ПОКАЗАТЕЛИ УТОМЛЕНИЯ ПРИ ЛОКАЛЬНОЙ МЫШЕЧНОЙ РАБОТЕ У СПОРТСМЕНОВ 17-22 ЛЕТ

Полный текст

В научной литературе признается мнение о преимуществе центральных механизмов утомления при работе малых мышечных групп [10, 12]; публикуются также доказательства роли гуморальных сдвигов в развитии утомления при работе различных групп мышц [7, 6, 15]. Механизмы утомления как на центральном, так и периферическом уровне до сих пор привлекают интерес и являются предметом дискуссии в физиологии. Так, выявлены особенности биоэлектрической активности мышц и головного мозга у спортсменов [2, 6]. Автор [16] показал морфофункциональные различия мышц у нетренированных лиц и подвергающихся физическим нагрузкам. Многие авторы отмечают, что сосредоточение и переживание осуществляемой мышечной работы ускоряют ощущение усталости и развитие утомления [17], а кратковременное умственное напряжение инициирует реакции торможения, снижая последующие показатели выносливости и ускоряя утомление [18, 19]. Исследование [13] предоставило прямые нейрофизиологические доказательства того, что формирование заданного усилия преимущественно зависит от центральных моторных команд. Вопрос же об изменениях функциональных свойств разных мышц у лиц, регулярно испытывающих действие общих физических нагрузок на определенные мышечные группы, остается малоизученным. Результаты таких исследований имеют значение для поиска эффективных средств управления процессами утомления и влияния на спортивные результаты. ЦЕЛЬ РАБОТЫ В изучении функциональных особенностей двигательного аппарата мышц рук при локальной работе до утомления у спортсменов ациклических видов спорта. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Испытуемыми являлись 26 студентов университета в возрасте от 17 до 23 лет, занимающихся ациклическими видами спорта (рукопашный бой, бокс, кикбоксинг; от I разряда до мс). В этих видах спорта большая нагрузка приходится на мышцы конечностей, пресса и спины. Контрольную группу (30 человек) составили студенты того же возраста и пола, не занимающиеся спортом. В качестве локальной динамической нагрузки испытуемые выполняли работу по подъему на пальцевом эргографе груза в 1/3 от «среднего» (по Weber) в темпе 60 движений в мин; в качестве локальных статических усилий испытуемые удерживали на эргографе или на кистевом динамометре груз в 1/3 от максимального на заданном уровне до появления утомления (невозможность удержания заданного усилия). Эти условия обеспечивают среднюю интенсивность нагрузки для всех возрастных групп [1]. При динамической работе учитывали объем работы в кгм, выносливость (время работы до утомления) и время появления ощущения усталости. Статическая выносливость (СВ) определялась продолжительностью удержания груза (усилия) на одном уровне, в с. При статистической обработке результатов применяли параметрический анализ расчета доверительных интервалов с использованием 95%-й доверительной вероятности и критерия t-Стъюдента [12]. При помощи прибора «Нейрон-Спектр» осуществляли многоканальную регистрацию ЭЭГ с 8-чашечных электродов, соединенных с ушными электродами и локализованных в соответствии с системой 10-20. Шаг по частоте составлял 0,25 Гц, производили отбор эпох по 2,5 с. Электроэнцефалография включала периодометрический, когерентный, корреляционный (на основе авто- и кросс-корреляционной функции) и спектральный анализ. 120 12 3 4 •Достоверные различия между группами Рис. 1. Показатели работоспособности при динамической работе: чернй цвет - спортсмены, серый цвет - нетренированные; 1 -мощность (кгс-м/с 100), 2 - количество работы (кг м 10), 3 - выносливость (с), 4 - появление усталости (с) Для выявления межуровневых различий спектра мощности ЭЭГ применялся непараметрический критерий Уилкоксона для зависимых выборок. Исследование проводилось на основе добровольного информированного согласия в соответствии с протоколом, утвержденным Комитетом по этике Российской академии наук. