ДИПЛОМНАЯРАБОТА
ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХХАРАКТЕРИСТИК НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ У ЮНОШЕЙСПОРТСМЕНОВ-ЕДИНОБОРЦЕВ И ТЯЖЕЛОАТЛЕТОВ РАЗНОЙ КВАЛИФИКАЦИИ
2010г.
Введение
Впоследние годы был сделан значительный шаг в развитии электронногооборудования, позволяющего получать более полную информацию о состоянии нервно-мышечногоаппарата. В связи с этим значительно возрос интерес отечественных и зарубежныхисследователей к более глубокому изучению данного вопроса (Николаев С.Г., 2001;Вахтанова Г.М., 2002; Kirshblum S., Cai P., Johnston M.V., Shah V., O’ConnorK., 1998; Finnerup N.B., Johnsen В., Fuglsang-Frederiksen A., de CarvalhoM.,)[20].
Этодиктуется запросами практики, требующими решения ряда задач, связанных сдиагностикой функционального состояния, которая, в свою очередь, найдётприменение в различных сферах деятельности человека, в частности таких, какфизиология труда, медицина, спорт и др.
Висследованиях особое значение придаётся изучению функциональных характеристик нервно-мышечногоаппарата с учётом пола и возрастных особенностей. Однако, вопрос состояния нервно-мышечногоаппарата верхних конечностей с учётом рода деятельности, в частностиспортивной, остаётся малоизученным.
Появлениесовременных электромиографов, предусматривающих компьютерную обработкурезультатов, обеспечивает принципиально новые возможности исследованиязакономерностей функционирования скелетных мышц и управления их сегментарными исупраспинальными структурами, а также решения прикладных спортивных задач.Результаты исследования дают возможность определить характер измененияфункционального состояния нервно-мышечного аппарата верхних конечностей подвоздействием занятий различными видами спорта. Это позволяет установитьтребования, того или иного вида спорта, к функциональному состояниюдвигательной системы. Гипотеза исследования заключается в предположении того,что характеристики нервно-мышечного аппарата верхних конечностей зависят отособенностей рода деятельности, в частности спортивной специализации.
Цель:исследовать функциональные характеристики нервно мышечного аппарата верхнихконечностей у юношей спортсменов-единоборцев и тяжелоатлетов разнойквалификации
Задачи:
1.Определить характер биоэлектрического ответа скелетных мышц у спортсменовтяжелоатлетов разной квалификации.
2.Определить характер биоэлектрического ответа скелетных мышц у спортсменовкаратистов разной квалификации.
3.Установить особенности биоэлектрического ответа скелетных мышц в зависимости отвида силовой тренировки.
Глава 1. Обзорлитературы1.1 Характеристика силовых способностей в спорте
Сила— это способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противостоятьему за счет мышечных усилий (напряжений).
Силовыеспособности — это комплекс различных проявлений человека в определеннойдвигательной деятельности, в основе которых лежит понятие «сила».
Силовыеспособности проявляются не сами по себе, а через какую-либо двигательнуюдеятельность. При этом влияние на проявление силовых способностей оказываютразные факторы, вклад которых в каждом конкретном случае меняется в зависимостиот конкретных двигательных действий и условий их осуществления, вида силовых способностей,возрастных, половых и/>индивидуальных особенностей человека.Среди них выделяют: 1) собственно мышечные; 2) центрально-нервные; 3) личностнопсихические; 4) биомеханические; 5) биохимические; 6) физиологические факторы,а также различные условия внешней среды, в которых осуществляется двигательнаядеятельность.
Ксобственно мышечным факторам относят: сократительные свойства мышц, которыезависят от соотношения белых (относительно быстро сокращающихся) и красных(относительно медленно сокращающихся) мышечных волокон; активность ферментовмышечного сокращения; мощность механизмов анаэробного энергообеспечениямышечной работы; физиологический поперечник и массу мышц; качество межмышечнойкоординации.
Сутьцентрально-нервных факторов состоит в интенсивности (частоте) эффекторныхимпульсов, посылаемых к мышцам, в координации их сокращений и расслаблений,трофическом влиянии центральной нервной системы на их функции.
Отличностно-психических факторов зависит готовность человека к проявлению мышечныхусилий. Они включают в себя мотивационные и волевые компоненты, а такжеэмоциональные процессы, способствующие проявлению максимальных либо интенсивныхи длительных мышечных напряжении.
Определенноевлияние на проявление силовых способностей оказывают биомеханические(расположение тела и его частей в пространстве, прочность звеньевопорно-двигательного аппарата, величина перемещаемых масс и др.), биохимические(гормональные) и физиологические (особенности функционирования периферическогои центрального кровообращения, дыхания и др.) факторы.
Различаютсобственно силовые способности и их соединение с другими физическимиспособностями (скоростно-силовые, силовая ловкость, силовая выносливость).
Собственносиловые способности проявляются: 1) при относительно медленных сокращенияхмышц, в упражнениях, выполняемых с околопредельными, предельными отягощениями(например, при приседаниях со штангой достаточно большого веса); 2) примышечных напряжениях изометрического (статического) типа (без изменения длинымышцы). В соответствии с этим различают медленную силу и статическую силу.
Собственносиловые способности характеризуются большим мышечным напряжением и проявляютсяв преодолевающем, уступающем и статическом режимах работы мышц. Ониопределяются физиологическим поперечником мышцы и функциональными возможностяминервно-мышечного аппарат.
Статическаясила характеризуется двумя ее особенностями проявления:
1)при напряжении мышц за счет активных волевых усилий человека (активнаястатическая сила); 2) при попытке внешних сил или под воздействием собственноговеса человека насильственно растянуть напряженную мышцу (пассивная статическаясила)[40].
Воспитаниесобственно силовых способностей может быть направлено на развитие максимальнойсилы (тяжелая атлетика, гиревой спорт, силовая акробатика, легкоатлетическиеметания и др.); общее укрепление опорно-двигательного аппарата занимающихся,необходимое во всех видах спорта (общая сила) и строительства тела(бодибилдинг).
Скоростно-силовыеспособности характеризуются непредельными напряжениями мышц, проявляемыми снеобходимой, часто максимальной мощностью в упражнениях, выполняемых созначительной скоростью, но не достигающей, как правило, предельной величины.Они проявляются в двигательных действиях, в которых наряду со значительнойсилой мышц требуется и быстрота движений (например, отталкивание в прыжках вдлину и в высоту с места и с разбега, финальное усилие при метании спортивныхснарядов и т.п.)[57]. При этом чем значительнее внешнее отягощение,преодолеваемое спортсменом (например, при подъеме штанги на грудь), тем большуюроль играет силовой компонент, а при меньшем отягощении (например, при метаниикопья) возрастает значимость скоростного компонента.
Кскоростно-силовым способностям относят: 1) быструю силу; 2) взрывную силу.Быстрая сила характеризуется непредельным напряжением мышц, проявляемым вупражнениях, которые выполняются со значительной скоростью, не достигающейпредельной величины[62]. Взрывная сила отражает способность человека по ходувыполнения двигательного действия достигать максимальных показателей силы ввозможно короткое время (например, при низком старте в беге на короткиедистанции, в легкоатлетических прыжках и метаниях и т.д.). Взрывная силахарактеризуется двумя компонентами: стартовой силой и ускоряющей силой.
Стартоваясила — это характеристика способности мышц к быстрому развитию рабочего усилияв начальный момент их напряжения. Ускоряющая сила — способность мышц к быстротенаращивания рабочего усилия в условиях их начавшегося сокращения.
Кспецифическим видам силовых способностей относят силовую выносливость и силовуюловкость.
Силоваявыносливость — это способность противостоять утомлению, вызываемомуотносительно продолжительными мышечными напряжениями значительной величины. Взависимости от режима работы мышц выделяют статическую и динамическую силовуювыносливость. Динамическая силовая выносливость характерна для циклической иациклической деятельности, а статическая силовая выносливость типична длядеятельности, связанной с удержанием рабочего напряжения в определенной позе.Например, при упоре рук в стороны на кольцах или удержании руки при стрельбе изпистолета проявляется статическая выносливость, а при многократном отжимании вупоре лежа, приседании со штангой, вес которой равен 20—50% от максимальныхсиловых возможностей человека, сказывается динамическая выносливость.
