что такое скоростно силовые качества
Физическая культура. 4 класс
Конспект урока
Конспект на интерактивный видео-урок по предмету «Физическая культура» для «4» класса
Урок № 22. Скоростно-силовые качества
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме
Для развития скоростных и силовых качеств ребёнка необходимы комплексные тренировки. Такие тренировки включают в себя выполнение гимнастических упражнений со скакалкой, бег, упражнения с барьерами и скамейками.
Координация – согласованное движение разных мышц тела для выполнения поставленной задачи.
Мат – настил для смягчения поверхности, помогает предотвратить ушибы и травмы.
Ползание по-пластунски – движение вперёд, лежа на животе, с чуть приподнятой головой.
Полоса препятствий – полоса местности, оборудованная спортивными снарядами для прохождения. Служит для тренировки силовых и скоростных качеств.
Открытые электронные ресурсы по теме урока
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ
Скоростно-силовые качества – это способность человека противостоять внешним сопротивлениям, достигать максимальных силовых показателей в кратчайшее время. Их называют «взрывной силой».
При таких тренировках также развивается ловкость. Это способность правильно и быстро изменить положение тела, несмотря на внешние сопротивления.
Координация – это согласованное движение разных мышц тела для выполнения поставленной задачи. Координация также развивается при тренировке скоростно-силовых качеств.
Перед началом гимнастической тренировки, как и в любом другом виде спорта, необходима разминка. Она важна потому, что помогает разогреть мышцы и разработать суставы перед нагрузками.
После проведения разминки на все группы мышц вероятность получить травму сильно уменьшается.
Перед началом тренировки убедитесь, что вы одеты в спортивную форму и кроссовки, а в ваших карманах нет лишних предметов, особенно колющих.
Во время тренировки следите за своим спортивным инвентарём и действиями других спортсменов. Уважайте друг друга. Избегайте столкновений.
После разминки можно переходить к основной тренировке. Начнём с упражнений со скакалкой. Существует несколько их разновидностей.
Классический прыжок вперёд – самый простой вид прыжков со скакалкой. Руки и запястья вращают скакалку вперёд, а ноги перепрыгивают её одновременно.
Следующее упражнение – прыжки через скакалку назад. Техника прыжков аналогична, но вращение скакалки происходит в обратную сторону.
Поочерёдные прыжки. Скакалка вращается вперёд, ноги перепрыгивают через неё поочередно. Такие прыжки напоминают бег на месте.
Прыжки крест-накрест. Это прыжки вперед двумя ногами одновременно, при этом скакалка вращается поочерёдно: сначала прямо, а затем крест-накрест, как на экране.
После того, как вы освоили основные способы прыжков, можно начинать тренировку с различными скоростями вращения.
Прыгайте сначала в привычном темпе, потом попробуйте увеличить скорость вращения скакалки. А затем засеките минуту и посмотрите, какое количество прыжков за минуту у вас получится.
Следующий блок упражнений – полоса препятствий. Оно включает в себя перелезание через препятствие, ползание по-пластунски, проползание под препятствиями, бег и другие упражнения на скорость.
Ползание по-пластунски лучше всего отрабатывать на скамье. Упражнение выполняется лежа на животе, голова чуть приподнята. Движение происходит за счет переставления рук и ног.
Перелезание через горку матов или через подобное препятствие также входит в состав полосы препятствий.
Пролезание под препятствием. Это может быть скамья, козел или другой спортивный инвентарь.
Также в полосе препятствий может присутствовать ползание по гимнастической скамье.
Для активизации интереса детей к упражнениям на развитие скоростно-силовых качеств, можно использовать подвижные игры. Познакомимся с примером игры со скакалкой.
Игра «скакалка-подсекалка». Дети встают в круг, вода – в центр. Вода берет скакалку за один конец и крутит ее вокруг себя. Остальные участники игры должны перепрыгивать через свободный конец скакалки. Кто не успел подпрыгнуть – выбывает из игры.
Вы узнали о важности разминки. Познакомились с упражнениями, развивающими скоростно-силовые качества. Теперь вы можете выполнять упражнения в любое время самостоятельно и с друзьями.
Помните об уважении друг к другу во время тренировок и игр, не будьте излишне эмоциональны. Желаем успехов!
ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЯ ЗАДАНИЙ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ
1. Разминка. Выберите упражнения, подходящие для разминки.
Решение. Ходьба на месте – может служить даже самым первым упражнением разминки. Оно позволяет разогреть мышцы и подготовить их к последующим тренировкам. Прыжки через барьер ни в коем случае нельзя использовать в качестве разминочного упражнения. С неразогретыми мышцами велика вероятность повредить колени. Пробежка – используется в качестве разминки практически в каждом виде спорта. Верные варианты ответа – «Ходьба на месте» и «Пробежка».
2. Скоростно-силовые качества. Найдите четыре слова, относящихся к разминке и упражнениям на развитие скорости и силы.
Решение. В задании спрятаны термины «прыжок», «скачок», «мат» и «бег». «Прыжок» и «скачок» относятся к элементам упражнений на тренировку скорости и силы, «бег» – обязательная часть разминки, а «мат» – необходимый спортивный инвентарь.
Что такое скоростно силовые качества
Мышцы сокращаются при внешней нагрузке или при напряжении называют – изотоническими. Изотоническое сокращение мышц от физической нагрузки, способствует не только увеличению, но и ее скорости: чем меньше нагрузка, тем больше скорость её укорочения.
Силовые способности проявляются через какую-либо двигательную деятельность. При этом воздействие на проявление силовых способностей, оказывают многие факторы, вклад которых в каждом конкретном случае меняется в зависимости от конкретных, реализуемых двигательных действий и условий их выполнения, вида силовых способностей, возрастных, половых и индивидуальных особенностей спортсмена. Среди них выделяют:
К мышечным факторам относят:
Суть центрально-нервных факторов состоит в интенсивности эффекторных импульсов, посылаемых к мышцам, в координации их сокращений и расслаблений, трофическом влиянии центральной нервной системы на их функции [5].
На проявление силовых способностей оказывают влияние физиологические (функционирование периферического и центрального кровообращения, дыхания и др.), биомеханические (расположение тела в пространстве, величина перемещаемых масс, прочность звеньев опорно-двигательного аппарата, и др.) и биохимические (гормональные) факторы [12].
Различают силовые способности по совокупности с другими физическими способностями (скоростно-силовая выносливость, силовая ловкость).
Силовые способности проявляются: при медленных сокращениях мышц в физических упражнениях, выполняемые с предельными отягощениями и около придельными усилиями (например, приседание со штангой максимально допустимого веса); при мышечных напряжениях изометрического (статического) типа (без изменения длины мышцы). В соответствии с этим различают статическую силу и медленную силу [21].
Силовые способности характеризуются различными мышечными напряжениями и проявляются в преодолевающем, уступающем и статическом режимах работы мышц. Они определяются физиологическим поперечником мышцы и функциональными возможностями нервно-мышечного аппарата.
Проявление статической силы характеризуется двумя её особенностями: с напряжением мышц за счет активных волевых усилий человека (активная статическая сила) и при воздействии внешних сил или под воздействием собственного веса человека насильственно растянуть напряженную мышцу (пассивная статическая сила) [20].
Развитие силовых способностей может быть направлено на развитие общей силы – это общее укрепление опорно-двигательного аппарата спортсменов, данный вид силы потреблен для всех видов спорта и максимальной силы – применяется в основном в видах спорта с поднятием тяжестей, толканием снарядов и др.
Скоростно-силовые качества – это способность человека к проявлению предельно возможных усилий в кратчайший промежуток времени при сохранении оптимальной амплитуды движений. Они характеризуются умеренным напряжением мышц, проявляемых с необходимой, часто максимальной мощностью в физическом упражнении, выполняемых на высокой скорости, но, как правило, не достигающей максимальной скорости и мощности. Проявление при выполнении движений, наряду с большой силой мышц требуется и высокая скорость движений (например, прыжки на лыжах с трамплина, прыжки в высоту с места и с разбега, метание спортивных снарядов и т.п.). При этом, чем значительнее внешнее отягощение, преодолеваемое спортсменом, тем большую роль играет силовой компонент, а при меньшем отягощении (например, при метании копья) возрастает значимость скоростного компонента [31].
