МЕДИКО-
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА

Abstract

ELECTROMIOGRAM OF BICEPS IN WEIGHT-LIFTERS WHEN VARIED DOSING LOADS

A.B. Trembach, professor

V.V. Marchenko, lecturer

Kuban state academy of physical culture, Krasnodar

Key words: strength capacities, training, electromyogram of biceps, spectral analysis, coordinational mechanisms of CNS, intensification of training process.

The electric activity of biceps had been studied in 42 elite weight-lifters using the varied loads when the same number of sets, repetitions in a set, and the volume of the performed work. The Fourier series quick transformation was used.

It had been stated that the arising load in the conditions of the developing fatigue causes the myogram's square increasing and it's maximal spectrum power frequency's lowering.

The loads of the increasing character are the most effective for a muscle strength's development without the training work's volume increasing.

ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОМИОГРАММЫ ДВУГЛАВОЙ МЫШЦЫ ПЛЕЧА У ТЯЖЕЛОАТЛЕТОВ ПРИ РАЗЛИЧНОМ ДОЗИРОВАНИИ НАГРУЗОК

Профессор А.Б. Трембач
Доцент В.В. Марченко

Кубанская государственная академия физической культуры, Краснодар

Ключевые слова: силовые способности, тренировка, электромиограм ма двуглавой мышцы плеча, спектральный анализ, координационные механизмы ЦНС, интенсификация тренировочного процесса.

Рост спортивного мастерства в тяжелой атлетике во многом зависит от уровня специальной силовой подготовленности атлетов [3, 4, 7]. Увеличение силы основных мышечных групп создает благоприятные условия для развития скоростно-силовых способностей, выносливости, гибкости [2, 9]. Анализ методики тренировки квалифицированных тяжелоатлетов показал, что рост спортивных результатов идет параллельно с увеличением объема нагрузки [7]. Однако в настоящее время такой подход к решению задач силовой подготовки практически исчерпал себя. Превышение оптимальной для каждого спортсмена величины объема нагрузки не дает ожидаемого эффекта. Более перспективным представляется направление, при котором повышение спортивного мастерства достигается посредством интенсификации тренировочного процесса без существенного увеличения объема нагрузки. В литературе рассматриваются методические приемы, позволяющие существенно повысить эффективность силовых тренировок [2, 4, 8].

Предлагаемая нами система тренировки связана с использованием различных вариантов отягощений при одинаковом количестве подходов, повторений в подходе и неизменной величине выполняемой работы.

Объем нагрузки в таких тренировках не выходит за установленные пределы, а рост силовых способностей спортсменов возможен путем совершенствования координационных механизмов ЦНС посредством оптимальной регуляции мышечного сокращения в сформированном двигательном навыке [10].

Цель настоящего исследования - изучение влияния различных вариантов отягощений при выполнении одной и той же по объему тренировочной нагрузки на функциональное состояние нервно-мышечного аппарата квалифицированных тяжелоатлетов.

Для достижения поставленной цели проведены две серии исследований. В первой приняли участие 28 тяжелоатлетов (7 мастеров спорта, 10 кандидатов в мастера спорта и 11 перворазрядников) в возрасте 17-22 лет. В качестве модельного движения было использовано сгибание рук в локтевых суставах со штангой различного веса. После разминки исследуемый поднимал максимальный вес, затем выполнял три задания. В первом - три раза поднимал штангу весом 80% от максимального, во втором вес штанги ступенчато возрастал и составлял 70, 80 и 90% от максимального, в третьем - снижался и был равен 90, 80 и 70% от максимального. Интервал отдыха между подъемами штанги был 3 мин. Общий объем нагрузки в каждом задании не изменялся. Во второй серии исследований участвовали 14 тяжелоатлетов (3 мастера спорта, 5 кандидатов в мастера спорта и 6 перворазрядников). Модельное движение оставалось прежним. После разминки исследуемый поднимал максимальный вес, и затем ему предлагалось поднять 10 раз штагу весом 70% от максимального. Во 2, 6 и 10-м подъемах величина отягощения возрастала на 10%.

Электромиограммы (ЭМГ) двуглавой мышцы правой руки регистрировали посредством электромиографа "Медикор" (частота - 0,5-1000 Гц). Использовали накожные электроды диаметром 1 см в униполярном отведении. Аналоговые сигналы записывали на жесткий диск компьютера АТ-486 с последующим спектральным анализом и определением площади ЭМГ по программе Conan-2 м. Эпоха анализа составляла 0,53 с. Полученные данные обрабатывали методами параметрической и непараметрической статистики [6].

