Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические предпосылки управления межмышечной координацией при максимальных тяговых усилиях
1.1. Особенности межмышечной координации и биодинамика становой тяги в силовом троеборье 12
1.2. Биомеханическая двигательная модель для исследования латентного периода рефлекса растяжения мышц 19
1.3. Педагогические технологии увеличения эластичности мышц как способа увеличения мышечной силы 21
1.4. Определение степени выраженности болевых ощущений 28
Глава 2. Методы и организация исследования
2.1. Методы исследования 32
2.2. Организация исследования
Глава 3. Теоретические предпосылки управления межмышечной координацией при максимальных тяговых усилиях 41
3.1. Методические приёмы исключения болевых ощущений в условиях тяговых усилий на основе средств управления движениями 46
3.2. Исследование биодинамики мышц разгибателей спины в условиях педагогического эксперимента 52
3.3. Исследование электростимуляционного воздействия мышц для исключения перенапряжения в тяговом усилии штанги 59
Глава 4. Обсуждение результатов исследования 68
Выводы 75
Список литературы
- Педагогические технологии увеличения эластичности мышц как способа увеличения мышечной силы
- Определение степени выраженности болевых ощущений
- Исследование биодинамики мышц разгибателей спины в условиях педагогического эксперимента
- Исследование электростимуляционного воздействия мышц для исключения перенапряжения в тяговом усилии штанги
Введение к работе
Актуальность. Пауэрлифтинг - силовое троеборье - среди молодого поколения в современной социальной среде является востребованным видом спорта (П.И. Рыбальский, 1999; Л.С. Дворкин, 2003, 2005). Интенсивное развитие пауэрлифтинга в России привлекло внимание учёных к разработке и научно-методическому обоснованию теории и методики подготовки спортсменов различной квалификации. Его определенная специфика актуализировала необходимость разработки рациональных методов восстановления опорно-двигательного аппарата после значительных нагрузок с целью предотвращения возможных травм, что способствовало качественной перестройке научно-методического обеспечения учебно-тренировочного процесса (Н.Г. Каленикова, 2004; В.А.Новокрещенов, 2005; П.В. Перов, 2005; В.А. Громов, 2006; Я.Э. Якубенко, 2006; Г.В. Ходосевич, 2008 и др.).
Оптимизация технологий подготовки на основе внедрения инновационных методик восстановления в тренировочный процесс в настоящее время происходит с участием квалифицированных спортсменов, у которых отчетливо проявляется характер адаптационных и восстановительных процессов, а на основе полученных знаний и опыта формируются ключевые требования к отбору основных средств и методов подготовки (М.О. Аксенов, СЕ. Воло-жанин, 2004; М.О. Аксенов, А.В. Гаськов, 2004; Л.С. Дворкин, 2005), комплексного подхода в направленности учебно-тренировочного процесса силового троеборья ( П.И. Готовцев, 1981; В.Л. Муравьёв, 1998; И.В. Вельский, 2004).
Проблема исследования. В настоящее время педагогическая наука содержит созданную доказательную базу эффективности применяемых методов и средств в тренировке тяжелоатлетов.
Теоретической основой нашего исследования в области силовых видов спорта послужили научные труды и разработки:
- по развитию теории и методики тренировки в тяжёлой атлетике
(А.Н. Воробьев, 1989; СМ. Гузь, 2003; Л.С Дворкин, 1992; Т.Н. Дидык,
2003),
- по применению управляемых методов с использованием силовых и
электростимуляционных добавок для преодоления максимальных масс в
подъёме штанг ( Г.И. Попов, С.С. Мартьянов, 1988; A.M. Доронин,1999; В.И.
Жуков,1999; С.С. Добровольский, В.И. Томилов, 2001),
по решению проблем основ методики и технологии обучения тренировки в пауэрлифтинге (А.В. Коршунова, 1998; Н.Г. Каленикова, 2004; Е.А. Куделин, 2007),
по созданию средств и теоретическому обоснованию применения восстановительных инструментальных методов в спортивной тренировке и оздоровлении (И.П.Ратов, Г.НГрец, 1995; А.Н Лапутин, 2009),
по исследованиям констатирующего характера и базирующимся на описании существующей практики подготовки тяжелоатлетов (О.М. Аксёнов, 2006).
Вопросы инновационного преобразования учебно-тренировочного процесса должны быть связаны с признанием специфичности использования методик срочного восстановительного процесса опорно-двигательного аппарата в силовом троеборье в послетренировочный период, которые не имеют достаточного экспериментального подтверждения. Основными трудностями в управлении тренировочным процессом такого вида как пауэрлифтинг, являются:
невозможность частичного сохранения силы в максимальных движениях;
отсутствие условия противодействия процессам утомления для рабочих мышц от начала и до окончания силовых тренировок.
При анализе теории и практики спортивной тренировки всё более отчетливо проявляется противоречие между объективной потребностью совершенствования подготовки спортсменов пауэрлифтинга, ориентированных на максимальный результат, и отсутствием научных и методических разработок, относящихся к выбору специальных средств восстановления опорно-двигательного аппарата на различных этапах спортивной тренировки, с одной стороны, а также отсутствием научно обоснованной системы выбора восстановительных средств, что не способствует достижению высоких соревновательных результатов в данном виде спорта, с другой.
Выявленное противоречие, актуальность получения срочной информации во время тренировки, позволили бы исключить отрицательные воздействия перегрузки локальных сегментов мышц спины в тренировке, сформировать базис для разработки положений специальной силовой подготовки в пауэрлифтинге, который определит актуальность применённых методик восстановления опорно-двигательного аппарата спортсменов. Данные виды противоречий определили тему диссертации.
