Управление мощностью циклических движений и их мышечным обеспечением при гребле (исследование на симуляторах гребли)
С участием 25 элитных спортсменов, специализирующихся на академической гребле, исследовали соотношение мощности гребка и частоты гребных движений при различных режимах и условиях выполнения работы. Две серии тестов проводили на симуляторах гребли с одновременной регистрацией механографических харак...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Нейрофизиология |
|---|---|
| Datum: | 2016 |
| Hauptverfasser: | , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
2016
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148337 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Управление мощностью циклических движений и их мышечным обеспечением при гребле (исследование на симуляторах гребли) / Т. Томяк, А.В. Горковенко, В.С. Мищенко, А. Корол, П. Булински, И.В. Верещака, А.Н. Тальнов, Д.А. Василенко // Нейрофизиология. — 2016. — Т. 48, № 4. — С. 326-341. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-148337 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Томяк, Т. Горковенко, А.В. Мищенко, В.С. Корол, А. Булински, П. Верещака, И.В. Тальнов, А.Н. Василенко, Д.А. 2019-02-18T10:20:48Z 2019-02-18T10:20:48Z 2016 Управление мощностью циклических движений и их мышечным обеспечением при гребле (исследование на симуляторах гребли) / Т. Томяк, А.В. Горковенко, В.С. Мищенко, А. Корол, П. Булински, И.В. Верещака, А.Н. Тальнов, Д.А. Василенко // Нейрофизиология. — 2016. — Т. 48, № 4. — С. 326-341. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 0028-2561 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148337 612.76.612.825 С участием 25 элитных спортсменов, специализирующихся на академической гребле, исследовали соотношение мощности гребка и частоты гребных движений при различных режимах и условиях выполнения работы. Две серии тестов проводили на симуляторах гребли с одновременной регистрацией механографических характеристик (в частности, суставных углов) и ЭМГ-активности широких наборов мышц, вовлеченных в реализацию данного вида локомоторной активности. Тестовые задания включали в себя определение максимальной мощности гребков, контролируемое ступенчатое повышение мощности последних, прохождение тест-«дистанции» с максимальной скоростью и выполнение гребных движений с наличием визуальной обратной связи (отражением характеристик моторной активности на мониторе) и с вариацией величины внешней нагрузки. Показано, что повышение мощности гребков при всех режимах работы достаточно жестко связано с приблизительно пропорциональным увеличением частоты гребных движений; субъективно удобная частота таких циклических движений повышается с увеличением внешней нагрузки. В условиях произвольной инициации гребных движений с наличием обратной связи, дающей информацию об их характеристиках, испытуемые были способны раздельно контролировать мощность и частоту гребных движений. Интенсивность ЭМГ-активности мышц, вовлеченных в реализацию отдельных гребных движений, была связана в основном со скоростью движения, а не с мощностью гребка. Таким образом, весьма жесткая взаимосвязь мощности и частоты при гребле имеет в достаточной степени универсальный характер и может нарушаться только в случае дополнительного введения некоторых внешних условий. Величина этого соотношения имеет в значительной степени индивидуальный характер и может быть использована для характеристики рабочей производительности спортсменов и их функционального состояния. За участю 25 елітних спортсменів, які спеціалізувалися на академічному веслуванні, досліджували співвідношення потужності гребка і частоти гребних рухів при різних режимах та умовах виконання роботи. Дві серії тестів проводили на симуляторах веслування з одночасною реєстрацією механографічних характеристик (зокрема, суглобових кутів) і ЕМГ-активності широких наборів м’язів, залучених у реалізацію даного виду локомоторної активності. Тестові завдання включали в себе визначення максимальної потужності гребків, контрольоване ступінчасте підвищення потужності останніх, проходження тест-«дистанції» з максимальною швидкістю та виконання гребних рухів із наявністю візуального зворотного зв’язку (візуальним відображенням характеристик моторної активності на моніторі) та з варіацією зовнішнього