153483 (Исследование функциональных характеристик нервно-мышечных аппарата верхних конечностей у юношей спортсмнов-единоборцев и тяжелоатлетов разной квалификации), страница 4

2.2 Методы исследования

2.2.1Электромиография

Исследование выполнялось на приборе электронейромиографе Нейрософт Нейро-МВП-2 - многофункциональный нейромиографический комплекс, обладающий высокими техническими характеристиками. Предназначен для проведения электронейромиографических исследований, регистрации и анализа зрительных (на вспышку и обращаемый паттерн), слуховых, соматосенсорных и когнитивных (Р_ЗОО) вызванных потенциалов мозга и электроретинограммы. Программное обеспечение позволяет записывать и обрабатывать электромиографию, сопровождать их текстом и выводить на печать, хранить сигналы и данные о пациентах в электронной картотеке на винчестере или другом устройстве для хранения информации. Окно визуализации сигналов – позволяет просмотреть сигналы при различных значениях скорости развертки и чувствительности.

Использовались поверхностных электроды, которые представляют собой металлические диски или пластины площадью до 1 см²,(Рис. 6).

Рис. 6. Виды поверхностных электродов:

1. –электродная колодка с фиксированным расстоянием,

2. Электроды с нефиксированным межэлектродным расстоянием.

Основные технические характеристики электромиографа

Электромиограф работает от сети переменного тока напряжением (220±22) В, частотой (50±0,5) Гц. Потребляемая мощность блока пациента при номинальном напряжении питания не более 15 Вт. Время установления рабочего режима не более 5 мин.

Типовой порядок проведения ЭМГ – исследования.

ЭМГ – исследование включает: ввод исходных сведений в карточку пациента, выбор сценария записи, наложение электродов, запись ЭМГ, сохранение исследования в файле.

1. Создание в картотеке новой карточки пациента при первичном исследовании или выбор уже существующей при повторном обследовании. Карточка пациента содержит паспортные и медицинские (диагноз) данные (рис.7).

Рис. 7. Панель «Карточка пациента»

2. Из справочника конфигураций съёма необходимо выбрать вариант условия проведения исследования, который определяет количество и расположение используемых электродов. Выбрав конфигурацию съёма, можно просмотреть изображение наложения электродов (рис. 8).

3. Установка электродов.

Расположение электродов зависит от выбранных для обследования мышц (используются анатомо-топографические руководства)[41]

1 электрод: пр., Abductor pollicis brevis medianus

2 электрод: пр., Flexor pollicis brevis medianus

Заземляющий электрод смачивается в физиологическом растворе и располагается на верхней трети предплечья.

Рис. 8. Изображение схемы наложения электродов

Места наложения электродов предварительно обрабатываются спиртом, а на поверхность электродов, которая находится в контакте с кожей, наносится электродный гель с целью снижения межэлектродного сопротивления. После наложения электродов необходимо проверить подэлектродные сопротивления, которое определяется как противодействие потоку переменного тока через границу между электродом и кожей. Измеряется между отдельным электродом и всеми остальными электродами и выражается в килоомах (кОм). Значения подэлектродного сопротивления напрямую влияют на качество записи ЭМГ и не должны превышать допустимого значения – обычно до 10 кОм.

4. Методика регистрации ЭМГ

После наложения электродов cтудентов просили максимально расслабить руку во избежание дополнительных помех вызванных работой мышц кисти и предплечья. После чего в область запястья (n. Medianus) подавался стимул с частотой 2Гц, супрамаксимальным током 30-50% выше максимального, силой тока 6 мА.

5. После регистрации биоэлектрической активности мышц запускается автоматическая генерация описания исследования. Сгенерированное описание выводится на панели «Описание исследования» (рис. 9).

Описание исследования содержит информацию об амплитуде, частоте ЭМГ

Рис. 9. Панель «Генерация описания исследования»

6. Сохранение исследования.

После завершения записи ЭМГ, его необходимо сохранить в ранее созданное в картотеке исследование. Для этого исследование закрывается, и оно сохраняется автоматически[30].

2.3 Методы статистической обработки

Статистическую обработку полученного материала проводили при помощи программы SPSS16.0 for Windows фирмы Statsoft. Фактические данные представлены в виде медианы Me, 25-го и 75-го перцентиля (Q25; Q75),

Для определения характера распределения полученных данных использовали критерий Шапиро-Вилка.

Сформированные выборки не подчинялись нормальному распределению и, следовательно, применение параметрических статистических критериев, построенных на основании параметров совокупностей, распределяемых по нормальному закону, являлось недопустимым.