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Результаты показали, что общая спортивная тренировка, начиная со второго года спортивного стажа, приводит к повышению показателей работоспособности интактных групп мышц. Например, статическая выносливость кисти и объем работы на эргографе Моссо у студентов университета, занимающихся спортом, были больше, чем у нетренированных испытуемых (табл., рис. 1). Эти данные свидетельствуют, что показатели работоспособности малых групп мышц можно использовать в качестве одного из критериев тренированности двигательного аппарата у лиц разного возраста. Показатели статической выносливости кисти у студентов Группы Статическая выносливость кисти, с Юноши-спортсмены 50,54 ± 5,01 Девушки-спортсмены 46,42 ± 3,05 Юноши нетренированные 44,25 ± 2,03* Девушки нетренированные 45,35 ± 6,30* •Достоверные различия между спортсменами и нетренированными испытуемыми при р < 0,05. Анализ биоэлектрической активности мозга также выявил определенные различия у спортсменов и испытуемых контрольных групп. Для спортсменов (рис. 2), в отличие от нетренированных, в фоновой записи с открытыми глазами свойственно наличие альфа-волн, характеризующихся значительным индексом в передних отделах полушарий; ЭЭГ-показатели локальной работы характеризовались незначительными изменениями альфа- и тета-волн. Напротив, у нетренированных при локальной работе (ЛН) отмечено повышение индекса бета-волн и рост индекса тета-волн при развитии усталости (рис. 3). В А Рис. 2. Показатели ЭЭГ у спортсменов при ЛН (периодометрия, индекс ритма, %): А - фоновая запись до ЛН, В - проба с ЛН (время ЛН - 1 мин 55 с) А Рис. 3. Показатели ЭЭГ у нетренированных при ЛН (периодометрия, индекс ритма, %): В А - фоновая запись до ЛН, В - проба с ЛН (время ЛН -55 с) Наши результаты свидетельствуют, что при ло- развиваются медленней, чем у нетренированных; кальной работе отмечается повышение спектральной а после нагрузки у них происходит быстрое восстамощности медленных альфа- и тета-волн, а при раз- новление нейродинамических показателей, что обувитии утомления наблюдается их депрессия и увеличе- словлено повышением функционального уровня двиние частоты биотоков. У спортсменов эти изменения гательного аппарата. Судя по результатам исследования, показатели работоспособности малых групп мышц можно использовать в качестве одного из критериев тренированности двигательного аппарата у лиц разного возраста. Особенно удобным в этом отношении является показатель статической выносливости мышц, который можно измерить при помощи динамометра. Автор [5] объясняет изменения функциональных свойств активных и интактных мышц при физических тренировках появлением адаптационных изменений, возникающих в ответ на нагрузку. Можно предположить, что первичные реакции в коре больших полушарий сопровождаются изменениями афферентных сигналов из ретикулярной формации и гипоталамуса [9], что приводит к усилению тормозного процесса в коре (лобные и центральные отделы) и отказу от работы. Доминирование альфа-и тета-волн в передних отделах полушарий при локальной работе соответствует теории возвратного торможения в цепи нейронов коры, протекающего с участием диэнцефальных структур [2]. Авторы [8] показали, что при утомлении увеличивается медленноволновая активность в области тета-и альфа-волн. Предполагается, что при утомлении мозг замедляет деятельность, а попытки сохранять оптимальный уровень функций приводят к увеличению бета-волн. Представляют интерес данные, что умственная или психическая усталость снижает показатели скорости и выносливости при беге [21]. Выявлено также нарушение в координации работы мышц синергистов и антагонистов в развитии утомления [20]. Таким образом, данные, полученные в работе, свидетельствуют, что функциональные изменения различных мышц при общих физических нагрузках могут быть связаны с центральными механизмами, организующими адаптивные реакции и в нейромышечном аппарате. Однако по нашему мнению и мнению многих авторов [14], необходимы дальнейшие детальные исследования в области физиологии механизмов утомления при разных типах нагрузок на мышцы, что особенно актуально для физиологии труда и спорта. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Полученные в работе данные свидетельствуют, что показатели работоспособности и электрической активности мозга при нагрузке у отдельных малых групп мышц могут служить одним из критериев общей тренированности организма.

Об авторах

Татьяна Владимировна Попова

ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)»

Email: tati.popova2010@yandex.ru
б. н., профессор, ведущий эксперт Научно-исследовательского центра спортивной науки Института спорта, туризма и сервиса Челябинск

Ю. И Корюкалов

ООО «Нейротехнолоджи»

Челябинск

Ю. Б Кораблева

ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)»

Институт спорта, туризма и сервиса Челябинск

Список литературы

Дополнительные файлы