Силоваяловкость проявляется там, где есть сменный характер режима работы мышц,меняющиеся и непредвиденные ситуации деятельности (регби, борьба, хоккей смячом и др.). Ее можно определить как «способность точно дифференцироватьмышечные усилия различной величины в условиях непредвиденных ситуаций исмешанных режимов работы мышц»[37,69] .
Вфизическом воспитании и на спортивной тренировке для оценки степени развитиясобственно силовых способностей различают абсолютную и относительную силу. Абсолютнаясила — это максимальная сила, проявляемая человеком в каком-либо движении,независимо от массы его тела. Относительная сила — это сила, проявляемаячеловеком в пересчете на 1 кг собственного веса. Она выражается отношениеммаксимальной силы к массе тела человека. В двигательных действиях, гдеприходится перемещать собственное тело, относительная сила имеет большоезначение. В движениях, где есть небольшое внешнее сопротивление, абсолютнаясила не имеет значения, если сопротивление значительно — она приобретаетсущественную роль и связана с максимумом взрывного усилия.
Результатыисследований позволяют утверждать, что уровень абсолютной силы человека вбольшей степени обусловлен факторами среды (тренировка, самостоятельные занятияи др.). В то же время показатели относительной силы в большей мере испытываютна себе влияние генотипа. Скоростно-силовые способности примерно в равной мерезависят как от наследственных, так и от средовых факторов. Статическая силоваявыносливость определяется в большей мере генетическими условиями, адинамическая силовая выносливость зависит от взаимных (примерно равных) влиянийгенотипа и среды.
Самымиблагоприятными периодами развития силы у мальчиков и юношей считается возрастот 13 — 14 до 17 — 18 лет, а у девочек и девушек от 11 — 12 до 15 — 16 лет,чему в немалой степени соответствует доля мышечной массы к общей массе тела (к10— 11 годам она составляет примерно 23%, к 14 — 15 годам — 33%, а к 17 — 18годам — 45%). Наиболее значительные темпы возрастания относительной силыразличных мышечных групп наблюдаются в младшем школьном возрасте, особенно удетей от 9 до 11 лет. Следует отметить, что в указанные отрезки времени силовыеспособности в наибольшей степени поддаются целенаправленным воздействиям. Приразвитии силы следует учитывать морфофункциональные возможности растущегоорганизма.
1.2Структурная организация нервно-мышечной системы
Нервно-мышечныйаппарат представляет собой функционально связанный комплекс мышц и образованийнервной системы: мотонейронов и их аксонов[41]. Мотонейрон, его аксон и группамышечных волокон, которые иннервируется данным аксоном являются структурнымэлементом нервно-мышечного аппарата — двигательной единицей и используется какосновное понятие в миологии.
Мышечныеволокна, относящиеся к одной двигательной единице, действуют по принципу «всёили ничего», когда вследствие импульса, превышающего определённый порогчувствительности, провоцирует сокращение всех двигательных волокон входящих всостав двигательной единицы.
Функциональнодвигательные единицы различаются между собой, что обусловлено морфологическим игистохимическим полиморфизмом. Все мышечные элементы одной двигательной единицыодинаково окрашиваются гистохимическими реактивами. По гистохимической реакциивыделяют два типа волокон: I и II. На основании этого определены два основныхтипа двигательных единиц.
Двигательныеединицы I типа (медленные двигательные единицы) включают в свою структуру «медленный»мотонейрон, «медленный» аксон, «медленные» мышечные волокна. Медленныемотонейроны — малые по величине (альфа-малые мотонейроны) — имеют высокуювозбудимость, низкую частоту генерации импульса, высокую выносливость, менееутомляемы. Обмен в них преимущественно аэробный. Аксон этих клеток тонкий,слабо миелинизирован, и скорость проведения возбуждения по нему невелика, но вотличие от толстых аксонов он более возбудим при непрямой электрическойстимуляции. Медленные мышечные волокна, состоят из не большого количествамиофибрилл и поэтому развивают меньшее усилие, однако они относительно болеевыносливы и могут длительное время давать стабильную импульсацию. Такиемышечные клетки имеют богатую сеть капилляров, что обеспечивает высокую степеньокисления. В целом, медленные двигательные единицы обеспечивают длительное(тоническое) напряжение мышцы.
Двигательныеединицы II типа (быстрые двигательные единицы) состоят из «быстрых»элементов. Быстрые мотонейроны — более крупные по величине, но менее возбудимы,могут давать высокую частоту импульсации. В клетках преобладает анаэробныйобмен. Они имеют толстый аксон с хорошо развитым слоем миелина, чтообеспечивает высокую скорость проведения импульса. Быстрые мышечные волокнаболее толстые, обладают мощной лактацидной анаэробной системойэнергообеспечения. Они способны развивать достаточно большое усилие за короткийпериод времени, но быстро утомляются. Быстрые двигательные единицы обеспечиваютмощное быстрое (фазическое) напряжение.
Средибыстрых двигательных единиц выделяют два подтипа: 2А — медленно утомляемый и 2В— быстро утомляемый. Эти подтипы двигательных единиц различаются порогомвозбуждения, частотным диапазоном импульсации, а также особенностями обмена.
Площадьи количество двигательных единиц зависят от размеров мышцы и выполняемойфункции. Один мышечный пучок может содержать в себе волокна от разныхдвигательных единиц.
Мышечныеволокна I и II типа располагаются мозаично по всему поперечнику мышцы, рядомможет лежать не более 2-3 мышечных волокон одного гистохимического типа. Такимобразом, в области одного пучка представлены мышечные волокна разныхдвигательных единиц.
Мак-КомасА.Дж. (2001) указывает на возможность определения количества двигательныхединиц в мышце при помощи регистрации М-ответа.
Придостижении мотонейрона волна антидромного возбуждения вызывает активность всамом чувствительном его месте — аксональном холмике. Благодаря особенностямстроения мембраны аксональный холмик имеет минимальный порог возбуждения, но онтакже вариабелен для данного пула мотонейронов. К антидромному возбуждениюболее склонны крупные (фазические) мотонейроны. Теоретически считалось, чтотолько они способны к антидромному ответу, При проведении опытов сблокированием быстрых аксонов было показано, что антидромный ответ возникает ив малых мотонейронах с медленно проводящими аксонами.
Важнымфактом является то, что все мышечные волокна, составляющие двигательнуюединицу, имеют одинаковый гистохимический тип. Вследствие этого, изучениеэлементарных структурно-функциональных систем периферического нейромоторногоаппарата даёт возможность дать оценку состоянию мышцы, как функциональногоцелого.
Всвязи с тем что исследование проводилось на верхних конечностях ниже будетпредставлен нервный аппарат кисти плеча и предплечья (рис. 1).
/>
Рис.1. Схема нервов верхней конечности: 1 — надключичный нерв; 2 — плечевоесплетение; 3 — мышечно-кожный нерв; 4 — подкрыльцовый нерв; 5 — медиальный кожныйнерв плеча; 6 — латеральный кожный нерв плеча; 7 — локтевой нерв; 8 — срединныйнерв; 9 — лучевой нерв; 10 — латеральный кожный нерв предплечья; 11 — медиальный кожный нерв предплечья; 12 — поверхностная ветвь локтевого нерва; 13- глубокая ветвь локтевого нерва; 14 общие ладонные пальцевые нервы; 15 — собственные ладонные пальцевые нервы
Количествопар спинно-мозговых нервов и их локализация соответствуют сегментам спинногомозга: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых, 1 копчиковая пара. Всеони отходят от спинного мозга задним чувствительным и передним двигательнымкорешками. Корешки объединяются в один ствол и выходят из позвоночного каналачерез межпозвоночное отверстие. В области межпозвоночного отверстия находятсяспинальные узлы (ganglion spinale), представляющие собой скоплениечувствительных клеток и являющиеся частью задних корешков. От клетокспинального узла начинаются чувствительные волокна, а от клеток переднего рога-двигательные. Объединившись, нервы становятся смешанными. После выхода измежпозвоночного отверстия спинно-мозговые нервы разделяются на задние ипередние смешанные ветви. Задние направляются к мышцам и коже задних отделовтуловища, а передние иннервируют мышцы переднего отдела туловища и конечности.Объединяясь друг с другом в других отделах, нервы образуют шейное, плечевое,поясничное и крестцовое сплетения.
