Влияние мэм на электроактивность мышц.

Обнаружено повышение ЭА 4-х главой мышцы бедра при отталкивании на 24,6% (Р<0,01) после проведения стимуляции (рис. 21). Время отталкивания ногой после стимуляции уменьшилось на 16,7%, длина шага возросла на 8,8%, а частота шагов уменьшилась на 9% (все Р<0,05).

Рис 21. Средние значения ЭА 4-хглавой м. бедра (Чо), трехглавой м. плеча (То), времени отталкивания ногой (г), длины (Ь) и частоты (!) шагов в момент отталкивания при передвижении на

77

лыжероллерах в подъемы до и после ЭС 4-главой м. бедра в движении. Светлые столбцы - до ЭС, темные — после.

Установлено, что ЭС только 4-главой мышцы бедра изменяла ЭА и 3-главой мышцы плеча, которая также активно участвует в фазе отталкивания. ЭА последней повысилась на 9,2%. Такие различия зафиксированы на всех электромиограммах при передвижении в подъемы 2, 4 и 6 градусов.

Оказалось (рис. 22, 23), что электроактивности Чо после электростимуляции повышалась, Чс, также, как и До -уменьшались, наблюдалось незначительное увеличение электроактивности Шо. Это происходило на всех подъемах. Увеличение электроактивности Чо, в среднем, составили на подъемах 4,6,8,10 градусов, соответственно, 36,7; 34,5; 33,1; 31,9 мкв (Р < 0,01). В процентном отношении эти изменения составили от 10,5 до 14,3%. Уменьшение электроактивности Чс в фазе скольжения составили, соответственно, 6,4; 6,8; 6,7; 6,6% (Р<0,05).-Уменьшение электроактивности двуглавой мышцы бедра в момент отталкивания на подъемах 4,6,8 и 10 градусов, соответственно,' составили 6,6; 6,4; 6,0 и 6,3% (Р<0,05).

Рис. 22. ЭА мышц до и после ЭС 4-главой м. бедра в движенш на лыжероллерах в подъемы. Светлые столбцы - обычный режЯ передвижения, темные - после ЭС.

78

Таким образом, при применении МЭМ, где в качестве энергетической добавки использовалась динамическая электростимуляция мышц, обнаружено положительное, с точки зрения эффективности передвижения, влияние не только в фазах напряжения мышц, но и уменьшение электроактивности пассивных мышц в период их расслабления. Причем, к последниим электростимуляция не применялась, они подвергались косвенному влиянию от электростимуляции главных мышечных групп. Такая перестройка работы мышц свидетельствует о более эффективном функционировании организма спортсменов, соответствующему более высокому квалификационному уровню.

Рис. 23. Электроактивность мышц при передвижении классическим попеременным двухшажным ходом на лыжероллерах в подъемы на уровне ПАНО до и после применения динамической ЭС.

79

Влияние МЭМ на биомеханические параметры.

В таблице 5 представлены биомеханические показатели классического попеременного двухшажного хода при передвижении на лыжероллерах в подъем 8 градусов с максимальной скоростью с применением и отсутствием МЭМ.

Таблица 5
Различия в биомеханических показателях классического
попеременного двухшажного хода на лыжероллерах в подъем 8           \

градусов с максимальной скоростью обычным способом и с применением МЭМ

Примечание: выделено - достоверные различия(Р < 0,05); 1,2,
4 круги - передвижение обычным способом; 3, 5,6 - с применение^
МЭМ; Ь, м - длина шага, Г, Гц - частота шагов, 1ск, с - время
скольжения, гот, с - время отталкивания, V, м/с - скорость                  *

передвижения.

Рис. 24.. Фазовая структура одновременного двухшажного конькового хода при обычном передвижении (а) и с применением динамической ЭС 4-главой м. бедра (б) на стандартной скорости в подъем 6 градусов.

Оказалось, что длина шага при применении динамической электростимуляции в качестве средства МЭМ достоверно возрастает, в среднем, на 6,5%, уменьшается время отталкивания на 19,2%, повышается скорость передвижения на 0,3%. Частота шагов н время скольжения увеличиваются недостоверно.

