Техника нагрузки мышц
Три аспекта, связанные с применением нервно-мышечного электро стимулирования здоровой мышцы, представляют несомненный интерес. Во-первых, сопоставимое увеличение силы можно достичь при более низкой силе стимуляции, уступающей силе произвольной активации мышцы. Например, Langhman, Youdas, Garrett, Chao (1983) провели исследование, в котором две группы испытуемых участвовали в тренировочных занятиях, направленных на увеличение силы четырехглавых мышц бедра. Первая группа выполняла изометрические упражнения, во второй группе применялось нервно-мышечное электро стимулирование.
Несмотря на одинаковый прирост силы в обеих группах (соответственно 18 и 22%) после 5 недель занятий, следует отметить, что средняя интенсивность занятия в первой группе была 78%, во второй — 33% максимальной. Это различие, скорее всего, обусловлено предпочтительной активацией вследствие электро стимулирования двигательных единиц большого диаметра (тип II). Активация мышечных волокон абсолютно разная при произвольном сокращении и нервно-мышечном стимулировании (Adams, Harris, Woodard, Dudley, 1993).
Во-вторых, активация мышц одной конечности с помощью нервно-мышечного электро стимулирования может вызвать среднее увеличение силы в противоположной конечности. Например, Laughman et al. (1983) наблюдали увеличение почти на 15% максимальной силы произвольного сокращения четырехглавой мышцы бедра левой ноги после 5 недель тренировок (нервно-мышечное стимулирование) четырехглавой мышцы бедра правой ноги. Подобная адаптационная реакция, по-видимому, обусловлена изменениями в нервной цепи вследствие потенциалов действия, посылаемых назад в спинной мозг из искусственно активируемого нерва мышцы.
В-третьих, несмотря на сопоставимый прирост силы вследствие произвольной активации и нервно-мышечного электро стимулирования Hainant, Duchateau (1992), наблюдали значительное увеличение произвольной деятельности при электро стимулировании (Delitto et al., 1989). В исследовании на протяжении 140 дней (разделенных на четыре периода продолжительностью около 1 мес) участвовал опытный (стаж занятий 11 лет) тяжелоатлет. Зависимой переменной был максимальный вес, который спортсмен мог поднять при выполнении трех упражнений — толчка, рывка и упора присев.
Во время второго и четвертого периода исследований обычный режим тренировочных занятий (3 ч в день) был дополнен нервно-мышечным электро стимулированием четырехглавых мышц бедра с высокой интенсивностью (200 мА). В результате электро стимулирования значительно улучшились результаты выполнения трех упражнений. Кроме того, установлено, что нервно-мышечное электро стимулирование позволяет повысить максимальный эксцентрический вращающий момент (Wasting et al., 1990).
Нервно-мышечное электро стимулирование широко применяется в процессе реабилитации после травм. По мнению ряда ученых, с помощью этого метода значительно легче укрепить гипотрофированную мышцу, чем с помощью произвольной активации (Godfrey, Jayawardena, Welsh, 1986; Williams, Morrissey, Brewster, 1986).
Техника нагрузки
При выборе способа изменения нагрузки для обеспечения прироста силы следует учитывать ряд факторов. Метод постепенного увеличения нагрузки. Он предложил изменять ее от одного цикла повторений к другому. Этот метод получил название метода постепенного увеличения нагрузки упражнения.
Как уже отмечалось, методика DeLorme предполагает выполнение трех циклов повторений упражнения с постепенным увеличением нагрузки с каждым циклом. В общепринятой программе занятий силовой направленности это означает увеличение веса штанги в каждом новом цикле. Однако вращающий момент мышцы зависит от плеча пары (сил) и скорости движения вдобавок к величине внешней нагрузки (вес штанги).
Такие упражнения можно выполнять, не изменяя нагрузку (вес штанги), просто изменяя длину плеча пары или скорость движения. Например спортсмен находится на промежуточном этапе выполнения упражнения поднятия туловища из положения лежа с согнутыми в коленном суставе ногами. В четырех положениях, руки постепенно перемещаются из сторон за голову.
Изменение положения рук не изменяет вес верхней части тела, однако приводит к перемещению ЦТ к голове, тем самым увеличивая плечо пары веса системы относительно бедренного сустава. В результате увеличивается вращающий момент, образуемый мышцами сгибателями бедренного сустава. В большинстве программ физических занятий силовой направленности цикл включает 1-8 повторений.
Когда спортсмен поднимает более тяжелую штангу, результирующий вращающий момент возрастает прямо пропорционально увеличению веса и только в том случае, если кинематика движения остается постоянной. Во время тренировочного занятия тяжелоатлетов, отличие от изокинетических тренажеров гидравлические и пневматические системы, следя, чтобы нагрузка на мышцы увеличивалась прямо пропорционально и нагрузке подвергались нужные мышцы.
Поскольку максимальные нагрузки, как правило, изменяют кинематику движения, в занятиях силовой направленности используют нагрузки, составляющие около 4-6 максимальных повторений (МП), выполняемые за 4 цикла (3-6) для каждого упражнения (Atha, 1981; Fleck, Kraemer, 1987; McDonagh, Davies, 1984; Sale, MacDougall, 1981). Согласно данным Sale, MacDoudall (1981), нагрузка 5-6 МП соответствует 85-90% максимальной нагрузки.
Нагрузки менее 66% максимальной не приводят к увеличению силы даже при выполнении 150 сокращений в день; нагрузки выше 66% максимальной обеспечивают прирост силы порядка 0,5-1,0 % после каждого тренировочного занятия, а нагрузки выше 66% максимальной при выполнении 10 повторений на каждом занятии приводят к увеличению силовых возможностей. По мнению Нагге (1982), начинающим следует использовать нагрузки 60-80% максимальной, выполняя 8-10 повторений в каждом цикле, а сильнейшим спортсменам следует использовать нагрузки 80-100% максимальной, выполняя за цикл 2-5 повторений.
Другой способ заключается в изменении скорости движения. Некоторые исследователи сравнивали показатели прироста силы при выполнении обычных упражнений с отягощениями, а также при выполнении «взрывных» упражнений (т.е. с высокой скоростью). Поскольку максимальная сила, образуемая мышцей, уменьшается с реличением скорости укорачивания (взаимосвязь сила-скорость), вряд ли можно ожидать, что быстрые движения обеспечат более эффективные тренировочные стимулы.
Так, Hakkinen, Komi (1986) установили, что программа занятий силовой направленности (20 недель) привела к увеличению силы у испытуемых, тогда как у испытуемых другой группы, тренировавшихся в течение такого же времени и выполнявших быстрые прыжки в высоту, увеличение силы не наблюдалось.
В то же время в результате тренировки мышц-сгибателей локтевого сустава с помощью значительных нагрузок (90% 1 МП), а также быстрых движений (10% 1 МП) получено сопоставимое увеличение силы мышц и площади поперечного сечения мышечных волокон (Dahl, Aasernd, Jensen, 1992). Постоянная и переменная нагрузки. Физическая деятельность силовой направленности, за исключением изометрических упражнений, включает изменение длины активной мышцы в диапазоне движения.
Поскольку вращающий момент мышцы изменяется при изменении угла сустава, необходимо обращать внимание не только на величину нагрузки, но и на то, как она изменяется в диапазоне движения. Рассмотрим упражнение сгибание предплечья, включающее чередование сгибания-разгибания руки в локтевом суставе с нагрузкой.