Объект исследования - учебно-тренировочный процесс спортсменов разной квалификации в пауэрлифтинге.
Предмет исследования - условия проектирования методики восстановления для исключения болевых ощущений в сегментах опорно-двигательного аппарата спортсменов силового троеборья.
Цель работы - теоретически разработать и экспериментально обосновать методику специальной подготовки пауэрлифтёров на основе управляемых педагогических и инструментальных методов восстановления опорно-двигательного аппарата с внедрением их в структуру тренировочного процесса.
Рабочая гипотеза - сделано предположение, что применение педагогических методов коррекции техники в тяговых движениях, методов совершенствования вовлечения максимальной силы в тяговых усилиях к штанге с применением электростимуляционной и упругосиловой добавок, а также применение методики восстановления рабочих мышц спины, позволят снизить количество травм у квалифицированных спортсменов.
Теоретико-методологической основой исследования явилось научно-теоретические положения о целостности организма спортсмена, распределе-
Список опубликованных работ по теме диссертации
-
Хитров М.В.., Ковалева О.С. Внедрение в учебный процесс инструментальных методов восстановления и реабилитации студентов, имеющих отклонение в здоровье // Сборник научных трудов МПГУ. Москва, 2003. С.57-59.
-
Хитров М.В., Ковалёва О.С. Исследование возможности разгрузки позвоночника в тренировочном процессе легкоатлетов на примере внедрения реабилитационного комплексного стенда // Физическая культура и спорт студенческой молодежи в современных условиях: проблемы и перспективы развития: материалы IV Международной юбилейной научно-практической конференции, посвященной 60-летию кафедры физического воспитания и спорта. Тула: Изд-во ТулГУ, 2008. С. 217-219.
3. Ковалёва О.С, Хитров В.Д. Техническое средство для коррекции
утраченных движений на фоне заболеваний опорно-двигательного аппарата //
Современное состояние и перспективы развития физической культуры и
спорта в образовательных учреждениях: материалы II Международной ди
станционной научно-практической конференции научно-практической кон
ференции. Владимир, 2009. С.98-100.
4. Хитров М.В., Яшин А.А. Электромиография как метод объекти
визации результатов физической реабилитации травм опорно-
двигательного аппарата спортсменов // Известия ТулГУ . Гуманитарные
науки. Вып. 1. 4.2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. С. 3-8.
-
Хитров М.В., Субботина Т.И.,.Яшин А.А. Особенности управления взрывной силой тяжелоатлетов, специализирующихся в силовом троеборье // Известия ТулГУ. Гуманитарные науки. Вып. 1. 4.2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. С. 12-17
-
Хитров М.В., Субботина Т.И. Теоретические предпосылки управления межмышечной координацией при максимальных тяговых усилиях // Известия ТулГУ . Гуманитарные науки. Вып. 1. 4.2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. С. 17-23
-
Хитров М.В., Ковалёва О.С. Биодинамические восстановительные процессы легкоатлетов, имеющих фон остеохондроза // Известия ТулГУ . Гуманитарные науки. Вып. 1. 4.2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. С. 9-12.
-
Хитров М.В., Хитров В,Д. Оптимизация учебного процесса и информационное обеспечение студентов при обучении массажу в условиях комплексного реабилитационного стенда // Материалы III Всероссийской научно- практической конференции. Тула, 2007. С. 159-161.
-
Хитров М.В., Хитров В.Д. Перспективы восстановления физических затрат студентов инвалидов // Материалы Международной научной конф. 21 - 22 декабря 2010. М.: МГГИ инвалидов. С.18-22
10. Хитров М.В., Ковалёва О.С. Исследование электростимуляци-
онного воздействия мышц для исключения перенапряжения в тяговом
усилии // Известия ТулГУ . Гуманитарные науки. Вып. 1. 4.2. Тула: Изд-
во ТулГУ, 2012.
связях при выполнении специальной силовой тренировки с максимальными массами штанги. Это явилось аргументом, чтобы сформулировать гипотезу исследования, и на её основе создать инструментальные методы вытяжения утраченных сегментов мышц, находящихся около ОЦМ тела спортсмена.
-
Наибольшая тоническая активность мышц спины наблюдается тогда, когда происходит наибольший прирост массы тела в условиях тренировочного процесса. В то же время, тоническое перенапряжение начинает проявляться от чрезмерной гипертрофии этой мышцы, которые не имеют достаточных режимов восстановления. Происходит изменение геометрии масс в рядом находящихся мышцах. Такая компенсационная гипертрофия является условием снижения тонуса мышц - выпрямителей спины и следствием снижения эластичности, и если продолжать нагружать мышцы, появляется защитная реакция - болевой синдром.
-
Результаты проведенных экспериментов с включением двух видов упругого вытяжения (вытяжение со стимуляцией и вытяжение в тепло-воздушной камере) в послетренировочном процессе показали, что специальные тяговые упражнения сохраняют и поддерживают состояние тонуса с одновременным увеличением силового компонента этих мышц. Во многом благодаря этому значительно расширяются возможности данных мышц, что позволяет спортсмену более длительное время увеличивать тренировочный потенциал. Это также обеспечивает ему необходимые условия проявления тех механизмов его двигательной активности, которые он не мог бы реализовать в обычной тренировке.
-
Установлено, что специальные методические подходы, направленные на специальные способы вытяжения, способствуют увеличению жесткости (в среднем с 0, 32 ± 0,018 усл.ед. до 0,72 ± 0,021 усл.ед.) и снижению демпферности с 1,34 ± 0,071 усл.ед. до 0,4 ± 0,014 усл.ед. в мышцах спины. Это свидетельствует об оптимизации функциональных возможностей, о повышении способности силовиков к произвольной и непроизвольной коррекции колебаний общего центра масс при максимальных тяговых упражнениях и в конечном итоге расширении резервов вертикальной устойчивости звеньев тела в условиях подъёма массы штанги.