Непараметрические статистические критерии, представляющие собой функции, зависящие непосредственно от вариант данной совокупности с их частотами используют для проверки гипотез независимо от формы распределения совокупностей, из которых взяты сравниваемые выборки. Если функция распределения не является нормальной, непараметрические критерии оказываются более мощными, чем параметрические[26].

Гипотезу о принадлежности сравниваемых независимых выборок к одной и той же генеральной совокупности или к совокупностям с одинаковыми параметрами проверяли с помощью рангового U - критерия Манна-Уитни.

Глава 3. Результаты и обсуждение

Был проведено исследование функциональных характеристик нервно-мышечного аппарата верхних конечностей, в частности кисти правой руки. Для анализа был выбран стимуляционный электромиографический метод. Для выявления особенностей биоэлектрического ответа скелетных мышц у спортсменов, были исследованы 4 группы спортсменов, занимающихся каратэ и тяжелой атлетикой, разной квалификации (низкоквалифицированные и высококвалифицированные).

3.1 Характер биоэлектрического ответа скелетных мышц у спортсменов - единоборцев и тяжелоатлетов

Необходимо было сопоставить: биоэлектрический ответ у тяжелоатлетов и единоборцев, различающихся по уровню спортивной квалификации. С этой целью зарегистрированы биоэлектрические ответы скелетных мышц, в четырех группах испытуемых.

Исследование электрической активности мышц, позволило выявить достоверные различия между группами низкоквалифицированных и высококвалифицированных спортсменов. Полученные результаты представлены в таблице 1 и таблице 2. Примеры представлены на рисунках 10-13.

Примеры биоэлектрического ответа мышц у спортсменов – единоборцев и тяжелоатлетов

Рис. 10. М-ответ каратиста низкой квалификации

Рис. 11. М-ответ каратиста высокой квалификации

Рис. 12. М-ответ тяжелоатлета высокой квалификации

Рис. 13. М-ответ тяжелоатлета низкой квалификации

Таблица 1.

Биоэлектрические ответы скелетных мышц предплечья у единоборцев различной квалификации. (Ме (Q25; Q75))

* - статистически значимое различие ( ) между показателями группой низкоквалифицированных и высококвалифицированных спортсменов-единоборцев.

Таблица 2.

Биоэлектрические ответы скелетных мышц предплечья у тяжелоатлетов различной квалификации. (Ме (Q25; Q75))

* - статистически значимое различие ( ) между показателями группой низкоквалифицированных и высококвалифицированных спортсменов-тяжелоатлетов.

Таблица 3.

Биоэлектрические ответы скелетных мышц предплечья у тяжелоатлетов и единоборцев высокой квалификации (Ме (Q25; Q75))

Рис. 14 Биоэлектрические ответы скелетных мышц спортсменов-единоборцев различной квалификации

* - достоверность различий между группами, p<0,05

Рис. 15. Биоэлектрические ответы скелетных мышц спортсменов-тяжелоатлетов различной квалификации

* - достоверность различий между группами, p<0,05

Рис. 16. Биоэлектрические ответы скелетных мышц спортсменов-единоборцев тяжелоатлетов высокой квалификации

* - достоверность различий между группами, p<0,05

Полученные результаты позволили выявить специфические особенности функционального состояния нервно-мышечной системы, отражающие физиологические механизмы спортивного совершенствования в тяжелой атлетике и карате.

При анализе биоэлектрического ответа скелетных мышц, выяснено, что у высококвалифицированных каратистов отмечалась более высокая амплитуда, по сравнению со спортсменами низкой квалификации. Это объясняется тем, что у каратистов высокой квалификации задействовано больше ДЕ, чем у каратистов низкой квалификации. Также замечено снижение латентности у каратистов высокой квалификации, по сравнению с каратистами низкой квалификации. Это объясняется тем, что латентный период отражает скорость проведения импульса, в основном компонента нервно мышечной передачи. Его снижение отражает развитие именно быстрой силы.

В тяжелой атлетике более важны максимальная сила и силовая выносливость, поэтому совершенствование силовых способностей в большей степени основано на вовлечении периферических факторов, в частности – экономизации двигательной активности. При исследовании биоэлектрического ответа скелетных мышц, выяснено, что у высококвалифицированных тяжелоатлетов более низкая амплитуда, чем у тяжелоатлетов низкой квалификации. Амплитуда отражает количество задействованных мышечных волокон, она сильнее должна вырасти у низкоквалифицированных тяжелоатлетов, так как характеризует именно максимальное усилие. Латентность выше у высококвалифицированных тяжелоатлетов, чем у тяжелоатлетов низкой квалификации. Так как она отражает развитие медленной силы.