Для оценки влияния электростимуляции четырехглавой мышцы бедра на биомеханические параметры одновременного двухшажного конькового хода была проведена киносъемка при передвижении на лыжах на подъеме 6 градусов обычным способом и с применением МЭМ.

Различия в скорости по горизонтали при передвижении с электростимуляцией и без нее составили, в среднем, 0,08 м/с (2,82 м/с - без электростимуляции и 2,9 м/с при применении этого средства). Среднее значение пульса на 100-метровом отрезке данного подъема составило с ЭС - 175,8 уд/мин, без ЭС - 178,2 уд/мин.

81

Анализ фазовой структуры скользящего шага (рис. 24, табл.6) выявил существенные различия в биомеханических показателях при передвижениях обычным способом и при применении МЭМ. Была подтверждена гипотеза о возможности получения положительного квалификационного сдвига при правильной организации тренировочного   занятия   с   использованием   метода

экспериментального моделирования.

Таблица 6

Фазовая структура одновременного двухшажного конькового

хода

Отличие структуры скользящего конькового хода лыжников-гонщиков первого разряда заключается, в числе прочего, наличием пассивных фаз, что снижает скорость. На рисунке можно видеть наличие двух дополнительных фаз по сравнению с мастерами спорта и мсмк: фаза Па - позы 3-4, (рис. 24а,б) - скольжение с движением рук вперед; фаза 1Уа - позы 6-5, (рис. 24а) -скольжение после окончания отталкивания палками. Фактически, обнаружено наличие трех фаз пассивного скольжения: первая -свободного (позы 1 - 2); Па - позы 3 - 4 и 1Уа - позы 6 - 5 - фазы двухопорного скольжения. При МЭМ (рис. 246) двухопорная фаза изчезает, движения спортсмена первого разряда в конце цикла имеет ту же фазность, которая наблюдается у лыжников более высокой квалификации.

Оказалось, что время цикла при передвижении со стимуляцией, в среднем, на 80 мс меньше (а - 1280 мс, б - 1200 мс). Вариативность скорости точки тела, приближенной к центру масс тела (рис.26), оцениваемая по величине коэффициента вариации, до начала отталкивания в данном случае левой ногой (позы 5-7) была выше при обычном передвижении. Коэффициент вариации (Ку) равен процентному отношению среднего квадратичного отклонения

Ку 100% —

к среднему арифметическому:                                  , где а -

среднее квадратичное отклонение, х - среднее арифметическое. Ку составил для «а» - 10,2%, для «б» - 7,4%. Однако для всего цикла коэффициент вариации оказался больше при передвижении по методу экспериментального моделирования: для «б» = 11,2%, для «а» - 9,9%. Оказалось, что при ЭС скорость в большей части цикла, т.е. до начала отталкивания ногой, изменяется незначительно, во время отталкивания - существенно повышается. При обычном передвижении вариативность скорости от начала цикла до момента отталкивания левой ногой почти не отличается от таковой за весь цикл.

Обнаружены различия в биомеханике двигательных действий рук при применении ЭС ног по сравнению с обычным передвижением по трем позициям. Во-первых, время отталкивания палками сокращается (при ЭС - 36,7% от времени всего цикла - 410 мс; при обычном передвижении - 48,7%, т.е. 623 мс); во-вторых, сразу после постановки палок на опору происходит движение рук

83

назад-вниз, спортсмен сразу начинает отталкивание; в-третьих, скорость движения рук назад по горизонтали выше. Скорость движения левой руки в момент постановки палки на опору при передвижении с ЭС в 1,28 раза превышает скорость этой же руки при обычном передвижении (4,6 м/с и 3,6 м/с, соответственно). Для правых рук разница составила 0,4 м/с (2м/с и 1,6 м/с, соответственно). В момент окончания отталкивания руками их скорости существенно не отличались.

Более рациональной работой рук при использовании МЭМ объясняется отсутствие значительного снижения скорости общего центра масс тела (ОЦМТ) по горизонтали в «б» Продолжительность отталкивания руками меньше, так как спортсмен при применении ЭС больше «полагается» на ноги, что более характерно для спортсменов высокой квалификации: процент использования ног у них больше.

