Физиология силы

Под руководством И.П. Ратова (1979, 2007) выполнены работы по использованию электростимуляции для управления активностью мышц во время непосредственного выполнения самих спортивных движений – обычно в их основную фазу. В экспериментах на представителях различных видов спорта (легкоатлетические метания, бег на короткие дистанции) показана эффективность такого подхода, которая отражалась в более совершенном проявлении усилий мышц, обеспечивающих выполнение основного соревновательного упражнения. Экспериментальные исследования в этом направлении продолжаются. Так, совсем недавно опубликована работа по использованию электростимуляции мышц во время передвижения на лыжах с целью повышения специальной подготовленности лыжников-гонщиков (А.А. Грушин, В.Л. Ростовцев, 2015). Следует заметить, что в данной публикации не приведены параметры электростимуляции (сила и длительность стимулов, их частота, продолжительность пачки стимулов и др.), а также отсутствует описание способа синхронизации наносимых на мышцу электростимулов с моментом отталкивания лыжника. Все это делает невозможным повторение аналогичного исследования в другой лаборатории и, следовательно, вызывает некоторые вопросы к излагаемым в публикации экспериментальным данным.

В последние годы специалистами ГНЦ РФ Института медикобиологических проблем РАН (г. Москва) проведена серия исследований по использованию силовых тренировочных программ без расслабления работающих мышц, а также программ с применением электростимуляции для повышения физических качеств (О.Л. Виноградова и др., 2013, 2014). В этих работах привлекает оригинальность авторского замысла, продуманность и совершенство методики проведения экспериментов. Проведен поиск средств повышения силы и выносливости при минимизации побочных эффектов в виде угнетения двигательного качества – «антагониста». Изучалось влияние низкочастотной электростимуляционной тренировки на фоне растягивания на скоростно-силовые возможности и размеры стимулирующих мышц (Д.В. Попов и др., 2004). Установлено, что такой режим тренировки приводит к увеличению объема стимулируемых мышц и препятствует снижению силы. Для уменьшения риска возможной потери силы при развитии выносливости с помощью низкочастотной электростимуляционной тренировки использовалось растягивание стимулируемых мышц (Б.С. Шенкман и др., 2006; О.Л. Виноградова и др., 2014). Сочетание длительной низкочастотной электростимуляции и растягивания мышц позволило сохранить силовые характеристики стимулированной мышечной группы и в то же время повысить окислительный потенциал (выносливость) их мышечных волокон.

Изложенные выше факты позволяют заключить, что активация скелетных мышц посредством целенаправленного электростимуляционного воздействия может быть использована для изменения функциональных свойств мышечного аппарата человека. Перед специалистами, работающими над изучением влияния различных по своей природе стимуляционных воздействий на свойства скелетных мышц, неизменно встает вопрос об использовании вызванных стимуляцией структурами ЦНС изменений свойств мышц при осуществлении основного соревновательного упражнения. Этот вопрос вполне правомерен, поскольку сформированная в результате систематических тренировочных занятий координационная структура двигательного действия, обеспечиваемая деятельностью структур ЦНС, должна быть скорректирована с учетом тех изменений свойств или приобретенных качеств мышцы, которые вызваны стимуляционным воздействием. Указанное обстоятельство выдвигает задачу поиска методики электростимуляции, которая бы минимально влияла на координационную структуру сформированного соревновательного упражнения.

Попытка решить поставленную выше задачу была предпринята в ВЛГАФК при проведении экспериментов, предусматривающих электрическую стимуляцию спинного мозга спортсменов во время бега на тредбане с целью повышения их скоростно-силовых качеств (Р.М. Городничев, Е.А. Михайлова, В.Н. Шляхтов и др., 2013). Теоретической основой экспериментов послужили современные представления о механизмах регуляции естественных локомоций (ходьбы, бега). Хорошо известно, что в регуляции локомоций существенное значение имеет активность нейрональных сетей интернейронов спинного мозга, расположенных в шейном и поясничном утолщениях. Их принято называть генераторами шагательных движений (ГШД). Такие нейрональные сети имеются у всех млекопитающих, в том числе и у человека (В.С. Гурфинкель и др., 1998; Y. Gerasimenko et al., 2010). Показано, что активация генератора шагательных движений может быть вызвана различными неинвазивными способами: вибрацией мышц ног (В. Гурфинкель и др., 1998), электромагнитной стимуляцией сегментов поясничного отдела спинного мозга (Р.М. Городничев и др., 2010, 2012), чрескожной электрической стимуляцией спинного мозга (Р.М. Городничев и др., 2012).