Анализ площади и частоты максимальной мощности спектра ЭМГ посредством быстрого преобразования Фурье позволил выявить специфическую динамику биопотенциалов мышц на постоянную, возрастающую и убывающую нагрузки.

Существенные изменения площади ЭМГ были выявлены при трехкратном подъеме штанги с постоянным и возрастающим весом (табл. 1).

Основной прирост этого показателя при постоянной нагрузке происходит во время 2-го подъема штанги, а при возрастающей - при реализации 2-го и 3-го подъемов. Снижение веса снаряда с 90 до 70% на площади ЭМГ не отразилось .

Частота максимальной мощности спектра ЭМГ при возрастающей нагрузке (с 70 до 80%) повышалась с 129±4,1 до 138±4,2 Гц (р< 0,05). Рост величины отягощения в 3-м подъеме (с 80 до 90%) не повлиял на частотные показатели ЭМГ. При трехкратном подъеме штанги постоянного и убывающего веса спектральная характеристика ЭМГ двуглавой мышцы плеча существенно не изменялась (табл. 2).

Необходимо отметить, что при постоянной и возрастающей нагрузках динамика электромио графической активности у всей группы исследуемых не была однонаправленной. При возрастающей нагрузке в 3-й попытке площадь ЭМГ снижалась у 14%, а частота максимальной мощности спектра ЭМГ - у 25% обследованных тяжелоатлетов. У 7% обследованных оба показателя уменьшались. При постоянной нагрузке в аналогичных экспериментальных условиях площадь и частота спектра ЭМГ снижались у 10 и 60% тяжелоатле тов соответственно. Оба показателя уменьшались лишь у 4% обследованных. Убывающая нагрузка приводила к падению площади и частоты максимальной мощности спектра у 18 и 42% спортсменов соответственно. Снижение этих показателей выявлено у 20% тяжелоатлетов.

Увеличение площади ЭМГ без изменения частоты максимальной мощности спектра при постоянной нагрузке, возможно, связано с увеличением количества активных двигательных единиц, которые сохраняли свои частотные характерис тики. При возрастающей нагрузке увеличение площади ЭМГ обусловлено не только повышением количества активных двигательных единиц, но и увеличением частоты их импульсации [1, 5, 11].

Таким образом, при постоянной и возрастающей нагрузках включаются различные нейрофизиологические механизмы, обеспечивающие проявление мышечной силы.

Уменьшение площади и частоты максимальной мощности спектра ЭМГ у части обследованных можно объяснить несоответствием предложенной нагрузки их функциональным возможностям [5, 10]. Поэтому во второй серии исследований ыло изучено влияние развивающегося утомления из-за увеличения количества подъемов штанги (табл. 3, 4) на рассматриваемые характеристики ЭМГ.

Показатель площади ЭМГ у спортсменов в течение работы возрастал, а частоты максимальной мощности спектра - снижался. Наибольшие значения площади ЭМГ были выявлены с 6-го по 10-й, а максимальной мощности спектра - с 1-го по 6-й подъем штанги.

Повышение веса снаряда на 10% во 2, 6 и 10-м подъемах оказывало неоднозначные влияния на изучаемые характеристики ЭМГ. Анализ полученных данных показал, что повышение веса снаряда на 10% не вызывало значимых изменений площади и частоты максимальной мощности спектра ЭМГ во 2-м и 10-м подъемах при сравнении с 1-м и 9-м подъемами соответственно. Лишь в 6-м подъеме утяжеление снаряда вызывало существенное (р<0,01) увеличение только площади ЭМГ (на 20%) по отношению к 5-му подъему.

При сравнении 1-го и 2-го, 1-го и 6-го, 1-го и 10-го подъемов можно отметить, что увеличение веса только в 6 и 10-м подъемах приводило к значительному приросту значений площади ЭМГ соответственно на 30 и 20% по отношению к исходной величине. Показатель частоты максимальной мощности спектра ЭМГ существенно (на 19%) снижался в 10-м подъеме.

Таблица 1. Динамика площади ЭМГ двуглавой мышцы плеча у тяжелоатлетов при трехкратных подъемах штанги, М±т

Примечание. 1,2,3 - подъемы штанги. I - постоянная нагрузка, II - возрастающая, III - убывающая.