Диапазон изменения углов в коленных суставах ног (рис.24) при ДЭС и без нее отличался на 6 градусов (начало отталкивания при ЭС - 120 градусов, без ЭС - 122; окончание отталкивания, соответственно, 160 и 156 градусов). Еще более существенно различались угловые скорости при отталкивании: при ДЭС она составила 195,3 град/с, при обычном передвижении - 178,2 град/с. Большая скорость разгибания ноги характерна для спортсменов более высокой квалификации.

При ЭС нога в момент отталкивания производит значительно большую работу, чем при обычном передвижении (рис. 25). Соответственно, абсолютная, вертикальная и горизонтальная механическая работа только левых ног составила при ЭС 16, 6 и 10 Дж, без ЭС - 9; 3,5 и 5,5 Дж. При этом, абсолютная работа левых ног за весь цикл была больше при обычном передвижении: при ЭС - 67 Дж, без ЭС - 78 Дж. Работа за весь цикл по вертикали была больше при ЭС на 6 Дж (24 Дж при ЭС. 18 Дж - без ЭС).

Существенные различия обнаружены в углах наклона туловища к горизонту. При ЭС наиболее согнутое положение тела в момент окончания отталкивания палками составило 52 градуса, наименее согнутое 75 градусов. При обычном передвижении спортсмены больше задействовали руки, видимо, поэтому углы наклона туловища, соответственно, были меньше: 32 и 71 градус.

84

Рис.25. Изменения углов в коленных суставах (а) и механических работах (б) левых ног при обычном передвижении (сплошная линия) и при динамической электростимуляции (пунктир). Вертикальными линиями обозначены фазы отталкивания при обычном передвижении (сплошными) и при электростимуляции (пунктир).

85

Рис. 26. Скорость ОЦМТ по горизонтали без применения динамической электростимуляции (а) и со стимуляцией (б).

Заключение.

Исследования подтвердили гипотезу о возможности
организации такого двигательного режима при котором структура
движений преобразуется в более совершенную, а
энергообеспечение организма спортсмена становится более
экономичным. За несколько занятий спортсмен достигает
следующего квалификационного уровня, тогда, как применение
общепринятых средств и методов подготовки обеспечивает
подобный эффект за месяцы и даже годы тренировки. В результате
использования «облегчающих», а не «утяжеляющих»
тренировочных средств появляется возможность исключить
предельное напряжение организма на рекордном для каждого
спортсмена уровне. Достижение такого уровня функционирования
происходит на фоне сбалансированной работы всех систем
организма   спортсмена,   что   позволяет   добиваться

совершенствования спортивной формы на фоне меньшего утомления и появления травм. Благоприятный физический баланс на уровне рекорда возникает, в данном случае, в результате точечной энергетической добавки в лимитирующую мышечную группу и главную фазу целостного локомоторного акта.

86

4.3.      Влияние       внетренировочного       средства

«контрпульсации» на параметры газообмена у спортсменов высокой квалификации.

В настоящее время хорошо известно, что спортивный результат в большинстве видов спорта во многом зависит от состояния сердечно-сосудистой системы и способности потреблять кислород во время напряженной мышечной работы. Даже в видах спорта с преимущественным проявлением скоростно-силовых качеств, таких, как игровые, единоборства, показатели состояния кислородно-транспортной системы играют одну из первых ролей, не говоря уже о видах спорта с преимущественным проявлением выносливости. Это связано не только с необходимостью доставки кислорода для обеспечения собственно мышечной деятельности, но и с потребностью организма выводить субстанции, блокирующие физическую деятельность человека при определенном уровне напряжения.

Существуют внетренировочные средства, направленные на повышение уровня работоспособности сердечно-сосудистой и кислородно-транспортной систем, которые используют специальные пневмокостюмы для создания сопротивления кровотоку в момент прохождения пульсовой волны. Это достаточно дорогие методики могут использоваться только, когда человек находится в неподвижной статической позе. Даже при использовании указанной методики в течение месяца по одному часу в день отмечено повышение МПК, общей выносливости и силовых качеств. Однако, проведение таких занятий в статических позах может привести к потере спортсменами специальных навыков.