Выявленные физиологические особенности обеспечения силовых качеств могут служить объективными индикаторами для оперативного управления процессом силовой подготовки спортсменов различных специализаций.

Выводы

1. У спортсменов тяжелоатлетов высокой квалификации в сравнении с начинающими спортсменами отмечается уменьшение амплитуды М-ответа и увеличение латентного периода.

2. У спортсменов каратистов высокой квалификации в сравнении с начинающими спортсменами отмечается увеличение амплитуды М-ответа и снижение латентного периода.

3. Выявленные физиологические особенности обеспечения силовых качеств могут служить объективными индикаторами для оперативного управления процессом силовой подготовки спортсменов различных специализаций.

Список литературы

1. Андреева, Е. А. Спектральный метод анализа электрической активности мышц / Е. А. Андреева, О. Е. Хуторская. - М.: Наука, 1987. - 104 с

2. Аулик, И. В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте / И. В. Аулик. – М.: Медицина, 1979. – 212 с.

3. Ахмедов, К. Б. Методические указания по исследованию физической работоспособности человека / К. Б. Ахмедов, В. В. Трунин. – Алма-Ата, изд. КИФК, 1975. – 58 с.

4. Бадалян, Л.О. Клиническая электронейромиография / Л.О. Бадалян, И. А. Скворцов. – М.:Медицина, 1986. – 368с.

5. Бернштейн, Н. А. Физиология движений и активность / Н. А. Бернштейн. - М, Наука, 1990. – 153 с.

6. Биомеханика Основной курс. [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. – Режим доступа: http://sport.rin.ru/html/article_144-7.html. - Загл. с экр.

7. Введение в биомеханику [Электронный ресурс].- Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.bruiser.ru/biomeh/. - Загл. с экр.

8. Верхошанский, Ю. В. Основы специальной физической подготовки спортсмена / Ю. В. Верхошанский. - М.: ФиС, 1986. - 331 с.

9. Воробьев, А. Н. Тяжелоатлетический спорт / А.Н. Воробьев // Очерки по физиологии и спортивной тренировке. - 2-е изд. - М.: ФиС, 1977. – С. 255.

10. Герасименко, Ю. П. Спинальные механизмы регуляции двигательной активности в отсутствие супраспинальных влияний: автореф. докт. дис. / Ю. П. Герасименко. - СПб., 2000. - 31 с.

11. Гехт, Б. М. Нервно-мышечные болезни / Б. М. Гехт, Н. А. Ильина. - М.: Медицина, 1982-352с.

12. Гидиков, А. А. Теоретические основы электромиографии. Биофизика и физиология двигательных единиц / А. А. Гидиков. – Л.: Наука, 1975 – 180с.

13. Годик, М. А. Спортивная метрология / М. А. Годик, М.: Физкультура и спорт, 1988. – 143 с.

14. Городничев, Р. М. Самбо: Очерки по физиологии / Р. М. Городничев. - Великие Луки: ВЛГИФК, 2001. - 152 с.

15. Гурфинкель, В. С. Скелетная мышца: структура и функция / В. С. Гурфинкель. - М.: Наука, 1985. - 143 с.

16. Дворкин, Л. С. Тяжелая атлетика и возраст / Л. С. Дворкин. - Свердловск: Изд-во Уральского университета, 1989. - 200 с.

17. Зенков, Л. Р. Функциональная диагностика нервных болезней / Л.Р. Зенков, М. А. Ронкин. – М.: Медицина, 1991. – 640с.

18. Зенков, Л. Р. Функциональная диагностика нервных болезней: Руководство для врачей. 3-е изд., перераб. и доп. / Л. Р. Зенков. - М.: МЕДпресс-информ, 2004. - 488 с.

19. Капилевич, Л. В. Методы функционально-диагностических исследований: учебное пособие / Л. В. Капилевич. – Томск: СибГМУ, 2005 - 154с.

20. Классификация силовых способностей (собственно-силовые, скоростно-силовые, силовая ловкость, силовая выносливость) [Электронный ресурс].- Электрон. дан. – Режим доступа: http://gled.myorel.ru/page/1/85.html. Загл. с экр.

21. Козаров, Д. Двигательные единицы скелетных мышц человека / Д. Козаров, Ю. Т. Шапков. - Л.: Наука, 1983. - 252 с.