-
Предложены стимулирующие условия педагогического и тренирующего воздействия метода на спортсменов (см. табл. 1). Педагогическая технология информационных систем обучения движений в виде аргументированных визуальных фаз движений и программного обеспечения для их расшифровки. Проведены вычислительные эксперименты (см. таблица 2) по определению параметров рациональных структур движений на примере упражнений(бег на 30м, прыжок в длину, жим и становая тяга штанги), результаты которых свидетельствуют о высокой эффективности разработанной методики применения индивидуального подхода к развитию силы и координационных взаимоотношений рабочих групп мышц у пауэрлифтеров.
нии физической нагрузки и системном процессе восстановления динамических затрат. Такие аспекты знаний отражены в концепции физических качеств и теории физической подготовки в трудах B.C. Фарфеля, В.М. Зациор-ского, А.Д. Новикова, Л.П. Матвеева, В.Н. Платонова, И.П. Ратова, положения о сущности и об основных закономерностях и принципах силовой подготовки в спорте и физическом воспитании - в работах Ю.В.Верхошанского, В.В. Кузнецова, Л.С. Дворкина, A.M. Доронина, В.Н. Курыся, В.И. Жукова, основы подготовки в пауэрлифтинге и тяжёлой атлетике разработаны Р.П. Морозом, А.Н. Воробьёвым, Л.С. Дворкиным, А.С. Медведевым, Р.А. Романом, П.И. Рыбальским.
При исследовании были поставлены следующие задачи:
-
Проанализировать и обобщить современные теоретические и методические подходы особенностей тренировочного и восстановительного процессов в тяжёлой атлетике.
-
Изучить особенности новых методов коррекции движений и методов восстановления опорно-двигательного аппарата для квалифицированных спортсменов пауэрлифтинга.
-
Разработать рациональную методику восстановительных процессов для сегментов мышц спины в послетренировочный период.
Задачи решались при помощи следующих методов исследования: метода поиска и анализа литературных источников; миотонометрии; электромиографии; метода видеоинформации с компьютерным наложением параллелограмма; педагогического эксперимента; инструментальных методов управления восстановительными процессами спортсменов в силовом троеборье; методов математической статистики.
Организация исследований. Исследования выполнялись поэтапно в течение 2008-2012 гг. на базе ТулГУ и ШВСМ (отделение пауэрлифтинга):
I этап (2008-2010 гг.) - изучение общенаучной и специальной литерату
ры по проблеме подготовки спортсменов в силовых видах спорта; разработка
инновационной педагогической технологии восстановления двигательной
функции спортсменов с использованием специализированных тренажерных
устройств; изучение положительного влияния методики восстановления
мышц опорно-двигательного аппарата спортсменов пауэрлифтинга.
II этап (2011г.) - опытно-экспериментальная работа по созданию и
внедрению методического обеспечения педагогических методик восстанов
ления опорно-двигательного аппарата спортсменов; анализ и интерпретация
результатов проведенного исследования; обоснование новой методики при
менения педагогических инструментальных средств, повышающих эффек
тивность восстановительных процессов утраченных сегментов поясничного
отдела мышц позвоночника спортсменов, формулирование выводов и прак
тических рекомендаций; на основании констатирующего эксперимента оцен
ка биомеханических показателей тяговых усилий в различных упражнениях
тренировочной направленности в пауэрлифтинге.
III этап (октябрь-май 2012). - проведение формирующего эксперимен
та; формирование двух групп (контрольной и экспериментальной, имеющей
болевой синдром в области поясничного отдела.), выполнение тяжелоатлетами экспериментальной группы помимо основной тренировки объема восстановительных движений, связанных с вытяжением мышц поясничного отдела на двух инструментальных методах.
IV этап (2012г.) - анализ, обобщение и описание результатов исследования.
Научная новизна:
а) установлено, что дополнительные сопротивления мышц, происходя
щие в периоды проявления наибольших усилий, приводят к травматическим
повреждениям, что является основной причиной снижения спортивного ре
зультата в тяговых движениях;
б) разработаны педагогические приёмы исправления ошибочных дей
ствий в тяговых упражнениях на основе сравнения их структуры с модель
ными характеристиками срочной видеоинформации, что явилось предпосыл
кой создания приспособлений для повышения эффективности сформирован
ных биомеханических звеньев в новых тренировочных упражнениях;
в) разработаны специализированные инструментальные методы им
пульсного вытяжением мышц спины, способствующие регулированию про
цессов восстановления мышц, получивших перегрузки в двигательной дея
тельности;
г) доказано, что достижение оптимального результата в соревнова
тельных упражнениях зависит от сочетания рациональной техники, объемов
специальной нагрузки и восстановительных средств, которые позволяют эф
фективно поддерживать состояние рабочих мышц у пауэрлифтёров.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что его результаты расширяют научно-педагогическое представление об основах, путях и методах тренеровки спортсменов силового троеборья, которые вносят определённый вклад в теорию и методику спортивной подготовки. Сформулированы положения, расширяющие теорию об особенностях взаимодействия спортсмена со снарядом, разработана целесообразность дополнительных методов восстановления мышц в упражнениях силового троеборья, расширяющая научный базис для поиска новых, более эффективных методик развития силы, которые должны в срочном порядке иметь специализированные инструментальные системы восстановления.