К скоростно-силовым качествам относятся:
Быстрая сила – это непредельное напряжение мышц, проявляемое в физических упражнениях, которые выполняются на относительно высокой скорости, не достигающей максимальных приделов.
К видам силовых способностей относят: силовую ловкость и силовую выносливость.
Силовая ловкость характеризуется сменным режимом работы мышц, проявляется в непредвиденных ситуациях и другой меняющейся деятельности (спортивные и подвижные виды спорта и др.). Ее определяют как «способность точно дифференцировать мышечные усилия различной величины в условиях непредвиденных ситуаций и смешанных режимов работы мышц» [2].
В физической тренировке для оценки степени развития собственно силовых способностей различают: абсолютную и относительную силу.
Результаты исследований в это области позволяют утверждать, что уровень абсолютной силы спортсмена в большей степени обусловлен факторами среды (тренировка, самостоятельные занятия и др.). В то же время показатели относительной силы в большей мере испытывают на себе влияние генотипа. Скоростно-силовые способности примерно в равной мере зависят, как от наследственных, так и от средовых факторов. Статическая силовая выносливость определяется в большей мере генетическими условиями, адинамическая силовая выносливость, зависит от взаимных влияний генотипа и среды.
Самыми благоприятными периодами развития силы у мальчиков и юношей считается возраст от 13-14 до 17-18 лет. Наиболее значительные темпы возрастания относительной силы различных мышечных групп, наблюдаются в младшем школьном возрасте, особенно у детей от 9 до 11 лет. Отмечено, что в указанные сроки силовые способности в наибольшей степени поддаются целенаправленным воздействиям. При развитии силы обязательно следует учитывать морфофункциональные возможности растущего организма [5].
Развитие силы может осуществляться в процессе общей физической подготовки (для укрепления и поддержания здоровья, развития силы всех групп мышц человека, совершенствования форм телосложения) и специальной физической подготовки (развитие различных силовых способностей тех мышечных групп, которые имеют большое значение при выполнении основных соревновательных упражнений). В каждом из этих направлений имеется цель, определяющая конкретную установку на развитие силы и задачи, которые необходимо решить исходя из этой установки. В связи с этим подбираются определенные средства и методы воспитания силы и скоростно-силовых качеств [36].
Скоростно-силовые качества
Содержание
Физиологические механизмы, определяющие скоростно-силовые возможности скелетных мышц [ править | править код ]
Режимы мышечного сокращения [ править | править код ]
Периферический отдел двигательного аппарата: сократительная часть [ править | править код ]
Сократительная часть мышцы представлена мышечными волокнами, которые генерируют тянущее усилие. При этом отдельные мышечные волокна обладают рядом свойств, которые необходимо учитывать при оценке скоростно-силовых возможностей мышечных групп.
Закон «все или ничего». Мышечное волокно отвечает тотальным возбуждением на приходящий из центральной нервной системы стимул пороговой величины. Дальнейший рост стимула выше пороговой величины не вызывает дополнительного возбуждения, и, как следствие, развиваемое усилие не увеличивается. В случае если стимул оказывается ниже порога, возбуждение мышечного волокна не происходит. Такие закономерности развития сокращения получили название закона «все или ничего».
Одиночное и тетаническое сокращение. Сила, развиваемая мышечным волокном в ответ на одиночный импульс, гораздо меньше, чем в ответ на серию импульсов. Это свойство обусловлено значительными временными задержками, возникающими в сложной последовательности электрохимических реакций, протекающих внутри мышечного волокна вслед за возбуждением внешней мембраны.
Таким образом, различают одиночное (в ответ на одиночный стимул) и тетаническое (в ответ на серию стимулов) мышечные сокращения (рис. 2). При повышении частоты импульсации мотонейронов одиночные ответы могут сливаться в зубчатый тетанус. При дальнейшем повышении частоты импульсации зубчатый тетанус переходит в гладкий, амплитуда которого растет вплоть до максимальной.
Медленные и быстрые мышечные волокна. По своим физиологическим свойствам мышечные волокна делятся на медленные и быстрые. Время развития сокращения сильно различается для волокон быстрого и медленного типа (рис. 3). Скорость сокращения ненагруженного волокна генетически предопределена и не поддается тренировке. С другой стороны, максимальная сила сокращения зависит лишь от размера мышечного волокна.
