Физиология силы

Характеристики усилий, развиваемых мышцами, на наш взгляд, можно достаточно объективно оценить по их электрической активности. Во многих работах регистрировалось повышение электроактивности мышц при увеличении их усилия (Р.С. Персон, 1969; Р.М. Городничев, 2005; А.Г. Беляев, 2015). В изометрических мышечных сокращениях зависимость между электрической активностью мышцы и силой ее сокращения имеет линейный характер (Р.С. Персон, 1987). Следует отметить, что соотношение между электроактивностью и силой сокращения мышцы зависит от ряда факторов: функционального состояния мышцы, ее длины, типа сокращения. Так, при удержании статического усилия на постоянном уровне, по мере развития утомления, электрическая активность рабочих мышц существенно возрастает (И.Н. Бучацкая, 2005). Величина электроактивности связана с длиной мышцы: чем она больше, тем меньше электрическая активность при той же силе сокращения (Р.С. Персон, 1987). Тип мышечного сокращения также влияет на электроактивность мышцы. При концентрическом сокращении амплитуда ЭМГ существенно больше, чем при эксцентрическом (B. Pasquet et al., 2006). Представляется очевидным, что при учете перечисленных выше факторов регистрация ЭМГ рабочих мышц может рассматриваться как наиболее доступный и объективный способ оценки усилий, проявляемых конкретными мышцами при выполнении спортивных движений различной координационной сложности. Для проверки правомерности такого утверждения в ВЛГАФК были проведены специальные серии исследований.

Изложенное выше определило задачу и методические подходы описываемых в настоящем разделе исследований. В опытах предстояло выяснить возможность оценки мышечных усилий по характеристикам ЭМГ, регистрируемой при выполнении произвольных двигательных действий в некоторых видах спорта. Принципиально важным представлялось сопоставить величину проявляемых усилий по данным ЭМГ в естественной спортивной деятельности с усилиями, которые развиваются при выполнении максимальных произвольных сокращений в лабораторных условиях на динамометрическом комплексе, позволяющем точно оценить силовые возможности исследуемых. Первые исследования в этом направлении были проведены с участием спортсменов, занимающихся спортивной гимнастикой (В.Н. Шляхтов, 2013). Силовая подготовка в их тренировке играет важнейшую роль, так как качество выполнения гимнастических упражнений и, следовательно, спортивный результат во многом зависят от уровня развития мышечной силы. Силовые упражнения в спортивной гимнастике имеют различные формы и отличаются типом сокращения мышц. Большинство из них носит динамический характер, в основном скоростно-силовой. Оценить усилие, проявляемое конкретной мышцей, в таких упражнениях более проблематично, чем при выполнении статического или медленного силового упражнения.

В двух сериях исследований выяснялись особенности проявлений мышечных усилий рук и ног гимнастов по параметрам ЭМГ при выполнении акробатического переворота назад и отталкивания ногами в сальто назад с места. Полученные при выполнении названных выше гимнастических элементов ЭМГ-параметры сравнивались с электрической активностью, зарегистрированной при максимальных произвольных сокращениях мышц на динамометрическом устройстве.

Гимнасты (9 чел.) выполняли акробатический переворот назад (фазы отталкиваний ногами и руками) и сальто назад с места (фаза отталкивания ногами). В процессе этих технических элементов у гимнастов регистрировались кинематические и электромиографические характеристики. Кинематические параметры записывались с помощью системы видеоанализа Qualisys и использовались для определения фаз изучаемых двигательных действий. Электрическая активность мышц фиксировалась 16-канальным телеметрическим электромиографом MЕ6000. При выполнении сальто назад с места регистрировалась билатерально электромиограмма следующих мышц нижних конечностей: передней большеберцовой, камбаловидной, внутренней и наружной головок икроножной мышцы, а также прямой и наружной широкой мышц бедра. При выполнении переворота назад записывалась электромиограмма икроножной мышцы, прямой мышцы бедра и трехглавой мышцы плеча.