навантаження. Показано, що підвищення потужності гребків при всіх режимах роботи достатньо жорстко пов’язано з пропорційним збільшенням частоти гребків рухів; суб’єктивно зручна частота таких циклічних рухів підвищується зі збільшенням зовнішнього навантаження. В умовах довільної ініціації гребних рухів із наявністю зворотного зв’язку, котрий дає інформацію щодо їх характеристик, випробувані були здатні роздільно контролювати потужність і частоту гребних рухів. Інтенсивність ЕМГактивності м’язів, залучених у реалізацію окремих гребних рухів, була пов’язана в основному зі швидкістю руху, а не з потужністю гребка. Таким чином, жорсткий взаємозв’язок потужності і частоти при веслуванні має в достатній мірі універсальний характер і може порушуватися тільки в разі додаткового введення деяких зовнішніх умов. Величина цього співвідношення має в значній мірі індивідуальний характер і може бути використана для характеристики продуктивності спортсменів та їх функціонального стану. Настоящая работа была поддержана грантом 0024/ RSA2/2013/52 Фонда развития академического спорта (Польша). ru Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України Нейрофизиология Управление мощностью циклических движений и их мышечным обеспечением при гребле (исследование на симуляторах гребли) Керування потужністю циклічних рухів та їх м’язовим забезпеченням при веслуванні (дослідження на симуляторах веслування) Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Управление мощностью циклических движений и их мышечным обеспечением при гребле (исследование на симуляторах гребли) |
| spellingShingle |
Управление мощностью циклических движений и их мышечным обеспечением при гребле (исследование на симуляторах гребли) Томяк, Т. Горковенко, А.В. Мищенко, В.С. Корол, А. Булински, П. Верещака, И.В. Тальнов, А.Н. Василенко, Д.А. |
| title_short |
Управление мощностью циклических движений и их мышечным обеспечением при гребле (исследование на симуляторах гребли) |
| title_full |
Управление мощностью циклических движений и их мышечным обеспечением при гребле (исследование на симуляторах гребли) |
| title_fullStr |
Управление мощностью циклических движений и их мышечным обеспечением при гребле (исследование на симуляторах гребли) |
| title_full_unstemmed |
Управление мощностью циклических движений и их мышечным обеспечением при гребле (исследование на симуляторах гребли) |
| title_sort |
управление мощностью циклических движений и их мышечным обеспечением при гребле (исследование на симуляторах гребли) |
| author |
Томяк, Т. Горковенко, А.В. Мищенко, В.С. Корол, А. Булински, П. Верещака, И.В. Тальнов, А.Н. Василенко, Д.А. |
| author_facet |
Томяк, Т. Горковенко, А.В. Мищенко, В.С. Корол, А. Булински, П. Верещака, И.В. Тальнов, А.Н. Василенко, Д.А. |
| publishDate |
2016 |
| language |
Russian |
| container_title |
Нейрофизиология |
| publisher |
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Керування потужністю циклічних рухів та їх м’язовим забезпеченням при веслуванні (дослідження на симуляторах веслування) |
| description |
С участием 25 элитных спортсменов, специализирующихся на академической гребле,
исследовали соотношение мощности гребка и частоты гребных движений при различных режимах и условиях выполнения работы. Две серии тестов проводили на симуляторах гребли с одновременной регистрацией механографических характеристик (в частности, суставных углов) и ЭМГ-активности широких наборов мышц, вовлеченных в
реализацию данного вида локомоторной активности. Тестовые задания включали в себя
определение максимальной мощности гребков, контролируемое ступенчатое повышение мощности последних, прохождение тест-«дистанции» с максимальной скоростью
и выполнение гребных движений с наличием визуальной обратной связи (отражением
характеристик моторной активности на мониторе) и с вариацией величины внешней
нагрузки. Показано, что повышение мощности гребков при всех режимах работы достаточно жестко связано с приблизительно пропорциональным увеличением частоты гребных движений; субъективно удобная частота таких циклических движений повышается
с увеличением внешней нагрузки. В условиях произвольной инициации гребных движений с наличием обратной связи, дающей информацию об их характеристиках, испытуемые были способны раздельно контролировать мощность и частоту гребных движений.