У человека размеры мышечных волокон двух типов различаются незначительно, оба типа волокон могут подвергаться гипертрофии при определенных режимах тренировки.
Зависимость между силой и скоростью сокращения. В том случае, когда мышечное волокно развивает напряжение против внешнего сопротивления, скорость сокращения становится меньше. При высокой нагрузке скорость может снизиться до нуля (т. е. мышца будет сокращаться в изометрическом режиме). Таким образом, между силой и скоростью существует обратная зависимость,которая описывается известным уравнением Хилла:
Зависимость между длиной и развиваемым усилием. Величина усилия, развиваемого мышечным волокном, при разной длине не одинакова. Для каждой мышцы существует оптимальная длина, при которой регистрируется максимально возможная сила. В крайних точках амплитуды сокращения регистрируются минимальные значения мышечного усилия.
Периферический отдел двигательного аппарата: упруго-вязкие элементы [ править | править код ]
Центральное звено двигательного аппарата [ править | править код ]
Как отмечалось выше, максимальная сила и скорость сокращения отдельного мышечного волокна напрямую зависит от его размера и сократительных свойств. Однако целая мышца состоит из нескольких тысяч таких волокон, и при сокращении развиваемое усилие и скорость его нарастания будут зависеть не только от размеров отдельных мышечных волокон и их сократительных свойств, но также и от управления ими со стороны центральной нервной системы. Можно выделить несколько находящихся в иерархическом подчинении структурных и соответствующих им функциональных уровней прохождения управляющего сигнала к мышцам при произвольном сокращении (рис. 4).
Корковый уровень. Начальное представление о произвольном движении формируется в корковых структурах. Современные методы функциональной МР-томографии позволяют оценивать площадь корковых представительств, ассоциированных с определенным двигательным актом/мышечным сокращением. Это позволяет, в частности, отслеживать динамику изменения площади этих представительств в ответ на определенное воздействие. Например, 5-недельная тренировка мышц кисти ведет к заметному увеличению площади коркового представительства этого двигательного акта. Сходные данные были получены и для высококвалифицированных спортсменов. Напротив, при иммобилизации конечности площадь корковых представительств соответствующих мышечных групп уменьшается.
Стволовой уровень. На этом уровне происходит формирование и передача управляющего сигнала от корковых структур к нижележащим нервным центрам. Многие исследователи отмечают, что именно этот уровень отвечает за такие феномены, как синхронизация двигательных единиц, эффект перекрестного обучения, а также феномен специфичности адаптационных сдвигов.
Синхронизация двигательных единиц — это степень их синхронной работы/импульсной активности во время мышечного сокращения. Данный управляющий эффект позволяет значительно повысить суммарную мышечную силу, а также ускорить развитие максимальной произвольной силы. Синхронизация двигательных единиц может возникать случайно или же служить проявлением специального физиологического механизма увеличения мышечной силы и скорости ее нарастания. Для объяснения последнего существуют две теории: общего осциллятора и функциональных межнейронных связей. Степень синхронизации сильно зависит от того, в каком режиме сокращается мышца: концентрическом, эксцентрическом или статическом. Степень синхронизации увеличивается с ростом тренированности человека.
Перекрестное обучение. Эффект перекрестного обучения проявляется в приросте скоростно-силовых возможностей нетренируемой мышечной группы одной из конечностей после периода тренировки одноименной мышечной группы другой конечности. В ряде исследований отмечается прирост силы, составляющий более чем 60% от прироста силы тренируемых мышц. Имеется, как минимум, пять фактов, доказывающих, что эффекты перекрестного обучения возникают на уровне формирования моторной команды:
Афферентная обратная связь. Афферентная импульсация от мышечных рецепторов (мышечных веретен, сухожильных комплексов Гольджи, суставных рецепторов) имеет важное значение для проявления скоростно-силовых возможностей. Афферентные влияния могут модулировать работу всех вышележащих нервных центров (см. рис. 4). Обратная связь от рецепторов может иметь как положительное, так и отрицательное влияние. Например, афферентная импульсация от сухожильных рецепторов тормозит активность моторных нейронов. Сигналы от мышечных веретен, напротив, повышают их активность. Традиционным методом изучения функционального состояния афферентных структур является изучение рефлекторных ответов, в частности Н-рефлекса (подробное описание методики и физиологическое обоснование измерения параметров этого рефлекса будет приведено ниже). Здесь же необходимо отметить, что амплитуда Н-ответа, характеризующего степень возбудимости моторных нейронов, снижается во время иммобилизации и практически не изменяется в процессе тренировки. С другой стороны, амплитуда этого ответа, измеренная при субмаксимальном напряжении мышц (V-волна), достоверно увеличивается после цикла силовой тренировки. Это означает, что импульсный ответ мотонейронов на афферентные сигналы может модулироваться другими влияниями и закрепляться.
