Введение к работе
Актуальность исследования. Эффективная адаптация нервно-мышечного аппарата к выполняемой физической нагрузке должна отвечать требованиям соревновательной деятельности в избранном виде спорта. Соответственно, взаимодействие нервного и моторного звеньев рефлекторной дуги двигательных рефлексов у спортсменов, специализирующихся в видах спорта, отличающихся мощностью, продолжительностью, координационной сложностью тренировочных и соревновательных нагрузок имеет отличительные особенности. Уровень рефлекторной возбудимости а-мотонейронов скелетных мышц обусловливает функциональное состояние нейромоторного аппарата (R.E. Burke, 1981; Р.С. Персон, 1985; В.Н. Команцев, В.А. Заболотних, 2001; Л.Р. Зевков, М.А. Ронкин, 2004; И.Б. Козловская, 2004; U.S. Hofstoetter, et al., 2008). Известно состояние возбудимости а-мотонейронов скелетных мышц в состоянии относительного мышечного покоя (К. Funase, et al., 1999; К. Minassian et al., 2007), модуляция рефлекторной возбудимости а-мотонейронов локомоторных мышц в различных фазах ходьбы и бега (G. Courtine et al., 2007; U.S. Hofstoetter, et al., 2008), снижение рефлекторной возбудимости мышц нижних конечностей у лиц с признаками компрессионного воздействия на пояснично-крестцовые нервы (Е.Ю. Андриянова, 2010), повышение электроактивности мотонейронного пула некоторых локомоторных мышц у спортсменов по сравнению с лицами, ведущими малоактивный образ жизни (A. Casabona, et al., 1990; Ю.А. Поварещенкова, Д.А. Петров, 2006). Однако ограничено число исследований, в которых рассматриваются и сопоставляются изменения функциональных свойств афферентного, центрального и эфферентного звена рефлекторной дуги под влиянием специфичной тренировки, связанной с избранным видом спорта (N.A. Maffiuletti, et al, 2001; А.Н. Арифулин, 2005). При этом одной из функций мотонейронного пула является «выбор» активируемых мотонейронов в каждой данной ситуации (Р.С. Персон, 1985). Изменение моторного контроля при адаптации к специфической мышечной деятельности будет выражаться в изменении рефлекторной возбудимости а-мотонейронов рабочих мышц. Таким образом, оценка текущего функционального состояния нервно-мышечного аппарата рабочих мышц спортсменов является актуальным вопросом эффективного управления тренировочным процессом.
Кроме того, существует необходимость разработки адекватного способа контроля нейромоторного статуса спортсменов, которая определяется запросами практики, а именно; функциональной диагностики, лечебной физической культуры, физиологии и педагогики спортивной деятельности. Установление диапазона возможных изменений в функциональном состоянии нервно-мышечного аппарата и скорости их формирования под влиянием физических нагрузок, характеризующихся различной двигательной структурой, мощностью и продолжительностью представляет задачу, решение которой позволит расширить нейрофизиологические представления об адаптации нервно-мышечного аппарата и дифференцировать механизмы влияния
физических нагрузок на функциональное состояние нейромоторного аппарата человека.
Цель работы - выявить специфические особенности проявления адаптационных процессов нервно-мышечного аппарата спортсменов, формирующихся под влиянием физических нагрузок.
Объект исследования - функциональное состояние нейромоторного аппарата локомоторных мышц спортсменов.
Предмет исследования - изменение параметров моносинаптических ответов мышц нижних конечностей у спортсменов циклических видов под влиянием тренировочных и соревновательных нагрузок.
Гипотеза исследования. Предполагалось, что изменения во взаимодействии нервного и моторного звеньев рефлекторной дуги двигательных рефлексов при искусственной электрической инициации их активности являются проявлением адаптации нервно-мышечного аппарата к физическим нагрузкам. Использование электронейромиографического тестирования дает возможность объективно оценивать направленность и эффективность тренировочного процесса, а также состояние функциональной подготовленности спортсменов.
Задачи исследования:
1. Определить количественную выраженность и направленность
электронейромиографических изменений функционального состояния нервно-
мышечного аппарата спортсменов, характерных для долговременной адаптации
к нагрузкам с различной двигательной структурой.
2. Выявить характер приспособительных реакций в соответствующем
мотонейронном пуле локомоторных мышц у представителей
легкоатлетического бега, возникающих под влиянием физических нагрузок
различной мощности и продолжительности.