В лаборатории «Профилактика заболеваний спортсменов высокой квалификации» ВНИИ физической культуры была разработана методика двойного действия по повышению сопротивления кровотоку во время физической нагрузки (разработчик доктор медицинских наук, профессор В.А.Левандо) и проведены предварительные исследования по определению ее эффективности.

Методика исследования. Был разработан специальный пневмопояс, который использовался спортсменами единоборцами непосредственно во время тренировок. В основном, это были

87

беговые тренировки, проходившие с интенсивностью в зоне аэробной производительности. Профессором ВА.Левандо была выдвинута гипотеза о том, что создание наружного сдавливания с помощью такого пояса в месте брюшной полости приведет к повышению сопротивления кровотоку. В связи с тем, что скорость кровотока в брюшной аорте неравномерна, сопротивление кровотоку во время прохождения пульсовой волны будет возрастать. Будут происходить ритмичные повышения сопротивления току крови, синхронные работе сердца. Предполагалось, что разработанная методика позволит не только повысить показатели газообмена, но, в связи с тем, что происходит тренировка всего бассейна периферического кровообращения, дыхательной системы и легочного кровообращения, будет служить эффективным средством профилактики нарушений периферической и центральной гемодинамики у спортсменов.

Организация исследования. Для изучения особенностей влияния методики «повышения сопротивления кровотоку, синхронизированного пульсовой волне» на характер и структуру энергообеспечения были проведены тестирования в беге на тредбане со ступенчатым повышением скорости движения ленты до и после эксперимента. Спортсмены (характеристика испытуемых представлена в табл. 7) после стандартной разминки и регистрации исходных показателей, начинали бег со скоростью 2,5 м/сек. Каждая ступень нагрузки продолжалась 3 мин. Затем скорость повышалась на 0,5 м/сек. Угол наклона ленты 0 градусов. Испытуемым давалась установка бежать до отказа.

88

Спортсмены использовали предлагаемую методику в беговых
тренировках 10 - 12 раз. Продолжительность кроссового бега была
доведена до одного часа.                                                                      »

В качестве нагрузочного устройства использовался тредбан V
немецкой фирмы «Ь/р/созтоз», модель «Уепиз» (см. выше).)
Скорость задавалась посредством компьтерной газоанализаторной /
программы «Ме1азой 3».Для анализа параметров газообмена \
применялся газоанализатор немецкой фирмы «Сойех», модель \
«Ме&Ьухег Н-К2».                         ^"~          "       """

— ^Результаты исследования.

В таблице 8 представлены показатели газообмена и работоспособности до и после эксперимента.

Таблица 8 Показатели газообмена в момент достижения МПК до и после эксперимента

Оказалось, что применение методики вызвало однонаправленные изменения всех показателей за исключением ДК, ПАНО и глубины дыхания. ДК у Г-н В. уменьшился, у М-ва Ж. -увеличился. ПАНО у Г-н В. увеличился по скорости бега и по У02 в % от МПК. У М-ва Ж. - по скорости не изменился, по У02 -уменьшился. Тенденции изменения ДК, ПАНО и лактата у Г-н указывают на рост емкости аэробной производительности, тогда как у М-ва этого не наблюдается.

Обнаружено существенное повышение мощности аэробной производительности. На это указывает рост МПК у обоих спортсменов на 7 и 5мл/мин/кг. У обоих спортсменов причиной роста МПК явилось увеличение ЧД (на 11,5 и 7,5 дыханий в мин.) и увеличение вентиляции легких (на 48,8 и 14,8 л/мин). При этом, потребление кислорода из единицы объема воздуха уменьшилось (на 0,56 и 0,23%). Это свидетельствует о повышении мощности внешнего дыхания в ущерб его экономичности. Кроме того, у обоих спортсменов возрос кислородный пульс. Если сопоставить этот факт с ростом максимальной ЧСС у того и другого спортсмена (на 8 и 3 уд/мин), то можно предположить, что произошло повышение минутного объема кровотока.