Интенсивность ЭМГ-активности мышц, вовлеченных в реализацию отдельных гребных
движений, была связана в основном со скоростью движения, а не с мощностью гребка.
Таким образом, весьма жесткая взаимосвязь мощности и частоты при гребле имеет
в достаточной степени универсальный характер и может нарушаться только в случае
дополнительного введения некоторых внешних условий. Величина этого соотношения
имеет в значительной степени индивидуальный характер и может быть использована
для характеристики рабочей производительности спортсменов и их функционального
состояния.
За участю 25 елітних спортсменів, які спеціалізувалися на академічному веслуванні, досліджували співвідношення потужності гребка і частоти гребних рухів при різних режимах та умовах виконання роботи. Дві серії тестів проводили
на симуляторах веслування з одночасною реєстрацією механографічних характеристик (зокрема, суглобових кутів) і
ЕМГ-активності широких наборів м’язів, залучених у реалізацію даного виду локомоторної активності. Тестові завдання включали в себе визначення максимальної потужності
гребків, контрольоване ступінчасте підвищення потужності останніх, проходження тест-«дистанції» з максимальною
швидкістю та виконання гребних рухів із наявністю візуального зворотного зв’язку (візуальним відображенням характеристик моторної активності на моніторі) та з варіацією
зовнішнього навантаження. Показано, що підвищення потужності гребків при всіх режимах роботи достатньо жорстко пов’язано з пропорційним збільшенням частоти гребків рухів; суб’єктивно зручна частота таких циклічних рухів
підвищується зі збільшенням зовнішнього навантаження. В
умовах довільної ініціації гребних рухів із наявністю зворотного зв’язку, котрий дає інформацію щодо їх характеристик, випробувані були здатні роздільно контролювати
потужність і частоту гребних рухів. Інтенсивність ЕМГактивності м’язів, залучених у реалізацію окремих гребних
рухів, була пов’язана в основному зі швидкістю руху, а не з
потужністю гребка. Таким чином, жорсткий взаємозв’язок
потужності і частоти при веслуванні має в достатній мірі
універсальний характер і може порушуватися тільки в разі
додаткового введення деяких зовнішніх умов. Величина
цього співвідношення має в значній мірі індивідуальний характер і може бути використана для характеристики продуктивності спортсменів та їх функціонального стану.
|
| issn |
0028-2561 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148337 |
| citation_txt |
Управление мощностью циклических движений и их мышечным обеспечением при гребле (исследование на симуляторах гребли) / Т. Томяк, А.В. Горковенко, В.С. Мищенко, А. Корол, П. Булински, И.В. Верещака, А.Н. Тальнов, Д.А. Василенко // Нейрофизиология. — 2016. — Т. 48, № 4. — С. 326-341. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT tomâkt upravleniemoŝnostʹûcikličeskihdviženiiiihmyšečnymobespečeniemprigrebleissledovanienasimulâtorahgrebli AT gorkovenkoav upravleniemoŝnostʹûcikličeskihdviženiiiihmyšečnymobespečeniemprigrebleissledovanienasimulâtorahgrebli AT miŝenkovs upravleniemoŝnostʹûcikličeskihdviženiiiihmyšečnymobespečeniemprigrebleissledovanienasimulâtorahgrebli AT korola upravleniemoŝnostʹûcikličeskihdviženiiiihmyšečnymobespečeniemprigrebleissledovanienasimulâtorahgrebli AT bulinskip upravleniemoŝnostʹûcikličeskihdviženiiiihmyšečnymobespečeniemprigrebleissledovanienasimulâtorahgrebli