Еще одним подходом к изучению роли афферентных влияний при мышечном сокращении является принудительная активация рецепторов различными способами. Так, широко используются электрическая стимуляция мышц и вибрационные воздействия на сухожилия. Применение обоих методов ведет к увеличению максимальной произвольной силы, отнесенной к мышечному поперечнику. По мнению авторов, это связано со снижением порога возбудимости мышечных веретен и с повышением порога возбудимости сухожильных рецепторов, что ведет к увеличению возбуждающих и снижению тормозных и влияний на моторные нейроны.
Таким образом, краткий обзор принципов работы двигательного аппарата показывает, что все его отделы могут значительно изменять свои функциональные и морфологические свойства как при увеличении двигательной активности (тренировке), так и при ее резком снижении (иммобилизации). Очевидно, что для получения объективной картины происходящих изменений необходимо использовать специальные методы оценки этих изменений и уметь их интерпретировать.
Тестирование скоростно-силовых возможностей мышц [ править | править код ]
Принципы тестирования [ править | править код ]
На основании полученных данных можно оценить следующие параметры, характеризующие текущее функциональное состояние тестируемых мышц.
1. Уровень максимальной произвольной силы конкретной мышечной группы (изометрический режим).
2. Значение угла в суставе, при котором регистрируется максимальная произвольная сила (изометрический режим).
3. Максимальная скорость сокращения (изотонический режим при минимальной нагрузке).
4. Зависимость снижения максимальной скорости сокращения от величины внешнего сопротивления (изотонический режим).
5. Зависимость снижения максимального усилия от угловой скорости (изокинетический режим).
6. Степень преимущественного проявления скоростно-силовых возможностей в одном из двух динамических режимов (изотоническом или изокинетическом) в концентрической фазе сокращения. Данный показатель получил название «межрежимная разность». Он рассчитывается как процентное отношение момента силы, проявленного в изокинетическом режиме, к моменту силы, при котором регистрируется соответствующая угловая скорость в изотоническом режиме. Найденная величина характеризует степень преимущественной адаптации двигательного аппарата к одному из названных режимов.
7. Угол в суставе, при котором регистрируется максимальная скорость сокращения в изотоническом режиме при определенном внешнем сопротивлении.
8. Время достижения максимальной скорости сокращения в изотоническом режиме при определенном внешнем сопротивлении.
9. Угол в суставе, при котором регистрируется максимальный момент силы в изокинетическом режиме при заданной угловой скорости.
10. Время достижения максимального момента силы в изокинетическом режиме при заданной угловой скорости.
11. Площадь под кривой механограммы в изокинетическом режиме при заданной угловой скорости. Данный показатель характеризует количество работы, совершенной мышцами за одно сокращение.
12. Отношение момента силы, проявленного при высоких угловых скоростях, к моменту силы при низких скоростях. Данный показатель дает косвенную оценку соотношения мышечных волокон медленного и быстрого типов в тестируемой мышечной группе.
Полученные в результате такого тестирования данные дают полную характеристику текущего состояния скоростно-силовых возможностей конкретной мышечной группы. Однако следует помнить, что такая оценка является интегральной характеристикой работы нервно-мышечного аппарата. Для более детальной оценки функционирования отдельных систем и органов, задействованных в конкретном движении, необходим дополнительный набор тестовых процедур.