Таблица 2. Динамика частоты максимальной мощности спектра ЭМГ двуглавой мышцы плеча у тяжелоатлетов при трехкратных подъемах штанги, М ± т

Примечание. Обозначения те же, что и в табл. 1.

Таблица 3. Динамика площади ЭМГ двуглавой мышцы плеча у тяжелоатлетов при десятикратных подъемах штанг, М±т

* - повышение веса снаряда на 10%.

Таблица 4. Динамика частоты максимальной мощности спектра ЭМГ двуглавой мышцы плеча у тяжелоатлетов при десятикратных подъемах штанги, М±т

* - повышение веса снаряда на 10%.

Снижение частоты максимальной мощности спектра в 5, 7, 8, 9 и 10-м повторениях относительно 1-го (р< 0,01 и р< 0,001), по-видимому, связано с уменьшением количества быстрых двигательных единиц, неустойчивых к утомлению. Следователь но, в данных экспериментальных условиях решение моторной задачи ЦНС возможно лишь посредством увеличения количества медленных двигательных единиц, что проявляется в возрастании только площади ЭМГ. Нельзя исключить, что в процессе выполнения задания происходит снижение порога возбудимости двигательных единиц.

Таким образом, степень активизации деятельности двуглавой мышцы плеча в ответ на возрастающую нагрузку зависит от веса снаряда и функционального состояния нервно-мышечного аппарата.

ВЫВОДЫ

1. Направленность силовой нагрузки одинакового объема у тяжелоатлетов высокой квалификации существенно влияет на электрическую активность двуглавой мышцы плеча.

2. Нагрузки возрастающего характера вызывают увеличение площади и частоты максимальной мощности спектра ЭМГ, постоянные нагрузки приводят к повышению только ее площади, нагрузки убывающего характера не влияют на показатели электрической активности мышцы.

3. В условиях развивающегося утомления возрастающая нагрузка вызывает увеличение площади ЭМГ и снижение частоты максимальной мощности спектра.

4. Увеличение площади и частоты максимальной мощности спектра ЭМГ двуглавой мышцы плеча при возрастающих нагрузках свидетельствует об увеличении количества активных быстрых двигательных единиц и частоты их импульсации. Повышение площади электрической активности мышцы при возрастающих нагрузках на фоне утомления говорит об увеличении количества лишь активных медленных двигательных единиц.

5. Анализ электрофизиологических данных позволяет заключить, что возрастающие нагрузки наиболее эффективны для развития мышечной силы без увеличения объема тренировочной работы.

Литература

1. Андреева Е.А., Хуторская О.Е. Спектральный метод анализа электрической активности мышц. - М.: Наука, 1987. - 104 с.

2. Верхошанский Ю.В. Основы специальной физической подготовки спортсмена. - М.: ФиС, 1986. - 331 с.

3. Воробьев А.Н. Тяжелоатлетический спорт. Очерки по физиологии и спортивной тренировке. - 2-е изд. - М.: ФиС, 1977. - 255 с.

4. Дворкин Л.С. Тяжелая атлетика и возраст. - Свердловск: Изд-во Уральского университета, 1989. - 200 с.

5. Козаров Д., Шапков Ю.Т. Двигательные единицы скелетных мышц человека. - Л.: Наука, 1983. - 252 с.

6. Масальгин Н.А. Математико-статистические методы в спорте. - М.: ФиС, 1974. - 151 с.

7. Медведев А.С. Система многолетней тренировки в тяжелой атлетике. - М.: ФиС, 1986. - 272 с.

8. Менхин Ю.В. Физическая подготовка спортсмена. - М.: ГЦОЛИФК, 1993. - 85 с.

9. Селуянов В.Н. Методы построения физической подготовки спортсменов высокой квалификации на основе имитационного моделирования: Автореф. докт. дис. - М., 1992. - 42 с.

10. Трембач А.Б. Физиологические механизмы формирования и регуляции двигательного навыка у человека: Автореф. докт. дис. - Санкт-Петербург, 1991. - 36 с.

11. Шафранова Е.И. Методы обработки биоэлектрической активности мышц //Теор. и практ. физ. культ. 1993, № 2, с. 43-44.

Поступила в редакцию 25.01.99

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!