У испытуемых повысилась работоспособность. Время работы до отказа увеличилось у спортсмена более высокой квалификации на 46 сек, у менее квалифицированного - на 3 мин 50 сек. У обоих спортсменов отмечено повышение вентиляционных эквивалентов по кислороду и углекислому газу.

Вместе с тем, можно предположить факт снижения

90

•гаосительной   емкости     и    мощности     анаэробной

■роизводительности. На это указывает уменьшение длительности работы в зоне анаэробного гликолиза у Г-н В. и уменьшение ■ыброса лактата в капиллярную кровь. Несмотря на повышение работоспособности, максимальные значения лактата, взятых на третьей минуте восстановления уменьшились у обоих спортсменов ша 2,6 и 0,7ммоль/л. Это косвенно указывает на относительное перераспределение уровней развития скоростно-силовой подготовленности и выносливости. Возможно, абсолютный уровень быстроты и силы не уменьшился. Чтобы ответить на этот вопрос желательно проведение прямых измерений абсолютных показателей быстроты, силы и их производных.

На рисунках 27 - 34 показана динамика изменений основных показателей газообмена во время ступенчатого теста.

Рис. 27. Изменение У02 во время ступенчатого теста до отказа до и после эксперимента у М-ва.

По основным показателям наряду с увеличением мощности аэробной производительности обнаружено повышение экономичности энергообеспечения. На это указывает уменьшение энерготрат на допороговых значениях скорости бега и увеличение показателей энергообеспечения в зонах субмаксимальной и максимальной мощности.

91

 

Рис. 30. Изменение ЧСС во время ступенчатого теста до отказа до и после эксперимента у М-ва.

Скорость восстановления по пульсу ниже, чем по показателям газообмена, однако, рост такого консервативного параметра как ЧССмакс. составил 8 уд/мин.

Ниже представлена динамика изменений основных параметров тестирования у более квалифицированного спортсмена Г-н. В селом, характер изменений параметров у обоих спортсменов идентичен. Однако наблюдаются отличия в емкости аэробной производительности (см.ниже).

93

 

Рис. 33. Изменение ЧД во время ступенчатого теста до отказа до и после эксперимента у Г-на.

Видно, что частота дыхания у этого спортсмена превышает уровень предварительного тестирования, только начиная с 12 мин. работы. До этого наблюдается снижение частоты дыхания. При этом на рис. изменения вентиляции легких до 12-ой мин. работы существенных отличий не наблюдается. Отсюда можно сделать вывод, что вентиляция легких была обеспечена за счет глубины вдоха при уменьшении их частоты.

Несмотря на стабильность изменений пульса до и после эксперимента, максимальная его величина повысилась на 3 уд/мин.

Заключение.

Результаты предварительного эксперимента позволяют предположить достаточную эффективность разработанной методики.

У Г-н обнаружено значительное повышение мощности и емкости аэробной производительности. Величины изменений основных показателей энергообмена после эксперимента повышают надежность полученных тенденций, хотя количество испытуемых не позволяет провести расчеты достоверности средних величин.

У М-ва отмечено повышение мощности аэробной производительности. Следует заметить, что у М-ва в отличие от Г-н произошло снижение емкости аэробной производительности, оцениваемой по ПАНО. Скорость ПАНО не изменилась, У02 в % от МПК - снизилось. У Г-н повысились и скорость ПАНО и У02 в % от МПК.

Можно заключить, что в результате применения предложенной методики в течение одного месяца в подготовительном периоде у спортсмена Г-н произошел существенный рост емкости и мощности аэробной производительности за счет повышения вентиляции легких, частоты и глубины дыхания. У второго спортсмена обнаружены положительные сдвиги в мощности аэробной производительности.

Обнаруженные факты показали целесообразность продолжения исследований эффективности предложенной методики. Для более точной оценки изменений анаэробной производительности рекомендуется расширить контроль по оценке емкости и мощности механизмов анаэробной производительности.