Плечевоесплетение (plexus brachialis) образуется ветвями четырех нижних шейных нервов ипередней ветвью 1-го грудного нерва. Ветви сплетения выходят на шею междупередней и средней лестничными мышцами и направляются в подмышечную область.Сплетение состоит из надключичного отдела, образованного короткими ветвями,направляющимися к плечевому поясу, груди и спине, и подключичного отдела, всостав которого входят длинные ветви, иннервирующие кожу и мышцы свободнойчасти верхней конечности.
Подключичныйотдел находится в подмышечной области и состоит из трех пучков: медиального,латерального и заднего. Стволы этих пучков иннервируют подмышечную артерию иявляются началом длинных ветвей.
Медиальныйствол включает:
— медиальный кожный нерв плеча (n. cutaneus brachii medialis) направляющийся ккоже медиальной поверхности плеча;
— медиальный кожный нерв предплечья (n. cutaneus antebrachii medialis),иннервирующий кожу медиальной поверхности предплечья;
— локтевой нерв (n. ulnaris), который является смешанным. Его чувствительныеволокна направляются к коже медиальных отделов кисти. На ладонной поверхностиони иннервируют кожу V пальца и локтевой стороны IV пальца, на тыльнойповерхности — кожу IV и V пальцев и локтевой стороны III пальца. Двигательныеволокна на предплечье направляются к локтевому сгибателю запястья и медиальномуотделу глубокого сгибателя пальцев. На кисти они иннервируют мышцу, приводящуюбольшой палец кисти, мышцы возвышения мизинца, а также 3–4-ю червеобразныемышцы.
Латеральныйствол включает:
— срединный нерв (n. medianus), который также относится к смешанным. Он выходитиз латерального и медиального стволов. Чувствительные волокна направляются ккоже латерального отдела ладонной поверхности и коже I, II и III пальцев, атакже к лучевой стороне IV пальца и отчасти к тыльной поверхности этих пальцев.Двигательные волокна на предплечье иннервируют сгибатели предплечья, заисключением локтевого сгибателя запястья и глубокого сгибателя пальцев, а такженаправляются к квадратному и круглому пронаторам. На кисти двигательная частьиннервирует мышцы возвышения большого пальца;
— мышечно-кожный нерв (n. musculocutaneus), являющийся смешанным. Его ветвинаправляются к сгибателям передней поверхности плеча;
— латеральный кожный нерв предплечья (n. cutaneus anterbrachii lateralis) которыйявляется концевой ветвью предыдущего нерва и иннервирует область предплечья.
Заднийствол включает:
— лучевой нерв (n. radialis), являющийся смешанным. Чувствительные волокнанаправляются к коже латеральных отделов тыльной поверхности кисти и I, IIпальцев, а также лучевой стороны III пальца. Двигательные волокна иннервируютразгибатели плеча и предплечья;
— задний кожный нерв плеча (n. cutaneus brachii posterior), который являетсячувствительной ветвью лучевого нерва и направляется к коже задней поверхностиплеча;
— задний кожный нерв предплечья (n. cutaneus anterbrachii posterior), такжеявляющийся чувствительной ветвью лучевого нерва и иннервирующий кожу заднейповерхности предплечья.1.3 Биомеханическая характеристика силовых качеств
Любые движения человека-это результатсогласованной деятельности ЦНС и периферических отделов двигательного аппарата,в частности скелетно-мышечной системы. Без проявления мышечной силы никакиефизические упражнения выполнять невозможно.
Чрезвычайноважной особенностью мышечной силы, проявляемой в динамическом режиме, являетсято, что ее проявление может быть мгновенным. Наибольшая величина мгновеннойсилы будет характеризовать максимальную динамическую силу. Однако, какизвестно, проявление мышечной силы при выполнении любого движения всегдапротекает во времени. В этом случае конечный эффект постоянного проявления силыво времени определяется импульсом силы – F*t.
Исследуямеханизмы динамики мышечного сокращения при преодолении на инерционномдинамографе, Н.Н. Гончаров при обработке полученных данных ввел понятие средняясила, которая, по его расчетам, равна 50% максимальной динамической силы. Средняядинамическая сила представляет собой условную величину, удобную для оценкиэффекта действия силы по полной амплитуде движения и максимально волевомусилии. При статическом режиме работы мышц сила замеряется как абсолютная иотносительная статическая сила.
Говоряо механических свойствах активной мышцы, необходимо помнить о наличии техмногообразий, сочетание которых характеризует механическая динамика мышечногосокращения. В настоящее время с уверенностью можно говорить о четырехзависимостях, каждая из которых дает лишь частичное представление об активноймышце. Наиболее подробно и всесторонне данная проблема изучена В.М. Зациорским,анализ работ которого позволяет в самом кратком изложении представить ееследующим образом:
а)Кривая длин напряжений системы последовательных эластических компонентов.Данная кривая не зависит прямо от контрактильного механизма и может бытьвыражена уравнением:
P=f (l-1)
ГдеS (см.) – растяжение;
P– нормализованное (т.е. приведенное к Р =1) напряжение;
f– константы;
б)Кривая длин напряжений активной мышцы. Можно предположить, что данная криваяотражает свойства контрактильного протеина внутримышечных фибрилл и может бытьвыражена предложенным А. Хиллом (1922) уравнением:
cos
ГдеP – максимальное напряжение (при r=0);
R– максимальное укорочение (P=0);
Pи r – соответствующие мгновенныезначения напряжения и укорочения;
в)кривая сила-скорость. Можно полагать, что данная зависимость отражает те жесвойства, что и предыдущие. Рассматриваемая кривая может быть выражена такназываемым основным уравнением мышечного сокращения, предложенным А. Хиллом:
(P+a)(v+b)=(P+a)bгде P – максимальное напряжение при данной длине мышцы;
v– скорость;
P– напряжение;
аи b – константы, которые можнополучить как из кривой сила- скорость, так и в результате биометрическихизмерений;
г)кривая активного состояния является результатом механизма, в которомконтрактильный компонент включается и выключается в ответ на изменениепотенциалов в клетках мембран. Мышечная сила человека при прочих равныхусловиях пропорциональна площади физиологического поперечника мышцы. Это ещеотметил немецкий физиолог Е. Вебер (1846). Известно, что 1 см. мышцы поднимает от 6 – 10 кг. безотносительно к тому, тренирован или не тренирован ееобладатель.
Зависимостьмышечной силы от физиологического поперечника мышцы признают все специалисты вобласти анатомии и физиологии. В то же время в работах по физиологииотмечается, что важнейшим фактором проявления силы является не периферическоеизменение, а регуляция работы мышц со стороны нервных центров.
Важныммоментом для понимания механизма мышечного напряжения является то, что по мерероста проявления мышечной силы частота колебания потенциала одной двигательнойединицы может возрасти с 5 – 6 до 35 – 40 раз в секунду. Однако посколькупредельная частота колебаний намного меньше частоты, при которой мышца начинаеттрансформировать ритм поступающих в нее импульсов, можно полностью согласитьсяс мнением В.М. Зациорского о том, что деятельность мышцы не связана странсформацией ритма, как это предполагали ранее. Исследования показали, чточастота импульсов линейно пропорциональна развиваемой кинетической энергии. Чтоже касается амплитуды токов действия одного миоцита, то она, как правило, неизменяется.
Толькопри различии пороговых значений амплитуда токов действия может увеличитьсяиз-за неодновременного включения в работу отдельных волокон. Что касаетсяэлектроактивности всей напрягаемой мышцы, то она также возрастает по мере роставеличины ее напряжения, но до определенного предела.
Примышечных напряжениях, когда они не доходят до предельных величин, регуляциямышечной силы происходит за счет изменения различного количества двигательныхединиц.
Воснове регуляции двигательных единиц в этом случае лежит механизмасинхронности. По данным русского ученого Р.С. Персон, асинхронизацияопределяется проприоцептивным влиянием, которое накладывается на синхроннуюимпульсацию центральных и моторных структур. При этом степень напряжения нерегулируется потенциалом отдельных импульсов, поскольку первое волокно являетсяпроводником импульсов, характеризующихся постоянной величиной потенциала. Врезультате создаются условия для получения большей надежности при значительнойпропускной способности накала и принципиальной простоте, что позволяетобеспечивать передачу возбуждения в широком диапазоне при относительнонебольшом применении частоты импульсации.