Практическая значимость диссертации определяется тем, что разработанные методики приложения силы в начальных действиях фазового состава становой тяги штанги позволяют значительно поднять уровень силы путем одновременного включения рабочих мышц ног и спины, исключая тем самым возможность получения травм мышц у испытуемых. Положения работы о биомеханических особенностях и на их основе созданные технические средства упругого вытяжения мышц поясничного отдела позвоночника и проявления силы у спортсменов силового троеборья являются законченным, экспериментально подтверждённым материалом, который позволит повысить качество обучения, способствовать повышению уровня профессиональной подготовленности тренеров.
"рабочие" связки. В какой-то момент потенциала эластичности им уже не хватает - происходят различные виды травм. Чтобы в мышце начались процессы восстановления, она должна вернуться к своей естественной, природной длине. Из этого следует, что растягивание мышц надо сделать фундаментальной составляющей своего тренинга, точно как и высокую интенсивность нагрузок.
В четвёртой главе «Обсуждение результатов исследования» представлены мотивированные суждения и анализ оценки надежности организма человека при его взаимодействии с внешней средой, в условиях которой имеет место двойственность. Человек не способен длительное время безошибочно выполнять ту или иную работу, вместе с тем, человек значительно лучше, чем любая существующая машина, может справляться с неожиданностями, он способен предвидеть ход событий, находить оптимальные решения в сложных ситуациях, перестраивать способ действия в новых условиях (Б.Ф.Ломов, 1967).
При проведении методики вытяжения мышц достигается следующее:
-
Снятие болевого синдрома и восстановление подвижности позвоночника.
-
Вытяжение позвоночника (тракция) до его физиологического состояния.
-
Улучшение обменных процессов: (уменьшение отека, нормализация кровообращения и питания тканей).
4.Оптимизация двигательного стереотипа: устранение перегрузки с позвонков, нормализация работы мышц спины, создание фиксирующего мышечного корсета.
Из этого следует, что растягивание мышц надо сделать фундаментальной составляющей своего тренинга, точно как и высокую интенсивность нагрузок.
Выводы
-
Анализ и обобщение данных специальной научно-методической литературы, а также результаты собственных исследований показали, что в условиях тяговых подъёмов масс спортсмены пауэрлифтинга подвержены высокому уровню спортивного травматизма, который обусловлен значительным объёмом и интенсивностью тренировочной и соревновательной нагрузок. Отсутствие комплексных исследований диктует необходимость разработки и внедрения срочных, адаптированных к нагрузке, восстановительных методов для опорно-двигательного аппарата занимающихся.
-
Электромиографический метод позволил проанализировать характер состояния четырехглавой мышцы бедра и мышц - разгибателей спины на фоне электрической активности во время максимальной силовой тяги спортсменов. Результаты электромиографических исследований мышц использовали при выборе средств и методов восстановления, направленных на оптимизированные координационные взаимоотношения в межмышечных
Рис.4. Введение силовых добавок в комплекс средств для оптимальной динамической работы мышц с целью исключения микротравм
Отмечено положительное влияние биомеханических условий, в частности, состояние электроактивности мышц, сегментарного аппарата у спортсменов, установлено, что нарушенная мышечная ткань сохраняет элементы функциональной дифференциации в условиях тягового подъема штанги с применением упругих силовых добавок. Имеет место двойственность в оценке надежности организма человека при его взаимодействии с внешней средой. С одной стороны, эта надежность мала. Человек не способен длительное время безошибочно выполнять ту или иную работу, легко отвлекается, его поведение трудно предсказать, так как оно подвержено влиянию очень многих факторов. Вместе с тем человек значительно лучше, чем любая существующая машина, может справляться с неожиданностями, он способен предвидеть ход событий, находить оптимальные решения в сложных ситуациях, менять способ действия в новых условиях (Б.Ф.Ломов, 1967).
Таким образом, при внедрении разработанных двух методов импульс-но-силового вытяжения, реализованы следующие задачи:
1. Снятие болевого синдрома и восстановление мышц спины.
2. Оптимизация двигательного стереотипа: устранение перегрузки и
нормализация работы мышц спины, создание фиксирующего мышечного
корсета.
Наши исследования нашли подтверждение правомерности использования внедрённых методов в тренировочный процесс силового троеборья. Первым аналогом полученных данных явился поставленный в 1922 году эксперимент в Австралии, который включал в тренировочный процесс силовиков по растягиванию рабочих групп мышц. Степень растяжения и степень сокращения мышцы - это равнозначные характеристики мышечной ткани, складывающиеся в единый показатель ее "качества", т.е. уровня ее силы и выносливости. Если в послетренировочный процесс добавлять "растягивающий" тренинг, то силовой потенциал мышцы повышается. Ограниченная амплитуда преимущественно развивает силу - это азы науки о силовом тренинге. Чтобы выполнять движения с полной амплитудой, нужно иметь гибкие суставы. Чтобы иметь гибкие суставы, надо активно растягиваться. По мере подъема массы напряжение в мышцах нарастает, они укорачивают свою длину. При этом, точно как струны, все сильнее "натягиваются" многочисленные
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Эффективность техники выполнения упражнений и объём физической нагрузки в тяге должны быть обусловлены максимумом силы к началу движения снаряда вверх. В этот временной отрезок чаще всего проявляются отрицательные условия перегрузки мышц спины в поясничном отделе и мышц передней поверхности бедра. Для этого необходимо создавать педагогические и инструментальные методы для исключения перегрузки опорно-двигательного аппарата;
-
Применённые педагогические технологии срочной видеоинформации положения звеньев тела в границах равнодействующих сил параллелограмма объясняют взаимодействия спортсмена со штангой (положение ОЦМ тела относительно опоры);
-
Искусственная электростимуляционная добавка передней четырёхглавой мышцы бедра и упругие связи штанги с опорой в момент начала тяги вверх позволят уравнять временной отрезок включения мышц передней поверхности бедра и длинных мышц - разгибателей спины.