22. Козловская, И. Б. Афферентный контроль произвольных движений / И. Б. Козловская. - М., 1976. - 296 с.

23. Команцев, В. Н. Методические основы клинической электронейромиографии / В. Н. Команцев. – СПб., 2001. - 350 с.

24. Коц, Я. М. Организация произвольного движения / Я. М. Коц. - М.: Наука, 1975. - 248 с.

25. Кузнецов, В. В. Специальная силовая подготовка спортсмена / В. В. Кузнецов. – М.: Советская Россия, 1975. – 150 с.

26. Масальгин, Н. А. Математико-статистические методы в спорте / Н. А. Масальгин. - М.: ФиС, 1974. - 151 с.

27. Медведев, А. С. Система многолетней тренировки в тяжелой атлетике / А. С. Медведев. - М.: ФиС, 1986. - 272 с.

28. Менхин, Ю. В. Физическая подготовка спортсмена / Ю. В. Менхин. - М.: ГЦОЛИФК, 1993. - 85 с.

29. Методические указания по общей физиологии / под редакцией А.С. Мозжухина, Е. Б. Сологуб. – Ленинград: изд. ГДОИФК, 1985. – 230 с.

30. Нейро-МВП-2 [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.neurosoft.ru/rus/utils/view.aspx. - Загл. с экр.

31. Николаев, С. Г. Практикум по клинической электромиографии / С. Г. Николаев. – Иваново, 2003. - 264с.

32. Охнянская, Л. Г. Электромиография в клинике профессиональных заболеваний / Л. Г. Охнянская, А. А Комарова. – М.: Медицина, 1970 – 132с.

33. Практикум по общей физиологии и физиологии спорта / под редакцией А. Б. Гандельсмана. – Москва: Физкультура и спорт, 1973. – 138 с.

34. Селуянов, В. Н. Методы построения физической подготовки спортсменов высокой квалификации на основе имитационного моделирования: автореф. докт. дис. / В.Н. Селуянов. - М., 1992. - 42 с.

35. Солодков, А.С. Физиология человека / А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб М.,2005. – 235 с.

36. Cпортивная техника [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.cskavolley.ru/content/view/41/1/1/4/. - Загл. с экр.

37. Спортивная физиология / под редакцией Я. М. Коца. – М.: Физкультура и спорт, 1986. – 158 с.

38. Спортивная электронейромиография [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. – Режим доступа: http://lib.sportedu.ru/press/tpfk/2005N9/p6-11.htm. - Загл. с экр.

39. Трембач, А. Б. Физиологические механизмы формирования и регуляции двигательного навыка у человека: автореф. докт. дис. / А. Б. Трембач. - Санкт-Петербург, 1991. - 36 с.

40. Трембач, А. Б. Характеристика электромиограммы двуглавой мышцы плеча у тяжелоатлетов при различном дозировании нагрузок / А. Б. Трембач Теория и практика физ. культуры. – 2000. - № 1. - С. 20-22.

41. Физиология мышечной деятельности / под редакцией Я. М. Коца. – Москва: Физкультура и спорт, 1982. – 115 с.

42. Физиология человека / под ред В. И. Тхоревского. - М., 2001. – 141 с.

43. Физиология человека / под редакцией В. В. Васильевой. – Москва: Физкультура и спорт, 1984. – 256 с.

44. Физиология человека / под редакцией Н. В. Зимкина. – М.: Физкультура и спорт, 1975. – 320 с.

45. Хаупшев, М. Х. Методика развития точности двигательных действий юных каратистов на основе учета их индивидуальных особенностей / М. Х. Хаупшев // Теория и практика физической культуры, из портфеля редакции. 1993. - № 5.- С.5-6.

46. Холодов, Ж. К. Теория и методика физического воспитания и спорта / Ж.К. Холодов, Кузнецов В.С. М. 2006

47. Чоботас, М. А. О классификации ЭМГ при локальном отведении / М. А. Чоботас, В. М. Чоботас // Журнал невропатологии и психиатрии имени С. С, Корсакова. – 1983. – том 83. – вып 12. – М.: Медицина – С.1784-1787.

48. Шафранова, Е. И. Методы обработки биоэлектрической активности мышц / Шафранова Е. И. // Теория и практика физ. культуры. – 1993. - № 2. - С. 43-44.

49. Электромиографическое исследование бега / Козлов И.М. // Сб. тр. ин-тов физ. культуры. - М.: ФиС, 1966. – С. 62-69.

50. Электромиография (ЭМГ) [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.arcerm.ru/kabinet-elektroneiromiog.html. - Загл. с экр.