Величинапроявления силы при выполнении физических упражнений во многом зависит отформирования условных рефлексов, которые обеспечивают необходимую концентрациюпроцессов возбуждения и торможения и вовлечение в однократное максимальноесокращение наибольшего числа двигательных единиц (Д.Е.) при оптимальномвозбуждении мышцах-антагонистах.
Внапряжении мышцы, как полагает целый ряд исследователей, участвуют не вседвигательные единицы. При этом чем сильнее возбуждение, тем большее число Д.Е.принимает участие в сокращении. Наибольшее проявление силы может бытьдостигнуто (если прочие условия равны) при одновременном сокращении максимальновозможного количества всех двигательных единиц в мышце.
Донастоящего времени неясным в механизмах регуляции мышечного напряжения являетсядеятельность центрально-нервных механизмов. Исследования, выполненные впоследние годы, дают возможность предполагать, что имеется по крайней мере триведущих механизма. Один из них, в основе которого лежит рефлекс на растяжение(миотатический рефлекс), связан с регуляцией напряжения при сохранении положениятела. Изменение позы тела меняет и растяжение мышечных веретен, тем самымспособствуя возбуждения их рецепторного аппарата, что в свою очередьрефлекторно вызывает изменение мышечного напряжения растянутых мышц.
Привыполнении движений, не требующих проявления максимальной мышечной силы, длядозирования мышечного напряжения используется другой механизм. В этом случаевысшие нервные центры определяют в основном необходимые величиныпространственных, временных и скоростных параметров движения. Что касаетсянужных комбинаций мышечных напряжений, то он осуществляется более низкорасположенными нервными отделами. Известно, что эффекторная импульсацияпоступает сначала не в мышечные волокна, а в мускульный аппарат мышечныхверетен, что приводит к изменению натяжений в них и соответствующемувозбуждению их рецепторного аппарата. Далее регуляция осуществляется по схемемиостатического рефлекса.
Привыполнении движений, требующих предельных величин проявления мышечной силы,эффекторная импульсация поступает от соответствующих отделов головного мозгачерез мотонейроны прямо в Д.Е.
Вэкспериментальных исследованиях было показано, что предварительно растянутая доопределенной оптимальной степени мышца сокращается сильнее и быстрее.
Следовательно,использование эластичных свойств мышцы также будет способствовать проявлениюбольшой силы. В динамической анатомии такую работу мышц принято называтьбаллистической. И.М. Сеченов писал: «Груз действует на мышцы одновременно вдвух противоположных направлениях – растягивает ее как всякое упругое тело, иусиливает в то же время развитие в ней сократительных осей».
Такимобразом, с одной стороны, физиологи установили, что сила человекапропорциональна массе мышц, с другой стороны, биологи доказали, что сувеличением массы у представителей одного и того же класса животных, напримермлекопитающих, уменьшается относительная сила, то есть отношение абсолютнойвеличины максимальной силы к весу тела.
1.4Сущность и физические основы метода электромиографии
Электромиографиякак метод диагностики изучает, прежде всего, электрическую активностьпериферического аппарата нервной системы. При этом, в зависимости от целейисследования, оценивается как произвольная, так и вызванная путем стимуляцииактивность нейромышечного аппарата.
Физиологическойосновой ЭМГ, как и многих других методов функциональной диагностики, являетсяизменение электрического потенциала биологических мембран, в данном случае — мембран мышечных волокон (MB),аксонов, входящих в состав смешанных периферических нервов, а также структурнервно-мышечного синапса.
Исходныйуровень поляризации мембраны MBв состоянии покоя составляет около 60-90 мВ. Поддержание этой разностипотенциалов происходит за счет энергии метаболизма мышечной клетки, котораяобеспечивает функционирование калий-натриевого (K-Na)насоса, осуществляющего выведение ионов Na+из клетки и транспорт ионов К+ в нее. Возникающая ионная асимметрияприводит к формированию потенциала мембраны нервной клетки.
Аналогиченмеханизм обеспечения потенциала покоя (ПП) мембраны аксона. Разностьпотенциалов между внутриклеточной жидкостью, заряженной отрицательноотносительно внеклеточной среды, и экстра-целлюлярным пространством составляет60-90 мВ.
НаличиеПП биологических мембран является условием их нормального функционирования игенерации электрической активности. При прекращении обмена веществ или грубомего угнетении ПП стремится к нулю. С этим связано угасание биоэлектрическойактивности в случае гибели тканей.
/>
Рис.2. Потенциал действия мембраны и динамика ионной проницаемости.
Исходноот уровня потенциала покоя (-90 мВ) начинается I-я фаза деполяризации,сменяющаяся на уровне нулевого (0 мВ) мембранного потенциала противоположнымзнаком овершутом (+ 40 мВ) и затем переходящая в II-ю фазу реполяризации попути возвращения значений мембранного потенциала к потенциалу покоя. Отклоненияот пути возвращения называют III-й фазой – следовым потенциалом:
а)положительным – при продолжающейся реполяризации.
б)отрицательный – при развитии деполяризации.
Основноеучастие в развитии фазы деполяризации принимает входящий в клетку потокположительных ионов натрия (Na+), перезаряжающих внутреннюю поверхностьмембраны. На смену быстрой активации натриевой проницаемости пороговымраздражителем приходят процессы инактивации входа Na+ и активации выхода изклетки ионов калия (K+), что проявляется фазой реполяризации – возвращениязарядов на внутренней поверхности мембраны к отрицательным значениям (рис. 2).
Привозбуждении нервной клетки, в частности мотонейрона, в наиболее возбудимомместе (аксональный холмик) возникает ПД, который распространяется вдоль аксона.Распространение нервного импульса по аксону происходит за счет последовательнойдеполяризации соседних участков мембраны с образованием ПД (Рис. 3) соскоростью около 0.5-5 м/с.
/>
Рис.3. Схема движения возбуждения по немиелиниазированному волокну
Данныймеханизм проведения характерен для немиелинизированного нервного волокна.
Вмиелинизированном нервном волокне аксон окружен особой оболочкой, называемоймиелином. Миелин по своей структуре — мембранное образование, состоящеепреимущественно из фосфолипидов и по электрическим свойствам являющеесядиэлектриком. Удельное сопротивление миелина достигает величины 500-800 Мом/см2.Другой важной особенностью миелина является малая величина удельной емкости(0.0025-0.005 мкФ/см2). Функции миелиновых оболочек в периферическихнервах и в нервных волокнах головного и спинного мозга разнообразны и до концане изучены. Это изолирующая, опорная, барьерная, возможно, трофическая функция,участие в передаче импульсов.
Навсем протяжении нервного волокна через определенные промежутки (около 1 мм) миелиновая оболочка имеет перерывы. Данные немиелинизированные участки называют перехватамиРанвье. Отмечено, что в перехватах Ранвье возбудимость мембраны выше и большеплотность K-Naнасосов, чем на миелинизированных участках мембраны аксона. При прохождениивозбуждения деполяризуется мембрана в зоне перехвата Ранвье и возникаетпотенциал действия, который по своей электрической природе является переменнымтоком. Благодаря электрическим особенностям миелина, локальные токи возбужденияне выходят в межперехватном участке, а деполяризуют следующий перехват Ранвье.Таким образом, электрический импульс движется как бы «скачками»(сальтаторно) между перехватами или даже через 2-3 соседних перехвата (Рис. 4),поэтому скорость проведения импульса по этим волокнам значительно выше (15-120м/с).
/>
Рис.4. Схема движения возбуждения по миелиниазированному волокну
Важнымфактором, определяющим скорость проведения по миелинизированному волокну,является отношение амплитуды ПД к пороговой величине деполяризации мембраныперехвата Ранвье. Данное соотношение имеет величину порядка 7. Уменьшение этогофактора безопасности любыми воздействиями приводит к снижению скоростипроведения.