-
Разработанные технические средства восстановления, а впоследствии инструментальные методы, позволяют эффективно восстанавливать сегменты мышц спины в поясничном отделе путем импульсно-упругого вытяжения. Это даст возможность в короткие отрезки времени снижать напряжённость и увеличивать силу мышц - выпрямителей спины за счет эффекта растяжения.
Достоверность результатов работы подтверждается современной теоретико-методологической основой педагогического процесса при освоении специальных движений в силовом троеборье; подтверждается логическое построение исследований в экспериментальной главе и итогов этапов исследования, соблюдением метрологических требований к инструментальным методам вытяжения мышц сегментов позвоночника, корректной статистической обработкой полученных данных, экспериментальным подтверждением теоретических положений, выполненных в диссертационной работе.
Личный вклад автора определяется в реализации метода контроля и анализа за движениями спортсменов с помощью срочной видеоинформации, проведении педагогических экспериментов на основе предложенных и разработанных им новых методик восстановления мышц опорно-двигательного аппарата, во внедрении результатов исследования в тренировочный процесс квалифицированных пауэрлифтёров.
Апробация и внедрение результатов исследования
Материалы исследования были представлены: на III Всероссийской научно-практической конференции, г. Тула, 2007, на IV Международной юбилейной научно-практической конференции, г. Тула, 2008, на Международной научной, конференции, г. Тула, 2010.
Экспериментальные разработки отмечены в трёх конкурсах с экспонатами - патент на полезную модель №89386, на двух выставках научно-технического творчества, г. Тула, ТулГУ, 2011 и на 7-м Всероссийском форуме «Здоровье нации», г. Москва, 2011.
Научные исследования выполнялись при поддержке двух выигранных Грантов Губернатора Тульской области. Свидетельство № 09-12 от 13.01.12 и свидетельство № 15 от 14.12.2012.
Структура и объём диссертации: введение, четыре главы, выводы, список литературы и приложения.
Материалы исследования изложены на 135 страницах машинописного текста, содержат 6 таблиц, 10 рисунков. В работе использовано 190 источников научной и специальной литературы, из них 12 - на иностранных языках.
Педагогические технологии увеличения эластичности мышц как способа увеличения мышечной силы
Известно, как трудно заставить делать упражнения на растягивание, перед тренировкой, между тяжелейшими сетами или после тренировки. Суставная сумка представлена из соединительной ткани. У всех силовиков со временем она грубеет, и сустав становится прочнее. Это и есть приспособительная реакция к тяжелому силовому тренингу, которой надо очень дорожить, поскольку за счет нее спортсмен становится сильнее.
Растягивание суставной сумки обеспечивает суставу большую амплитуду. Растяжение суставной сумки означает снижение силовых показателей и огромную опасность травмироваться. По мнению ученых надо регулярно посвящать 15-20 минут целенаправленной растяжке бицепсов бедра. И веса, и объемы резко прибавляют вроете.
В 1992 году в Австралии был поставлен один эксперимент. Элитных пауэрлифтеров разделили на две группы с традиционной тренировочной программой с упором на жим лежа. Однако первую группу вдобавок заставили интенсивно растягивать мышцы плечевого пояса. Через два месяца первая группа опередила вторую в результате жима лежа на 15%. Американские ученые поставили два объективных эксперимента на двух контрольных группах спортсменов.
И в первом, и во втором случае испытуемые должны были тренировать бицепсы бедер, но в первой группе атлеты еще и растягивали мышцы. По итогу того и другого эксперимента обе группы прибавили в силе бицепсов бедер, но растягивающаяся группа и в первом, и во втором случае опережала другую в силовом показателе на близкую цифру - 19%
Феномен научного эксперимента, что сила мышцы зависит не столько от ее способности мощно сократиться, как полагали ранее, а от общей эластичности мышечной ткани. Другими словами, мышца должна уметь не только сокращаться, но и растягиваться сверх своей обычной длины. Степень растяжения и степень сокращения мышцы - это равнозначные характеристики мышечной ткани, складывающиеся в единый показатель ее "качества", т.е. уровня ее силы и выносливости. Отсюда вывод: однобокий тренинг сократительной характеристики закономерно приносит ограниченный результат. Если добавить "растягивающий" тренинг, и силовой потенциал мышцы повысится.
Доктор спортивной медицины Тодор Бомпа комментирует: "Чтобы извлечь максимум из тренировочных программ бодибилдинга, вы должны работать с полной амплитудой. Причина в том, что только такой тренинг дает по-настоящему объемную мускулатуру. Ограниченная амплитуда преимущественно развивает силу - это азы науки о силовом тренинге. Чтобы выполнять движения с полной амплитудой, нужно иметь гибкие суставы. Чтобы иметь гибкие суставы, надо активно растягиваться". Бомпа считает, что все травмы в бодибилдинге имеют общую первопричину - слабую гибкость суставов. Упражнения, нацеленные на рост массы, мол, объективно имеют большую амплитуду. Но вместе с тем никому и в голову не приходит, что такая амплитуда может быть в принципе неадекватна гибкости ваших суставов. По мере подъема веса напряжение в мышцах нарастает, они укорачивают свою длину. В какой-то момент потенциала эластичности им уже не хватает - происходит надрыв или полный разрыв связки, а то и отрыв связки от костной ткани. Американский ученый Майкл Олтер комментирует, что боль в мышцах после интенсивного тренинга вызвана многочисленными разрывами мышечных волокон. Принято считать, что это "хорошая" боль, поскольку она свидетельствует о суперинтенсивной "прокачке" мышцы. Между тем, до сих пор спортивная медицина не обнаружила прямой связи между посттренировочной болью и ростом мышц. Похоже, что боль не дает никаких преимуществ в увеличении мышечного объема. Наблюдая профессионалов и новичков, Майкл Олтер обнаружил, что посттренировочная боль характерна только для начинающих. Профессионалы не чувствуют ее даже после запредельных нагрузок. По мнению Олтера, все дело в слабой эластичности мышечных волокон у новичков. Из-за "жесткости" волокон, мышца не в состоянии ни толком сократиться, ни толком растянуться. В итоге волевое преодоление веса приводит к разрывам мышечных волокон. Если новичок с самого начала возьмется растягивать мышцы, он не будет чувствовать боль точно как профессионал. Кстати, среди профессионалов бытует прочное убеждение, что растяжка ускоряет восстановление. Совсем недавно в пользу такой точки зрения высказались ученые. Оказывается, мышцы, многократно сократившиеся в процессе тренинга, "съеживаются" - уменьшают свою длину. А чтобы в мышце начались процессы восстановления, она должна вернуться к своей естественной, природной длине. Обычно это занимает от 2 до 5 часов. Если же тяжелоатлет регулярно растягивает мышцы, то они возращаются к "натуральным" размерам почти немедленно. Понятно, что общее время восстановления (до следующей тренировки) при этом существенно увеличивается.