Как отмечалось выше, скоростно-силовые возможности зависят от размеров мышечных волокон, жесткости сухожильно-связочного аппарата, а также совершенства механизмов центрально-нервного управления отдельными мышечными группами и движениями. Для объективной оценки каждого из этих факторов существует свой набор тестов.
Морфологические исследования периферического звена двигательного аппарата [ править | править код ]
Степень рабочей гипертрофии мышц можно оценить с разной степенью детализации. Существуют методы оценки мышечной массы всего тела или его отдельных сегментов; поперечника и объема отдельных мышц/мышечных групп; площади поперечного сечения отдельных мышечных волокон.
Денситометрия. Метод основан на измерении поглощения костной тканью фотонов, которое пропорционально содержанию минералов. Результатом измерения является проекционная плотность костного вещества, выраженная в г/см2 Поскольку кости окружены мышечной, жировой и соединительной тканями, используют двухэнергетическое рентгеновское излучение (40 и 100 кэв), которое по-разному поглощается твердыми и мягкими тканями тела. Использование двухэнергетического метода и программного обеспечения позволяет проводить измерения минеральной плотности костей с точностью до 1%, а также раздельно оценивать массу кости, жировой ткани и массу остальных тканей («тощую массу») во всем теле с точностью 1,5-2%.
МР-томография. Предыдущие две методики позволяют с разной степенью точности оценить общее количество мышечной ткани в сегменте тела. Методика магнитно-резонансной томографии позволяет с высокой точностью определить поперечные размеры и объем отдельных мышц и мышечных групп. Метод основан на измерении специальных физических свойств ядер, входящих в состав биологических тканей, с использованием сильного магнитного поля. При МР-томографии делается серия поперечных «срезов» данного сегмента тела. Чрезвычайно высокая разрешающая способность современных МР-томографов дает возможность различать на этих срезах границы отдельных мышц, что позволяет определить площадь поперечного сечения данной мышцы на срезе. С помощью серии таких срезов, полученных с шагом 1-2 см, удается реконструировать пространственную форму выбранной мышцы и вычислить ее объем.
Оценка жесткости мышц [ править | править код ]
В настоящее время основные подходы к оценке жесткостных свойств мышц основываются на измерении продольной или поперечной мышечной жесткости, т.е. измерении сопротивления мышцы продольной или поперечной стандартной деформации.
Для измерения продольной жесткости можно использовать как прямые методы, основанные на анализе изменения длины сухожилий и апоневрозов методом ультразвукового сканирования, так и косвенные, основанные на тестировании скоростно-силовых проявлений мышц в специальных тестах.
Независимо от конкретного метода измерения, продольную мышечную жесткость при определенной длине мышцы можно определить как отношение приращения развиваемой мышцей силы к приращению ее длины. Различные методы отличаются друг от друга лишь способом оценки этих двух параметров.
Исследование жесткостных свойств мышц при помощи ультразвукового сканирования. Суть данного метода основана на измерении изменений длины сухожилий и апоневрозов при помощи метода ультразвукового сканирования. Величина тянущего усилия анализируемых мышц определяется с использованием силоизмерительных устройств, позволяющих регистрировать момент силы в изометрическом режиме. К достоинствам данного метода можно отнести прямое измерение жесткости интересующего участка мышцы, к недостаткам — то, что для расчета мышечной жесткости используются изменение длины, измеренное в локальном участке, и величина усилия, зарегистрированного для мышцы в целом.
Оценка жесткостных свойств отдельных мышечных групп при эксцентрическом сокращении. В данном случае изменение длины мышцы оценивается не в локальном участке, а для всей мышцы путем измерения угла в суставе. Однако при таком способе оценки по показателям изменения силы невозможно выделить вклад упругих элементов мышц, поскольку в суммарное усилие вовлечен и сократительный элемент, который также обладает определенной степенью жесткости, пропорциональной развиваемому усилию. В некоторой степени выходом из положения является анализ ЭМГ-активности мышц, которая указывает на величину вклада сократительной части в развиваемое усилие. Однако, как известно, величины ЭМГ-активности и развиваемого усилия находятся не в столь тесной корреляционной взаимосвязи, чтобы обеспечить высокую точность расчетов. В то же время, несмотря на невысокую точность такого способа оценки собственно упруго-вязкого элемента, по сравнению с методикой ультразвукового сканирования данный метод имеет большее прогностическое значение при практическом использовании, поскольку позволяет оценивать некий интегральный показатель, характеризующий жесткость для целой мышцы.