Впроцессе биологической эволюции морфология нервных волокон оказалась хорошоприспособленной к оптимальному проведению по ним импульса. Морфометрическиеисследования выявили постоянство отношения длины межперехватного участка кдиаметру нервного волокна. Для реальных волокон это соотношение оказалось0.5-0.7. Данное свойство миелинизированных волокон у позвоночных позволяетсохранить оптимальные условия проведения ПД по волокнам разных диаметров.
Известно,что аксон, идущий от мотонейрона, при входе в мышцу делится на терминалисоответственно количеству иннервируемых им мышечных волокон. При этом суммарныйдиаметр данных терминалей не превышает диаметр аксона. Для обеспеченияпроведения импульса по этим волокнам они теряют миелиновую оболочку.
Приподходе к мышечному волокну терминаль аксона образует систему, позволяющуюпереходить ПД на мышечное волокно. Данный аппарат называют нервно-мышечнымсинапсом.
Концевыепластинки концентрируются в так называемых «двигательных точках»,располагающихся чаще в месте максимального выбухания мышцы при произвольномсокращении. Знание этого факта необходимо, в частности, при исследовании прямойэлектровозбудимости мышц, так как при нанесении раздражения в данных точкахможно получить максимальный моторный ответ при минимальной интенсивностистимуляции.
ПДмышечного волокна распространяется с небольшой скоростью (3-5 м/с) за счетпостепенного вовлечения соседних участков мембраны.
1.5Электромиография как метод функциональной диагностики
Электромиографическоеобследование является примером прикладной нейрофизиологии и, следовательно,функциональным исследованием, отвечающим на определенные клинические вопросы.Прежде всего, это касается патофизиологического состояния нервно-мышечногоаппарата в целом с преобладанием поражения тех или иных элементов ДЕ.
Вприкладном плане ЭМГ решает следующие задачи:
1.Научно-исследовательские.
2.Диагностические.
3.Прогностические.
4.Контроль эффективности лечения.
Основнымицелями ЭМГ как метода функциональной диагностики являются:
1.Выявление уровня поражения нервно-мышечного аппарата.
2.Определение топики поражения и распространенности процесса.
3.Определение характера поражения.
4.Определение степени выраженности патологического процесса.
ЭМГ(ЭНМГ)- полимодальный метод исследования, включающий в себя большое количествометодик. По способу получения данных, характеру исследования и методамобработки данных в ЭМГ выделяют следующие методики обследования:
1.Интерференционная поверхностная ЭМГ.
2.Стимуляционная ЭМГ.
•ИсследованиеМ-ответа и скорости распространения волны по моторным волокнам (СРВм).
•Исследованиепотенциала действия нерва и скорости распространения волны по сенсорнымволокнам (СРВс).
•Исследованиепоздних нейрографических феноменов (F-волна,Н-рефлекс, А-волна).
•Исследованиемигательного рефлекса.
3.Ритмическая стимуляция и определение надежности нервно-мышечной передачи(декремент-тест).
4.Игольчатая ЭМГ.
•Исследование потенциалов двигательных единиц (ПДЕ).
•Исследование интерференционной кривой с анализом по Виллисону.
5.Магнитная стимуляция.
•Исследование центрального времени моторного проведения.
•Исследование М-ответа и СРВм по глубоко расположенным нервным стволам.
Исходяиз вышесказанного, можно дать следующее определение данного методафункциональной диагностики.
ЭМГ(ЭНМГ) — это комплекс методов оценки функционального состояния нервно-мышечнойсистемы, основанный на регистрации и качественно-количественном анализеразличных видов электрической активности нервов и мышц
ИГОЛЬЧАТАЯЭМГ (ЛОКАЛЬНАЯ)
Анализпараметров ПДЕ (позволяет сузить круг возможных заболеваний и местапреимущественного поражения); построение гистограмм распределения ПДЕ подлительности (возможность определения стадии денервационно-реиннервационногопроцесса).
Данныйметод является базисным в силу своей информативности и точности. Цельигольчатой ЭМГ определить уровень поражения в двигательной единице, чтопоражено: мотонейрон передних рогов спинного мозга, аксон или мышечное волокно.Комплекс из мотонейрона, аксона и мышечного волокна и называется двигательнойединицей. Дифференциальный диагноз уровня поражения очень важен при ряденеврологических заболеваний. Сущность методики состоит в исследовании мышцигольчатым электродом, который вводится в двигательную точку мышцы (место, гденерв входит в мышцу). Игольчатые раздражающие электроды применяютпреимущественно в тех случаях, когда исследуемый нерв расположен глубоко итруднодоступен стимуляции.
СТИМУЛЯЦИОННАЯЭМГ (ЭНМГ)
Сущностьметода заключается в наложении отводящих электродов на мышцу, иннервируемуюисследуемым нервом и последующей стимуляции нерва с точек, где нерв близкоподходит к поверхности. Скорость по двигательным волокнам и сенсорным волокнамслужат для уточнения характера патологии периферического нерва (аксонопатия илимиелинопатия) и локализации патологического процесса на протяжении нерва.
Воснове метода ЭНМГ лежит применение электрической стимуляции нервного ствола споследующей регистрацией и анализом ВП, отводимых с иннервируемой им мышцы илинепосредственно с самого нервного ствола. Современная аппаратура позволяетрегистрировать ПД нерва, а также мышечные потенциалы — М-ответ, Н-рефлекс, F-волнуи некоторые другие. К феноменам,регистрируемых при стимуляционной ЭНМГ, относят, прежде всего, М-ответ.
/>
Рис.5. М-ответ в норме
М-ответ(М-волна) (рис. 5) — суммарный потенциал мышечных волокон, регистрируемый смышцы при стимуляции иннервирующего ее нерва одиночным стимулом. Обычно М-ответрегистрируют с помощью поверхностных электродов, которые более объективно иполно отражают суммарную активность мышцы по сравнению с игольчатымиэлектродами. При изучении М-ответа обращают внимание на следующие егохарактеристики.
Интенсивностьпорогового раздражения — минимальное электрическое раздражение, способноевызвать М-ответ. Грубое повышение порога раздражения свидетельствует опоражении соответствующих нерва или мышцы.
Латентность(латентный период). Увеличение латентности при стимуляции нервного волокна вдистальной точке свидетельствует о нарушении проведения возбуждения подистальным (маломиелизированным) нервным волокнам, что позволяетинтерпретировать эти изменения как признак преимущественно аксональногопоражения нервного проводника на терминальном уровне.
Форма.Форма М-ответа зависит от ряда факторов. Прежде всего, от расположенияотводящих электродов (чаще активного — анода). Изменение формы — появлениепсевдополифазии и полифазии — может выявляться при патологии части нервных илимышечных волокон. Изолированное изменение формы М-ответа (на фонеудовлетворительной терминальной латентности, скорости распространениявозбуждения и амплитуды) является свидетельством ранее перенесенного поражениянервного проводника. Однако использование изолированного изменения формыМ-ответа как самостоятельного критерия определения поражения нервногопроводника считаем неправомочным.
Амплитуда.Амплитуду определяют как от негативного до позитивного пика, так и отнегативного пика до изолинии. В нашей лаборатории используем второй способ.Максимальная амплитуда отражает суммарный ответ двигательной единицы. Амплитудамаксимального М-ответа имеет значительные индивидуальные различия. На этомосновании многие исследователи считают диагностическую эффективность измеренияамплитуды М-ответа невысокой. Амплитуда М-ответа зависит в основном отнемиелинизированных или слабомиелинизированных волокон с низкой скоростьюраспространения возбуждения. Снижение амплитуды М-ответа может быть связано с увеличениемего длительности и свидетельствовать о поражении корешков. Предлагаемрассматривать изолированное снижение амплитуды М-ответа как признак невропатиинервного проводника без указания преимущественного типа поражения(демиелинизирующий или аксональный)
Глава2. Материалы и методы
2.1Объект исследования
Былиобследованы 60 студентов Томского Государственного Университета, занимающихсяна кафедре физического воспитания и спорта. Возраст юношей составил 18-23 лет.Все обследуемые входят в основную медицинскую группу. По характерутренировочного процесса составили студенты, занимающиеся на специализации«каратэ» и «тяжелая атлетика». По уровню подготовленности были выделены 4группы. Первую группу составили студенты (15 человек), занимающиеся тяжелойатлетикой более трех лет и имеющие спортивную квалификацию мастера спорта икандидаты в мастера спорта. Во вторую группу вошли студенты (15 человек),занимающиеся тяжелой атлетикой не более года, не имеющие спортивных разрядов. Втретью группу вошли студенты (15 человек), занимающиеся каратэ более трех лет иимеющие спортивную квалификацию мастера спорта и кандидаты в мастера спорта. Вчетвертую группу вошли студенты (15 человек), занимающиеся каратэ не болеегода, не имеющие спортивных разрядов.