Растяжку надо сделать фундаментальной составляющей своего тренинга, точно как и высокую интенсивность нагрузок.
Растягивание мышц формирует физическое качество гибкость. Чтобы объяснить, что происходит с мышцами, когда выполняется попытка их растянуть.
Под кожным покровом залегает первый слой мышц, их называют поверхностными скелетными мышцами, на которые многие спортсмены обращают внимание. Итак, первым делом мы наталкиваемся на т.н. фасции или, как их еще называют, соединительнотканные оболочки. Они покрывают все наши мышцы вместе со всеми их кровеносными сосудами и нервными переплетениями. Мышца лежит внутри фасции - "минифутляры". В одни вложены пучки мышечных волокон, а в другие, совсем микроскопические, - отдельные мышечные волокна.
Если исследовать само мышечное волокно, то внутри него находится множество нитевидных образований, т.н. миофибрилл. Они тянутся вдоль мышечного волокна. Каждая миофибрилла, в свою очередь, состоит из крошечных образований - саркомеров. Именно с них начинается любое движение, в том числе и процесс растягивания.
Внутри саркомера имеется два типа нитей, или филаментов; толстые нити называются миозиновыми, а тонкие - актиновыми. Состоят они из мышечного белка и "отвечают" за способность мышц сокращаться. Нити эти пролегают параллельно друг другу, местами слегка соприкасаясь.
Определение степени выраженности болевых ощущений
Из механики известно, что сила имеет величину, направление и точку приложения. В природе проявление силы связано с переносом движения. Но если в механике сила - количественный показатель, то в физиологии понятие "сила мышц", будучи количественной мерой, предполагает наличие качественной информации. В связи с этим под силой мышц подразумевают то максимальное напряжение, выраженное в граммах и килограммах, которое способны развить мышцы (А.Н.Воробьев, 1977). Для сравнения силы различных по массе мышц Беком было предложено понятие "абсолютной силы мыщц". 0 ней судят по максимальному напряжению, которое развивает мышца. Обычно за максимальную силу принимают наибольшее ее значение для определенных групп мышц. Для сравнения силы людей разного веса введено понятие "относительная сила", т.е. отношение максимальной силы к весу тела (С.Э.Ермолаев, 1937, А.Н.Крестовников,1951,В.М.Зациорский,1966,идр.). Сила мышц зависит от многих факторов. При прочих равных условиях, она пропорциональна поперечному сечению мышц (принцип Вебера), а величина сокращения пропорциональна длине мышечных волокон (принцип Вернули). Чем значительнее вес, чем больше мышечная масса, тем больше сила. В природе существует определенная биологическая закономерность: с увеличением размеров тела животного относительные двигательные возможности его снижаются. Все живые существа затрачивают часть энергии на противодействие силам гравитации, и тем большую, чем больше размеры тела(А.Н.Воробьев, 1977).
Сила сокращения мышц зависит от их анатомического строения. Выполнение физических упражнений, в том числе упражнений на растягивание, может вызывать различной степени дискомфорт, болезненные ощущения, возникающие во время или сразу после выполнения упражнений или проявляющиеся спустя 24-48 ч. после физической нагрузки.
