулирующими ток лимфы и венозный отток крови. Увеличение указанных гемических характеристик крови, как следствие, приводит к повышению артериального притока. Непроизвольное же мышечное сокращение вызывает рефлекторное расширение периферической сосудистой сети. Следовательно, при сочетанном воздействии возникают благоприятные условия для усиления местного кровотока, уменьшение периферического сопротивления току крови и это содействует быстрому удалению продуктов обмена веществ.

При расположении активного электрода на биологически активных точках суммарный эффект по принципу суммации может быть еще выше. Экспериментальная проверка высказанной выше гипотезы была проведена Давиденко В.Ю. [6]. Им были проведены исследования по динамике работоспособности спортсменов (виды спорта - плавание, лыжные гонки, биатлон, спортивная гимнастика, легкая атлетика, триатлон, современное пятиборье, регби) при повторной работе субмаксимальной мощности. Результаты свидетельствовали о положительном влиянии перечисленных средств на уровень работоспособности, который при повторной работе был выше в экспериментальных группах на 10 - 24 %, чем в контрольных группах. В настоящее время существует целый арсенал восстановительных средств, используемых спортсменами в различные периоды и этапы тренировочного процесса. Среди них важное место занимает массаж, а точнее различные его виды - ручной, вибромассаж, механический массаж, пневматический или вакуумный массаж, гидромассаж, тепловой массаж, в том числе, и электромассаж.

Под электромассажем мы понимаем, в качестве рабочего термина, такое воздействие электрическими импульсами на возбудимые структуры с помощью специальных, научно обоснованных приемов, через подвижные электроды-аппликаторы. Раздражающий сигнал характеризуется видом (синусоидальный, импульсный), формой, длительностью импульсов и их частотой. В отличие от электромассажа (ЭМ), при котором на мышцы и ткани оказывается одновременное механическое и электростимуляционное воздействие, бывают случаи, когда необходимо применить локальное, строго дозированное или запрограммированное по определенной схеме, воздействие, используют неподвижно закрепленные электроды-аппликаторы. Такое воздействие мы будем называть электростимуляцией. Электростимуляция оказывает мощное локальное или глобальное влияние на нервный аппарат - анальгезирует, вызывает локальную гиперемию, свидетельствующую о местном улучшении кровообращения, влияет на артериальный и венозный кровоток, что способствует как быстрейшему выведению продуктов метаболизма, так и притоку новых, богатых энергией соединений.

Таким образом, в доступной нам литературе, электростимуляционная тренировка рассматривается как мощный биологический фактор реабилитации функциональных систем организма человека и животных, повышения их работоспособности. Однако, в области тренировки высших достижений применение этого метода изучалось эпизодически. В этой связи мы полагаем, что дальнейшая разработка и апробация эффективных методик восстановительной ЭС и ЭМ представляют актуальную задачу для теории и практики тренировки.

• Сочетанная электрическая стимуляция мышц оказывает благоприятное воздействие на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и нервно-мышечный аппарат.
• При электростимуляции через двигательные точки наблюдается некоторое ухудшение функционального состояния двигательного аппарата испытуемых, существенно не изменяется окружность мышц плеча, также функциональное состояние центральной нервной системы, со стороны сердечно-сосудистой системы отмечается улучшение функционального состояния аппарата кровообращения.
• Прямое электростимуляционное воздействие на мышцы более предпочтительно, чем воздействие через двигательные точки.

Поступила в редакцию 25.06.2003г.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!