2.2Методы исследования
2.2.1Электромиография
Исследованиевыполнялось на приборе электронейромиографе Нейрософт Нейро-МВП-2 — многофункциональный нейромиографический комплекс, обладающий высокимитехническими характеристиками. Предназначен для проведения электронейромиографическихисследований, регистрации и анализа зрительных (на вспышку и обращаемыйпаттерн), слуховых, соматосенсорных и когнитивных (РЗОО) вызванныхпотенциалов мозга и электроретинограммы. Программное обеспечение позволяетзаписывать и обрабатывать электромиографию, сопровождать их текстом и выводитьна печать, хранить сигналы и данные о пациентах в электронной картотеке навинчестере или другом устройстве для хранения информации. Окно визуализациисигналов – позволяет просмотреть сигналы при различных значениях скоростиразвертки и чувствительности.
Использовалисьповерхностных электроды, которые представляют собой металлические диски илипластины площадью до 1 см2,(Рис. 6).
/>
Рис.6. Виды поверхностных электродов:
A. –электроднаяколодка с фиксированным расстоянием,
B. Электродыс нефиксированным межэлектродным расстоянием.
Основные технические характеристикиэлектромиографа
Электромиограф работает от сетипеременного тока напряжением (220±22) В, частотой (50±0,5) Гц. Потребляемаямощность блока пациента при номинальном напряжении питания не более 15 Вт.Время установления рабочего режима не более 5 мин.
Типовой порядок проведения ЭМГ –исследования.
ЭМГ – исследование включает: вводисходных сведений в карточку пациента, выбор сценария записи, наложениеэлектродов, запись ЭМГ, сохранение исследования в файле.
1. Создание в картотеке новойкарточки пациента при первичном исследовании или выбор уже существующей приповторном обследовании. Карточка пациента содержит паспортные и медицинские(диагноз) данные (рис.7).
/>
Рис. 7. Панель «Карточка пациента»
2. Из справочника конфигураций съёманеобходимо выбрать вариант условия проведения исследования, который определяетколичество и расположение используемых электродов. Выбрав конфигурацию съёма,можно просмотреть изображение наложения электродов (рис. 8).
3. Установка электродов.
Расположение электродов зависит отвыбранных для обследования мышц (используются анатомо-топографическиеруководства)[41]
1 электрод: пр., Abductor pollicis brevis medianus
2 электрод: пр., Flexor pollicis brevis medianus
Заземляющий электрод смачивается вфизиологическом растворе и располагается на верхней трети предплечья.
/>
Рис. 8. Изображение схемы наложенияэлектродов
Места наложения электродовпредварительно обрабатываются спиртом, а на поверхность электродов, котораянаходится в контакте с кожей, наносится электродный гель с целью снижениямежэлектродного сопротивления. После наложения электродов необходимо проверитьподэлектродные сопротивления, которое определяется как противодействие потокупеременного тока через границу между электродом и кожей. Измеряется междуотдельным электродом и всеми остальными электродами и выражается в килоомах(кОм). Значения подэлектродного сопротивления напрямую влияют на качествозаписи ЭМГ и не должны превышать допустимого значения – обычно до 10 кОм.
4. Методика регистрации ЭМГ
Посленаложения электродов cтудентовпросили максимально расслабить руку во избежание дополнительных помех вызванныхработой мышц кисти и предплечья. После чего в область запястья (n.Medianus) подавался стимул счастотой 2Гц, супрамаксимальным током 30-50% выше максимального, силой тока 6мА.
5. После регистрации биоэлектрическойактивности мышц запускается автоматическая генерация описания исследования.Сгенерированное описание выводится на панели «Описание исследования» (рис. 9).
Описание исследования содержит информациюоб амплитуде, частоте ЭМГ
/>
Рис. 9. Панель «Генерация описанияисследования»
6. Сохранение исследования.
После завершения записи ЭМГ, егонеобходимо сохранить в ранее созданное в картотеке исследование. Для этогоисследование закрывается, и оно сохраняется автоматически[30].
2.3Методы статистической обработки
Статистическуюобработку полученного материала проводили при помощи программы SPSS16.0for Windows фирмы Statsoft. Фактические данные представлены в виде медианы Me,25-го и 75-го перцентиля (Q25; Q75),
Дляопределения характера распределения полученных данных использовали критерийШапиро-Вилка.
Сформированныевыборки не подчинялись нормальному распределению и, следовательно, применениепараметрических статистических критериев, построенных на основании параметровсовокупностей, распределяемых по нормальному закону, являлось недопустимым.
Непараметрическиестатистические критерии, представляющие собой функции, зависящиенепосредственно от вариант данной совокупности с их частотами используют дляпроверки гипотез независимо от формы распределения совокупностей, из которыхвзяты сравниваемые выборки. Если функция распределения не является нормальной,непараметрические критерии оказываются более мощными, чем параметрические[26].
Гипотезуо принадлежности сравниваемых независимых выборок к одной и той же генеральнойсовокупности или к совокупностям с одинаковыми параметрами проверяли с помощьюрангового U — критерия Манна-Уитни.
Глава3. Результаты и обсуждение
Былпроведено исследование функциональных характеристик нервно-мышечного аппаратаверхних конечностей, в частности кисти правой руки. Для анализа был выбран стимуляционныйэлектромиографический метод. Для выявления особенностей биоэлектрическогоответа скелетных мышц у спортсменов, были исследованы 4 группы спортсменов,занимающихся каратэ и тяжелой атлетикой, разной квалификации(низкоквалифицированные и высококвалифицированные).
3.1Характер биоэлектрического ответа скелетных мышц у спортсменов — единоборцев итяжелоатлетов
Необходимобыло сопоставить: биоэлектрический ответ у тяжелоатлетов и единоборцев,различающихся по уровню спортивной квалификации. С этой целью зарегистрированыбиоэлектрические ответы скелетных мышц, в четырех группах испытуемых.
Исследованиеэлектрической активности мышц, позволило выявить достоверные различия междугруппами низкоквалифицированных и высококвалифицированных спортсменов.Полученные результаты представлены в таблице 1 и таблице 2. Примерыпредставлены на рисунках 10-13.
Примерыбиоэлектрического ответа мышц у спортсменов – единоборцев и тяжелоатлетов
/>
Рис.10. М-ответ каратиста низкой квалификации
/>
Рис.11. М-ответ каратиста высокой квалификации
/>
Рис.12. М-ответ тяжелоатлета высокой квалификации
/>
Рис.13. М-ответ тяжелоатлета низкой квалификации
Таблица1.
Биоэлектрическиеответы скелетных мышц предплечья у единоборцев различной квалификации. (Ме(Q25;Q75))Показатели Низкоквалифицированные спортсмены Высококвалифицированные спортсмены n=15 n=15 Амплитуда, мВ 1,5(1,35; 1,83)* 4,7(3,54; 5,09) Латентность, мс 4,0(3,15; 4,6)* 2,9(2,0; 3,55)
*- статистически значимое различие (/>) между показателями группойнизкоквалифицированных и высококвалифицированных спортсменов-единоборцев.
Таблица2.
Биоэлектрическиеответы скелетных мышц предплечья у тяжелоатлетов различной квалификации.(Ме(Q25;Q75))Параметры Низкоквалифицированные спортсмены Высококвалифицированные спортсмены n=15 n=15 Амплитуда, мВ 2,85(2,39; 3,16)* 2,1(1,82; 3,31) Латентность, мс 2,7(2,0; 3,35)* 3,35(2,75; 3,53)
*- статистически значимое различие (/>) между показателями группойнизкоквалифицированных и высококвалифицированных спортсменов-тяжелоатлетов.
Таблица3.