Вначале мы рассмотрим эти два вида болезненных ощущений. Существует пять основных предположений о сущности и природе болезненных ощущений в мышцах: поврежденной или разорванной мышце; поврежденной соединительной ткани; метаболическом накоплении или осмотическом давлении и опухании; молочной кислоте; локализованном спазме двигательных единиц. Исследованиями де Вриеса были достигнуты значительные успехи в области технологий, что позволило научно обосновать данную гипотезу, являющуюся, скорее всего, наиболее верной. За последние годы было сделано множество фотографий, из которых ясно видно повреждение внутренней структуры саркомера после физической нагрузки. На фотографиях (R.B.Armstrong и др, 1983; Friden, 1984а, 19846; Friben и др., 1988; Waterman-Storer, 1991) четко видны механические повреждения Z-линий. Полученные результаты показывают, что во время чрезмерной нагрузки Z-линии оказываются потенциально слабым звеном в сократительной цепочке миофибрилл (рис. 2, а и б, Waterman-Storer, 1991). В обоих саркомерах показано расположение промежуточных филаментов, состоящих, главным образом, из белка десмина, которые связывают соседние миофибриллы вдоль и поперек у Z-линии и окружают ее двойной структурой. На верхнем саркомере показано расположение небулина, который проходит параллельно актину в I-диске. На нижнем саркомере показано предположительное местонахождение титина, который растягивает на всю длину половину саркомера и прикрепляется к миозину в А-диске. Показано схематическое изображение предполагаемых воздействий интенсивной физической нагрузки на экзосаркомерную систему промежуточных филаментов. Вверху - перед выполнением физической нагрузки промежуточные филаменты проходят между соприкасающимися миофибриллами, соединяя их у Z-линий и М-линий, сохраняя осевую структуру. Внизу после физической нагрузки многие межмиофибриллярные соединения разрушаются и Z-линии утрачивают свою поперечную структуру. Некоторые Z-линии полностью исчезают, двойная структура промежуточных филаментов расщепляется, что ведет к образованию новых саркомеров. Миозин нередко утрачивает свое центральное расположение в саркомере (б).Эта гипотеза включает в себя и такие явления, как повреждение саркоплазматического ретикулума (Byrd, 1992; McCutcheon и др., 1992; Nimmo, Snow, 1982) и системы Т-трубочек (Stauber, 1989). Оба эти повреждения отрицательно влияют на метаболизм кальция в мышечных клетках.Для проверки верности этой гипотезы использовали также биохимическое тестирование. Эбрахем (1977, 1979) анализировал взаимосвязь между отсроченным возникновением болезненных ощущений в мышцах и выделением миоглобина с мочой. Считается, что миоглобин выводится из мышцы в сосудистую систему во время мышечной травмы. Результаты, полученные ученым, оказались неубедительными. Еще одним потенциальным индикатором повреждения мышцы является фермент креатинкиназа. В исследовании, проведенном Бурнсом с коллегами (1985), наблюдали повышенную концентрацию этого фермента после выполнения физической нагрузки.
Исследование биодинамики мышц разгибателей спины в условиях педагогического эксперимента
При организации движений система взаимодействия, характерная для состояния покоя, должна измениться в соответствии с общей двигательной задачей. Программу движений позволяют реализовать мышцы, развивающие определенные усилия. Эти усилия на механическом уровне дают объективную оценку управлявших воздействий, которые необходимо приложить для достижения цели движения или для реализации программы движений.
Взаимодействие импульсных потоков на разных уровнях центральной нервной системы формирует в лл глобальной сети" управляющие команды на мотонейроны и исполнительные органы, обеспечивая регуляцию внутренней среды организма и его целенаправленное поведение [2].- Параллельно с физиологическими исследованиями принципы управления сокращением мышц изучали на работающих в реальном масштабе времени электронных аналогах нейронов и мышц, функциональные свойства которых и структура связей соответствуют нейрофизиологическим данным. Показали, что обратные связи от мышечных рецепторов к мотонейронному пулу формируют гомеостатический механизм регуляции мышечного сокращения, а паттерны импульсных потоков в кольцевых структурах гомеостатированы свойствами элементов кольца [3]. В исследованиях В. Ю. Давиденко, Г. Ф. Колесникова отмечается, что при систематической электростимуляции отдельных групп мышц происходят благоприятные биохимические сдвиги в нетренируемых симметричных мышцах, а также сдвиги во всем организме, в частности, в механизмах нервной и гуморальной регуляции. Электростимуляция приводит к увеличению энергетических резервов мышц, повышению функциональных свойств всего организма.
Не затрагивая механизмы обучения, рассматриваем нервную систему как адаптивный автоматический регулятор, устойчивый в широком диапазоне изменения входных сигналов. Анализируя параметры изометрического усилия в задаче слежения за его величиной в норме и патологическом состоянии ЦНС, приходим к выводу об автоматической неосознаваемой регуляции при выполнении тестов. Сознание подключается для смены цели деятельности и коррекции управления. Это подтверждает позицию, что сознание выступает как свойство целостного организма, а не функция только структурной сложности нервной системы, обеспечивающей приспособительные возможности организма
Для уточнения оптимальных параметров нейромышечной электростимуляции понадобятся дальнейшие исследования, сравнивающие эффект от различных протоколов стимуляции. Однако на нынешнем уровне знания можно утверждать, что в любом случае сила тока должна быть относительно высокой и частота стимуляции должна быть в диапазоне от 20-30 до 70-75 Гц., в нашем случае была увеличена сила тока от 70 до НОВ, а форма электрического сигнала изменена с прямоугольной на пиковую за счет модификации электрической схемы стимулятора.
Задачами данного исследования является изменение функциональных возможностей в высоко координированных движениях максимального тягового усилия штанги в тренировочном процессе спортсменов силового троеборья. Двигательная установка фазовых действий решалась на теоретическом и экспериментальном обосновании применения электростимуляционной добавки на четырех главую мышцу передней поверхности бедра для вовлечения ее на максимальную сократительную функцию для исключения перенапряжения длинных мышц-разгибателей спины в первой фазе отрыва спортсменом штанги от опоры, в которой по нашему мнению происходит временное отставание включения мышц-разгибателей спины (Рис. 1,2). В предыдущих экспериментальных исследованиях по электрической активности этих рабочих мышц было выявлено явное отставание в мощности сокращения четырех главой мышцы относительно мышц спины, что по нашему мнению может вызывать перенапряжения мышц спины из-за дискоординации вовлеченных рабочих групп мышц в максимальных упражнениях связанных с тяговыми усилиями.
Схема наложения накожных электродов для электромиостимуляции. Объективно, что такие избыточные перенапряжения могут приводить к возможностям получения микротравм мышц спины, влекущие к болевому синдрому в области поясничного отдела позвоночник многих спортсменов экспериментальной группы. Спортсменам экспериментальной группы(12 чел) предложена обоснованная установка - при отрыве штанги от опоры они акцентируют включение в тягу одновременно рабочие мышцы ног и спины.