3. Установить особенности текущего функционального состояния
нейромоторного аппарата легкоатлетов-бегунов под влиянием физических
нагрузок в тренировочном макроцикле.
4. Изучить взаимосвязь результатов соревновательной деятельности и
параметров, характеризующих влияние спинального аппарата на активность
соответствующих скелетных мышц спортсменов.
5. Определить ведущее звено нервно-мышечной системы, ответственное за
специфические адаптивные процессы, развивающиеся в результате
систематических физических нагрузок циклического характера.
ТТоуииаа НОВИЗНЕ!
В настоящем исследовании впервые получены принципиально новые данные, на основании которых обоснованы особенности рефлекторной возбудимости а-мотонейронов дистальных и проксимальных мышц нижних конечностей спортсменов - представителей видов спорта с различной продолжительностью, мощностью и структурой соревновательных движений.
Впервые выявлено, изменение рефлекторной возбудимости сегментарного аппарата в течение годичного цикла и отдельных мезоциклов подготовки квалифицированных легкоатлетов-бегунов.
С помощью электронейромиоргафических методов показано, что повышение функциональных возможностей рабочих мышц спортсменов в соревновательном йериоде проявляется изменением электрической активности чувствительных нервных волокон, трансформацией функционального состояния центрального звена рефлекторной дуги двигательных рефлексов и обусловливается объемом и интенсивностью тренировочных нагрузок.
Доказано, что относительно непродолжительная мышечная работа высокой мощности вызывает большие изменения в эффекторном звене моносинаптической рефлекторной дуги, а нагрузка большей продолжительности и умеренной мощности в большей степени определяет модуляцию параметров рефлекторной возбудимости спинальных мотонейронов.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты расширяют современные представления о специфичности приспособительных реакций нервно-мышечной системы спортсменов в ответ на высокую двигательную активность. Выявлены механизмы формирования адаптивных процессов супраспинального, сегментарного и мышечного аппарата при выполнении циклических физических нагрузок.
Результаты исследования могут использоваться при диагностике функционального состояния нервно-мышечной системы спортсменов и для оценки их спортивной формы. Закономерности, следующие из теоретических и прикладных аспектов диссертации, позволяют научно обосновать пути повышения эффективности тренировочного процесса, в частности повышать аргументацию при выборе тренировочных воздействий в годичном цикле тренировки и качество прогнозирования результатов соревновательной деятельности.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Модуляция электрической активности нейромоторного звена
рабочих мышц, сопровождающая долговременную адаптацию нервно-
мышечного аппарата к физическим нагрузкам, определяется спецификой вида
спорта.
-
Адаптивные реакции в мотонейронном пуле локомоторных мышц у представителей легкоатлетического бега на спринтерские, средние и длинные дистанции имеют электронейромиографические отличия.
-
Параметры вызванных моторных ответов бегунов меняются в различные периоды годичного цикла подготовки в зависимости от специфики применяемых тренировочных воздействий.
Соответствие работы паспорту научной специальности.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с формулой специальности 03.03.01. - «Физиология», а именно пунктами: 3 - «исследование закономерностей функционирования основных систем организма», 4 -«исследование механизмов сенсорного восприятия и организации движений» и 8 - «изучение физиологических механизмов адаптации человека к различным географическим, экологическим, трудовым и социальным условиям».
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные результаты диссертационной работы были представлены на: Всероссийской с международным участием научно-практической конференции стран Балтийского региона (Великие Луки, 2009); Международной научной конференции «Адаптация в спорте: состояние перспективы, проблемы» (Санкт-Петербург, 2009); Всероссийской ГЬШШШЇТ-конференции с международным участием «Стратегические направления развития физической культуры и спорта» (2009); First grade Baltic States doctoral student conference Basic Principles of Sport Science (Estonia, 2009); 4th International Christmas Post-graduate School (Hungary, 2009); III Всероссийской, с международным участием, конференции по управлению движением (Великие Луки, 2010); Всероссийском форуме «Молодые ученые-2010» (Москва, 2010), VI Всероссийской с международным участием ЦІколе-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности (Москва, 2011), апробированы и внедрены в практику подготовки бегунов на короткие и средние дистанции СДЮШОР г. Пскова, о чем свидетельствуют акты внедрения.
Основные положения и результаты диссертации изложены в 12 публикациях, в том числе 5 статей в журналах, рецензируемых ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Работа изложена на 135 страницах машинописного текста, включает 12 рисунков и 36 таблиц. Библиография содержит 257 литературных источников (119 отечественных и 138 зарубежных).