Биоэлектрическиеответы скелетных мышц предплечья у тяжелоатлетов и единоборцев высокой квалификации(Ме(Q25;Q75))Параметры Высококвалифицированные спортсмены (единоборцы) Высококвалифицированные спортсмены (тяжелоатлеты) n=15 n=15 Амплитуда, мВ 4,7(3,54; 5,09) 2,1(1,82; 3,31) Латентность, мс 2,9(3,0; 3,55) 3,35(2,75; 3,53)
/>/>/>
Рис.14 Биоэлектрическиеответы скелетных мышц спортсменов-единоборцев различной квалификации
*- достоверность различий между группами, p
/>/>/>
Рис.15. Биоэлектрическиеответы скелетных мышц спортсменов-тяжелоатлетов различной квалификации
*- достоверность различий между группами, p
/>/>/>
Рис.16. Биоэлектрические ответы скелетных мышц спортсменов-единоборцевтяжелоатлетов высокой квалификации
*- достоверность различий между группами, p
Полученныерезультаты позволили выявить специфические особенности функциональногосостояния нервно-мышечной системы, отражающие физиологические механизмыспортивного совершенствования в тяжелой атлетике и карате.
Прианализе биоэлектрического ответа скелетных мышц, выяснено, что увысококвалифицированных каратистов отмечалась более высокая амплитуда, посравнению со спортсменами низкой квалификации. Это объясняется тем, что укаратистов высокой квалификации задействовано больше ДЕ, чем у каратистовнизкой квалификации. Также замечено снижение латентности у каратистов высокойквалификации, по сравнению с каратистами низкой квалификации. Это объясняетсятем, что латентный период отражает скорость проведения импульса, в основномкомпонента нервно мышечной передачи. Его снижение отражает развитие именнобыстрой силы.
Втяжелой атлетике более важны максимальная сила и силовая выносливость, поэтомусовершенствование силовых способностей в большей степени основано на вовлечениипериферических факторов, в частности – экономизации двигательной активности.При исследовании биоэлектрического ответа скелетных мышц, выяснено, что увысококвалифицированных тяжелоатлетов более низкая амплитуда, чем утяжелоатлетов низкой квалификации. Амплитуда отражает количествозадействованных мышечных волокон, она сильнее должна вырасти у низкоквалифицированныхтяжелоатлетов, так как характеризует именно максимальное усилие. Латентностьвыше у высококвалифицированных тяжелоатлетов, чем у тяжелоатлетов низкойквалификации. Так как она отражает развитие медленной силы.
Выявленныефизиологические особенности обеспечения силовых качеств могут служитьобъективными индикаторами для оперативного управления процессом силовойподготовки спортсменов различных специализаций.
Выводы
1. Успортсменов тяжелоатлетов высокой квалификации в сравнении с начинающимиспортсменами отмечается уменьшение амплитуды М-ответа и увеличение латентногопериода.
2. Успортсменов каратистов высокой квалификации в сравнении с начинающимиспортсменами отмечается увеличение амплитуды М-ответа и снижение латентногопериода.
3. Выявленныефизиологические особенности обеспечения силовых качеств могут служитьобъективными индикаторами для оперативного управления процессом силовойподготовки спортсменов различных специализаций.
Списоклитературы
1. Андреева, Е. А. Спектральный метод анализаэлектрической активности мышц / Е. А. Андреева, О. Е. Хуторская. — М.: Наука, 1987. — 104 с
2. Аулик, И. В.Определение физической работоспособности в клинике и спорте / И. В. Аулик. –М.: Медицина, 1979. – 212 с.
3. Ахмедов, К. Б.Методические указания по исследованию физической работоспособности человека /К. Б. Ахмедов, В. В. Трунин. – Алма-Ата, изд. КИФК, 1975. – 58 с.
4. Бадалян, Л.О. Клиническаяэлектронейромиография / Л.О. Бадалян, И. А. Скворцов. – М.: Медицина, 1986. –368с.
5. Бернштейн, Н. А. Физиологиядвижений и активность / Н. А. Бернштейн. — М, Наука, 1990. – 153 с.
6. БиомеханикаОсновной курс. [Электронный ресурс]. — Электрон. дан. – Режим доступа: sport.rin.ru/html/article_144-7.html.- Загл. с экр.
7. Введениев биомеханику [Электронный ресурс].- Электрон. дан. – Режим доступа: www.bruiser.ru/biomeh/.
- Загл. с экр.
8. Верхошанский, Ю.В. Основы специальнойфизической подготовки спортсмена / Ю. В. Верхошанский. — М.: ФиС, 1986. — 331с.
9. Воробьев, А. Н. Тяжелоатлетический спорт / А.Н. Воробьев// Очерки по физиологии и спортивной тренировке. — 2-е изд. — М.: ФиС, 1977. –С. 255.
10. Герасименко, Ю.П. Спинальные механизмырегуляции двигательной активности в отсутствие супраспинальных влияний:автореф. докт. дис. / Ю. П. Герасименко. — СПб., 2000. — 31 с.
11. Гехт, Б. М. Нервно-мышечныеболезни / Б. М. Гехт, Н. А. Ильина. — М.: Медицина, 1982-352с.
12. Гидиков,А. А. Теоретические основы электромиографии. Биофизика и физиологиядвигательных единиц / А. А. Гидиков. – Л.: Наука, 1975 – 180с.
13. Годик, М. А.Спортивная метрология / М. А. Годик, М.: Физкультура и спорт, 1988. – 143 с.
14. Городничев, Р. М. Самбо: Очерки по физиологии / Р. М. Городничев.- Великие Луки: ВЛГИФК, 2001. — 152 с.
15. Гурфинкель, В. С. Скелетная мышца: структура и функция/ В. С. Гурфинкель. — М.: Наука, 1985. — 143 с.
16. Дворкин, Л. С. Тяжелая атлетика и возраст / Л. С. Дворкин.- Свердловск: Изд-во Уральского университета, 1989. — 200 с.
17. Зенков, Л. Р. Функциональнаядиагностика нервных болезней / Л.Р. Зенков, М. А. Ронкин. – М.: Медицина, 1991.– 640с.
18. Зенков, Л. Р. Функциональная диагностика нервныхболезней: Руководство для врачей. 3-е изд., перераб. и доп. / Л. Р. Зенков. — М.: МЕДпресс-информ, 2004. — 488 с.
19. Капилевич,Л. В. Методы функционально-диагностических исследований: учебное пособие / Л.В. Капилевич. – Томск: СибГМУ, 2005 — 154с.
20. Классификациясиловых способностей (собственно-силовые, скоростно-силовые, силовая ловкость,силовая выносливость) [Электронный ресурс].- Электрон. дан. – Режим доступа: gled.myorel.ru/page/1/85.html. Загл.с экр.
21. Козаров, Д. Двигательные единицы скелетных мышцчеловека / Д. Козаров, Ю. Т. Шапков. — Л.: Наука, 1983. — 252 с.
22. Козловская, И. Б. Афферентный контроль произвольныхдвижений / И. Б. Козловская. — М., 1976. — 296 с.
23. Команцев, В. Н. Методические основы клиническойэлектронейромиографии / В. Н. Команцев. – СПб., 2001. — 350 с.
24. Коц, Я. М. Организация произвольного движения /Я. М. Коц. — М.: Наука, 1975. — 248 с.
25. Кузнецов, В. В.Специальная силовая подготовка спортсмена / В. В. Кузнецов. – М.: СоветскаяРоссия, 1975. – 150 с.
26. Масальгин, Н. А. Математико-статистические методы вспорте / Н. А. Масальгин. — М.: ФиС, 1974. — 151 с.
27. Медведев, А. С. Система многолетней тренировки в тяжелойатлетике / А. С. Медведев. — М.: ФиС, 1986. — 272 с.
28. Менхин, Ю. В. Физическая подготовка спортсмена /Ю. В. Менхин. — М.: ГЦОЛИФК, 1993. — 85 с.
29. Методическиеуказания по общей физиологии / под редакцией А.С. Мозжухина, Е. Б. Сологуб. –Ленинград: изд. ГДОИФК, 1985. – 230 с.
30. Нейро-МВП-2[Электронный ресурс]. — Электрон. дан. – Режим доступа: www.neurosoft.ru/rus/utils/view.aspx.