У испытуемых экспериментальной группы, прошедших ЭМС высокой интенсивности, в фазе начала отрыва веса штанги отмечалась большая скорость разгибания ноги в коленном суставе, чем у тех, кто осуществлял с помощью произвольных упражнений высокой интенсивности, - предположительно, из-за формирования быстрого включения в работу и остаточных явлений силы, как условия остаточного после действия четырехглавой мышцы бедра после стимуляционных тренировок. Сила этой мышцы положительно коррелировала с величиной сократительного свойства длинных мыш спины в момент отрыва веса штанги, Снижение общего времени в последующих фазах тяги особенно показательно, поскольку максимальная и привычная скорость являются важными прогностическими признаками потенциальных нарушений координации движения, а также показателем риска получения травмы в мышцах поясничного отдела позвоночника.
В подтверждение наших исследований Эдварде и др. отметили, что ЭМС вызывает искусственную синхронизацию импульсации двигательных единиц(ДЕ). При пассивной стимуляции(упражнения) такой синхронизации не возникает, поскольку включение ДЕ происходит асинхронно. Кроме того, более крупные ДЕ развивают большую силу, чем мелкие. По этой причине можно было бы справедливо ожидать, что мышечное действие, возбужденное электрически извне, происходит с большей силой, чем произвольное сокращение. Тем не менее, мышечная сила ПС больше, чем та, которую вызывает ЭМС. ЭМС стимулирует только определенную мышцу, на которой расположены электроды. Поскольку порог возбудимости аксонов в 20 раз ниже, чем у мышечных волокон[1], электрический ток активирует нервы прежде, чем мышечные волокна. Электрический импульс передается через кожу с помощью поверхностных электродов, помещенных на проекции двигательной точки мышцы. ЭМС создает большую нагрузку на обмен веществ в мышечной ткани и вызывает значительную физиологическую адаптацию [2].
Также было установлено, что после курса электростимуляции мышц нижних конечностей (12 сеансов, 1 раз в недельный цикл тренировок в течение 6 недель.) улучшились показатели в становой тяге на 4,2%. Наряду с увеличением силы мышц при электростимуляционнои тренировке повышаются и их силовые качества. Экспериментальные показатели прироста скоростно-силовых качеств
Исследование электростимуляционного воздействия мышц для исключения перенапряжения в тяговом усилии штанги
Таким образом, разделить биомеханический и психологический аспекты надежности практически невозможно. Эффективность движений, выработка надежного двигательного навыка обусловлена взаимосвязью моторных функций со сложными психическими процессами. Принцип доминанты в работе нервных центров (А.А.Ухтомский, 1923) позволяет подвести естественнонаучную базу под эту взаимосвязь. Доминанта, как господствующий очаг нервного возбуждения может возникать на различных интегративных уровнях, ЦНС, устраняя избыточные степени ее свободы и создавая определенный вектор поведения человека.
Замена альтернативы врожденных и приобретенных качеств принципом взаимодействия и взаимной модификации врожденных и приобретенных форм поведения в работах современных исследователей (Д.Мак-Фарленд, 1988; Зорина З.А. с соавт., 1999.
По Н.А.Бернштейну (1947) построение движений осуществляется на различных уровнях организации нервной системы, когда "...каждая двигательная задача находит себе в зависимости от своего содержания тот или иной уровень (сенсорный синтез), который наиболее адекватен по качеству и составу образующих его афферентаций и по принципу их синтетического объединения требующемуся решению этой задачи". Искусственное расширение возможностей формирования подобных уровней и, соответственно, расширение возможностей формирования двигательных навыков, может быть достигнуто с помощью тренажерных комплексов в адаптивных вариантах их использования (Э.В.Гостев, 1982; Б.В.Шмонин, П.В.Бубнов, 1999; В.Е.Чурсинов, 2001).
Современная стратегия технической подготовки в спорте соответствует общепринятым представлениям о применении различных концепций рационального поведения сложной системы - концепций пригодности, оптимизации и адаптивизации. По отношению к системе двигательных действий спортсмена каждую концепцию можно связать с той или иной степенью активного влияния, в частности, посредством тренажеров, на индивидуально свойственную биомеханическую структуру движения. Эффективность использования указанных концепций непосредственно влияет на соревновательную надежность.
На начальном этапе надежность обеспечивается качественным отбором и спортивной ориентацией, то есть выбором пригодной структуры движения для того или иного вида спорта. В дальнейшем более эффективна концепция оптимальности, т.е. формирование оптимальных, в смысле достижения максимально возможного спортивного результата, параметров индивидуально свойственной спортсмену, биомеханической структуры движения. Последующее развитие движения может быть обеспечено адаптацией такой структуры к общему комплексу имеющихся на текущий момент психофизиологических возможностей спортсмена.
При этом особое внимание необходимо уделять разработке адекватных этим возможностям моделей структур движений, опирающихся на эффективные методы моделирования. В частности, анализ сложных технических и технико-тактических действий, опирающихся на стохастические связи, требует использования математических методов теории вероятностей. В методологическом плане задача повышения соревновательной надежности сводится к разработке принципов функционирования сложной системы двигательных действий спортсмена, обеспечивающей формирование и развитие соревновательных упражнений.
Исходя из этого, цель диссертационного исследования формулируется следующим образом:
Рождение, совершенствование теории и новые педагогические технологии в направлении разработки технических средств восстановления, должно явиться оптимизацией и поиском новых решений для создания новых подходов, о которых говорил Игорь Павлович Ратов в своей причинной биомеханики. В основе проведенных исследований содержится концепция оптимального уровня асимметрии двигательных действий как важнейшего фактора и необходимого условия их надежности и развития. Для получения и обработки экспериментальных данных применялись современные приборы и оборудование.