Оценка жесткости в многосуставном движении. Данная методика отличается от предыдущей лишь измерительными методиками и количеством мышечных групп, вовлеченных в движение. Изменение углов в суставах и линейное перемещение общего центра масс оцениваются при помощи методики видеоанализа. Изменение результирующего момента силы измеряют при помощи силовых платформ.
Оценка поперечной жесткости. Для определения поперечной мышечной жесткости используется ряд методов, базирующихся на измерении:
Следует, однако, отметить, что все методы измерения поперечной жесткости мышц характеризуются нестабильностью и относительно низкой точностью.
Оценка функционального состояния центрального звена двигательного аппарата [ править | править код ]
Как говорилось ранее, сигнал, управляющий мышцами, проходит через несколько уровней центральной нервной системы. Для оценки функционального состояния каждого из этих уровней существует свой набор тестов.
Функциональная диагностика коры больших полушарий. Функциональную диагностику коры больших полушарий осуществляют при помощи специальных магнитно-резонансных томографов, позволяющих регистрировать активность определенных зон коры больших полушарий при выполнении двигательных задач. Этот метод позволяет оценивать площадь корковых зон, ассоциированных с определенным мышечным движением. Использование данной методики до и после определенного воздействия (тренировки или иммобилизации) позволяет оценивать изменение площади и расположения этих зон в ответ на это воздействие.
Транскраниальная магнитная стимуляция. Методика транскраниальной магнитной стимуляции головного мозга позволяет количественно оценивать скорость проведения управляющих сигналов от коры больших полушарий к различным мышцам тела. Это достигается с помощью одновременной записи сигналов от магнитного стимулятора и усилителей биопотенциалов, регистрирующих электрическую активность определенных мышц. Помимо скорости проведения, оценивают пороги возбуждения, а также величину мышечного ответа на стандартные по интенсивности магнитные импульсы.
Измерение параметров функционирования отдельных двигательных единиц (ДЕ). Для записи активности отдельных ДЕ используют отведение электрических сигналов с помощью игольчатых электродов, которые размещают внутри мышцы. Обычно используют иглы с большим количеством независимых электродов, что позволяет вести одновременную запись активности нескольких ДЕ. Наиболее информативными параметрами функционирования двигательных единиц являются: порог рекрутирования отдельных ДЕ, частота их импульсации и паттерн импульсной активности ДЕ.
Для частотного анализа нативную ЭМГ-кривую подвергают спектральному анализу, который имеет различные модификации (Фурье-анализ, быстрое Фурье-преобразование, вэйвлет-анализ).
Количественная оценка параметров ЭМГ-активности является косвенной характеристикой величины нисходящего нервного драйва к мышцам. Параметры, полученные при спектральном анализе, дают косвенное представление о частотных характеристиках функционирования ДЕ и степени синхронизации их работы.
В последнее время появились накожные мультиэлектроды, расположенные упорядоченно на пластинке, ширина которой сопоставима с шириной брюшка мышцы. Эти электроды позволяют картировать электрическую активность мышц в пространстве.
При достижении пороговой величины тока для двигательных нервных волокон возникает более коротколатентная М-волна, которая также увеличивается пропорционально силе стимулирующего тока и достигает своего максимума, который остается неизменным при дальнейшем увеличении силы тока. Это означает, что в активность вовлечены все двигательные единицы данной мышцы. При изучении Н-рефлекса анализируют следующие параметры: порог возбуждения (величина тока, при которой регистрируют начальный подъем Н-волны), максимальная амплитуда Н-волны, нормированная на максимум М-волны, величина тока, при которой регистрируется максимум Н-волны, а также время задержки между стимулирующим импульсом и пиком Н-волны.
В последнее время широкое распространение получило изучение параметров V-волны, которая имеет сходную с Н-волной латентность, но регистрируется на фоне мышечного сокращения различной интенсивности. Показано, что амплитуда V-волны более чувствительна к изменениям, происходящим в ЦНС в результате силовой тренировки, чем амплитуда Н-волны.