- Загл. с экр.
31. Николаев, С. Г. Практикум поклинической электромиографии / С. Г. Николаев. – Иваново, 2003. — 264с.
32. Охнянская,Л. Г. Электромиография в клинике профессиональных заболеваний / Л. Г.Охнянская, А. А Комарова. – М.: Медицина, 1970 – 132с.
33. Практикум пообщей физиологии и физиологии спорта / под редакцией А. Б. Гандельсмана. –Москва: Физкультура и спорт, 1973. – 138 с.
34. Селуянов, В. Н. Методы построения физическойподготовки спортсменов высокой квалификации на основе имитационногомоделирования: автореф. докт. дис. / В.Н. Селуянов. — М., 1992. — 42 с.
35. Солодков, А.С. Физиология человека/ А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб М.,2005. – 235 с.
36. Cпортивнаятехника [Электронный ресурс]. — Электрон. дан. – Режим доступа: www.cskavolley.ru/content/view/41/1/1/4/.
- Загл. с экр.
37. Спортивнаяфизиология / под редакцией Я. М. Коца. – М.: Физкультура и спорт, 1986. – 158с.
38. Спортивнаяэлектронейромиография [Электронный ресурс]. — Электрон. дан. –Режим доступа: lib.sportedu.ru/press/tpfk/2005N9/p6-11.htm. — Загл. сэкр.
39. Трембач, А. Б. Физиологические механизмыформирования и регуляции двигательного навыка у человека: автореф. докт. дис. /А. Б. Трембач. — Санкт-Петербург, 1991. — 36 с.
40. Трембач, А. Б. Характеристика электромиограммыдвуглавой мышцы плеча у тяжелоатлетов при различном дозировании нагрузок / А.Б. Трембач Теория и практика физ. культуры. – 2000. — № 1. — С. 20-22.
41. Физиологиямышечной деятельности / под редакцией Я. М. Коца. – Москва: Физкультура испорт, 1982. – 115 с.
42. Физиология человека / под ред В.И. Тхоревского. — М., 2001. – 141 с.
43. Физиологиячеловека / под редакцией В. В. Васильевой. – Москва: Физкультура и спорт, 1984.– 256 с.
44. Физиологиячеловека / под редакцией Н. В. Зимкина. – М.: Физкультура и спорт, 1975. – 320с.
45. Хаупшев, М. Х. Методика развитияточности двигательных действий юных каратистов на основе учета ихиндивидуальных особенностей / М. Х. Хаупшев // Теория и практика физической культуры,из портфеля редакции. 1993. — № 5.- С.5-6.
46. Холодов, Ж. К. Теория и методикафизического воспитания и спорта / Ж.К. Холодов, Кузнецов В.С. М. 2006
47. Чоботас,М. А. О классификации ЭМГ при локальном отведении / М. А. Чоботас, В. М.Чоботас // Журнал невропатологии и психиатрии имени С. С, Корсакова. – 1983. –том 83. – вып 12. – М.: Медицина – С.1784-1787.
48. Шафранова,Е. И.Методы обработки биоэлектрической активности мышц / Шафранова Е. И. // Теория ипрактика физ. культуры. – 1993. — № 2. — С. 43-44.
49. Электромиографическоеисследование бега / Козлов И.М. // Сб. тр. ин-тов физ. культуры. — М.: ФиС,1966. – С. 62-69.
50. Электромиография(ЭМГ) [Электронный ресурс]. — Электрон. дан. – Режим доступа: www.arcerm.ru/kabinet-elektroneiromiog.html.
- Загл. с экр.
51. Электромиография[Электронный ресурс]. — Электрон. дан. – Режим доступа: www.cniis.ru/electromyographia/.
- Загл. с экр.
52. Электромиография[Электронный ресурс]. — Электрон. дан. – Режим доступа: www.elektroneiromiography.index.php.
- Загл. с экр.
53. Электромиография[Электронный ресурс]. — Электрон. дан. – Режим доступа: www.pigmalion-center.ru/diagnostics/elektro/.
- Загл. с экр.
54. Ящанинас, И. И. Электрическая активность скелетныхмышц, свойства двигательных единиц у лиц различного возраста и их изменения подвлиянием спортивной тренировки: автореф. докт. дис. / И. И. Ящанинас. — Киев,1983. — 33 с.
55. Bamman,M. Evaluation of surface electromyography during maximal voluntary contraction/ M. Bamman, S. Ingram, J. Caruso, M. Greenisen // J Strength Cond Res. – 1997.– Vol. 11. – P. 68 — 72.
56. DeLuca, C. J. The use of electromyography in biomechanics / C. J. De Luca J ApplBiomec. – 1997. – Vol. 13. – P. 135-163.
57. Fuglsand-Frederiksen,A. InterferenceEMG analysis / A. Fuglsand-Frederiksen // Computer-aided electromiografy andexpert system / Ed. J.E. Desmedt. Elsevier Science Publisers B.V. — 1989. — P.161.
58. Fuglsand-Frederiksen,A. Interference EMG analysis / A. Fuglsand-Frederiksen // Computer-aidedelectromiografy and expert system / Ed. J. E. Desmedt. Elsevier SciencePublisers B. V. — 1989. — P. 161.
59. Hakkinen,K. Changes in agonist-antagonist EMG, muscle CSA, and force during strengthtraining in middle-aged and older people / K. Hakkinen, M. Kallinen, M.Izquierdo, K. Jokelainen, H. Lassila, E. Mälkiä, W. J. Kraemer, R. U.Newton, M. Alen // J Appl Physiol. – 1998. – Vol. 84. – P. 1341-1349.
60. Hakkinen,K. Electromyographic changes during strength training and detraining / K.Hakkinen, P. V. Komi // Med Sci Sports Exerc. – 1983. – Vol. 15, №6. – P. 455 — 460.
61. Hakkinen,K. Neuromuscular adaptation during prolonged strength training, detraining andre-strength-training in middle-aged and elderly people / K. Hakkinen, M. Alen,M. Kallinen, R. U. Newton, W. J. Kraemer // Eur J Appl Physiol. – 2000. – Vol.83. – P. 51-62.
62. Hortobágyi,T. Adaptative responses to muscle lengthening and shortening in humans / T.Hortobágyi, J. P. Hill, J. A. Houmard, D. D. Fraser, N. J. Lambert, R.G. Israel // J Appl Physiol. – 1996. – Vol. 80. – P. 765-772.
63. Hultborn,H. Assessingchanges in presynaptic inhibition of Ia fibres: a study in man and the cat / H.Hultborn, S. Meunier, C. Morin, E. Pierrot-Deseilligny // J. Physiol. — 1987. — V. 389. — P. 729-756.
64. Hultborn,H. Assessing changes in presynaptic inhibition of Ia fibres: a study in man andthe cat / H. Hultborn, S. Meunier, C. Morin, E. Pierrot-Deseilligny // J.Physiol. — 1987. — Vol. 389. — P. 729-756.
65. Kollmitzer,J. Reliability of surface eletromyographic measurements / J. Kollmitzer, G. R.Ebenbichler, A. Kopf // Clin Neurophysiol. – 1999. – Vol. 110. – P. 725-734.
66. Lawrence,J. H. Myoeletric signal versus force relationship in different human muscles /J. H. Lawrence, C. J. Deluca // J Appl Physiol. – 1983. – Vol. 54. P.1653-1659.
67. Moritani,T. Reexamination of the relationship between the surface IEMG and force ofisometric contraction / T. Moritani, H.A. De Vries // Am J Phys Med. 1978. –Vol. 57. – P. 263-277.
68. Narici,M. V. Human quadriceps cross-sectional area, torque and neural activationduring 6 months strength training / M. V. Narici, H. Hoppeler, B. Kayser, L.Landoni, H. Claassen, C. Gavardi, M. Conto, P. Cerretelli. // Acta PhysiolScand. – 1996. – Vol. 157. – P. 175-186.
69. Pincivero,D. M. Influence of contraction intensity muscle, and gender on median frequencyof the quadriceps femoris / D. M. Pincivero, R. M. Campy, Y. Salfetnikov, A.Bright, A. J. Coelho // J Appl Physiol. – 2001. – Vol. 90. – P. 804-810.