51. Электромиография [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.cniis.ru/electromyographia/. - Загл. с экр.

52. Электромиография [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.elektroneiromiography.index.php. - Загл. с экр.

53. Электромиография [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.pigmalion-center.ru/diagnostics/elektro/. - Загл. с экр.

54. Ящанинас, И. И. Электрическая активность скелетных мышц, свойства двигательных единиц у лиц различного возраста и их изменения под влиянием спортивной тренировки: автореф. докт. дис. / И. И. Ящанинас. - Киев, 1983. - 33 с.

55. Bamman, M. Evaluation of surface electromyography during maximal voluntary contraction / M. Bamman, S. Ingram, J. Caruso, M. Greenisen // J Strength Cond Res. – 1997. – Vol. 11. – P. 68 - 72.

56. De Luca, C. J. The use of electromyography in biomechanics / C. J. De Luca J Appl Biomec. – 1997. – Vol. 13. – P. 135-163.

57. Fuglsand-Frederiksen, A. Interference EMG analysis / A. Fuglsand-Frederiksen // Computer-aided electromiografy and expert system / Ed. J.E. Desmedt. Elsevier Science Publisers B.V. - 1989. - P. 161.

58. Fuglsand-Frederiksen, A. Interference EMG analysis / A. Fuglsand-Frederiksen // Computer-aided electromiografy and expert system / Ed. J. E. Desmedt. Elsevier Science Publisers B. V. - 1989. - P. 161.

59. Hakkinen, K. Changes in agonist-antagonist EMG, muscle CSA, and force during strength training in middle-aged and older people / K. Hakkinen, M. Kallinen, M. Izquierdo, K. Jokelainen, H. Lassila, E. Mälkiä, W. J. Kraemer, R. U. Newton, M. Alen // J Appl Physiol. – 1998. – Vol. 84. – P. 1341-1349.

60. Hakkinen, K. Electromyographic changes during strength training and detraining / K. Hakkinen, P. V. Komi // Med Sci Sports Exerc. – 1983. – Vol. 15, №6. – P. 455 - 460.

61. Hakkinen, K. Neuromuscular adaptation during prolonged strength training, detraining and re-strength-training in middle-aged and elderly people / K. Hakkinen, M. Alen, M. Kallinen, R. U. Newton, W. J. Kraemer // Eur J Appl Physiol. – 2000. – Vol. 83. – P. 51-62.

62. Hortobágyi, T. Adaptative responses to muscle lengthening and shortening in humans / T. Hortobágyi, J. P. Hill, J. A. Houmard, D. D. Fraser, N. J. Lambert, R. G. Israel // J Appl Physiol. – 1996. – Vol. 80. – P. 765-772.

63. Hultborn, H. Assessing changes in presynaptic inhibition of Ia fibres: a study in man and the cat / H. Hultborn, S. Meunier, C. Morin, E. Pierrot-Deseilligny // J. Physiol. - 1987. - V. 389. - P. 729-756.

64. Hultborn, H. Assessing changes in presynaptic inhibition of Ia fibres: a study in man and the cat / H. Hultborn, S. Meunier, C. Morin, E. Pierrot-Deseilligny // J. Physiol. - 1987. - Vol. 389. - P. 729-756.

65. Kollmitzer, J. Reliability of surface eletromyographic measurements / J. Kollmitzer, G. R. Ebenbichler, A. Kopf // Clin Neurophysiol. – 1999. – Vol. 110. – P. 725-734.

66. Lawrence, J. H. Myoeletric signal versus force relationship in different human muscles / J. H. Lawrence, C. J. Deluca // J Appl Physiol . – 1983. – Vol. 54. P. 1653-1659.

67. Moritani, T. Reexamination of the relationship between the surface IEMG and force of isometric contraction / T. Moritani, H.A. De Vries // Am J Phys Med. 1978. – Vol. 57. – P. 263-277.

68. Narici, M. V. Human quadriceps cross-sectional area, torque and neural activation during 6 months strength training / M. V. Narici, H. Hoppeler, B. Kayser, L. Landoni, H. Claassen, C. Gavardi, M. Conto, P. Cerretelli. // Acta Physiol Scand. – 1996. – Vol. 157. – P. 175-186.

69. Pincivero, D. M. Influence of contraction intensity muscle, and gender on median frequency of the quadriceps femoris / D. M. Pincivero, R. M. Campy, Y. Salfetnikov, A. Bright, A. J. Coelho // J Appl Physiol. – 2001. – Vol. 90. – P. 804-810.