AT vereŝakaiv upravleniemoŝnostʹûcikličeskihdviženiiiihmyšečnymobespečeniemprigrebleissledovanienasimulâtorahgrebli AT talʹnovan upravleniemoŝnostʹûcikličeskihdviženiiiihmyšečnymobespečeniemprigrebleissledovanienasimulâtorahgrebli AT vasilenkoda upravleniemoŝnostʹûcikličeskihdviženiiiihmyšečnymobespečeniemprigrebleissledovanienasimulâtorahgrebli AT tomâkt keruvannâpotužnístûciklíčnihruhívtaíhmâzovimzabezpečennâmprivesluvannídoslídžennânasimulâtorahvesluvannâ AT gorkovenkoav keruvannâpotužnístûciklíčnihruhívtaíhmâzovimzabezpečennâmprivesluvannídoslídžennânasimulâtorahvesluvannâ AT miŝenkovs keruvannâpotužnístûciklíčnihruhívtaíhmâzovimzabezpečennâmprivesluvannídoslídžennânasimulâtorahvesluvannâ AT korola keruvannâpotužnístûciklíčnihruhívtaíhmâzovimzabezpečennâmprivesluvannídoslídžennânasimulâtorahvesluvannâ AT bulinskip keruvannâpotužnístûciklíčnihruhívtaíhmâzovimzabezpečennâmprivesluvannídoslídžennânasimulâtorahvesluvannâ AT vereŝakaiv keruvannâpotužnístûciklíčnihruhívtaíhmâzovimzabezpečennâmprivesluvannídoslídžennânasimulâtorahvesluvannâ AT talʹnovan keruvannâpotužnístûciklíčnihruhívtaíhmâzovimzabezpečennâmprivesluvannídoslídžennânasimulâtorahvesluvannâ AT vasilenkoda keruvannâpotužnístûciklíčnihruhívtaíhmâzovimzabezpečennâmprivesluvannídoslídžennânasimulâtorahvesluvannâ |
| first_indexed |
2025-11-24T04:39:39Z |
| last_indexed |
2025-11-24T04:39:39Z |
| _version_ |
1850843066680737792 |
| fulltext |
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4326
УДК 612.76.612.825
Т. ТОМЯК1, А. В. ГОРКОВЕНКО2, В. С. МИЩЕНКО1, А. КОРОЛ1,
П. БУЛИНСКИ1, И. В. ВЕРЕЩАКА2, А. Н. ТАЛЬНОВ2, Д. А. ВАСИЛЕНКО2
УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ И ИХ
МЫШЕЧНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ ПРИ ГРЕБЛЕ (ИССЛЕДОВАНИЕ
НА СИМУЛЯТОРАХ ГРЕБЛИ)
Поступила 16.06.15
С участием 25 элитных спортсменов, специализирующихся на академической гребле,
исследовали соотношение мощности гребка и частоты гребных движений при различ-
ных режимах и условиях выполнения работы. Две серии тестов проводили на симулято-
рах гребли с одновременной регистрацией механографических характеристик (в част-
ности, суставных углов) и ЭМГ-активности широких наборов мышц, вовлеченных в
реализацию данного вида локомоторной активности. Тестовые задания включали в себя
определение максимальной мощности гребков, контролируемое ступенчатое повыше-
ние мощности последних, прохождение тест-«дистанции» с максимальной скоростью
и выполнение гребных движений с наличием визуальной обратной связи (отражением
характеристик моторной активности на мониторе) и с вариацией величины внешней
нагрузки. Показано, что повышение мощности гребков при всех режимах работы доста-
точно жестко связано с приблизительно пропорциональным увеличением частоты греб-
ных движений; субъективно удобная частота таких циклических движений повышается
с увеличением внешней нагрузки. В условиях произвольной инициации гребных движе-
ний с наличием обратной связи, дающей информацию об их характеристиках, испытуе-
мые были способны раздельно контролировать мощность и частоту гребных движений.
Интенсивность ЭМГ-активности мышц, вовлеченных в реализацию отдельных гребных
движений, была связана в основном со скоростью движения, а не с мощностью гребка.
Таким образом, весьма жесткая взаимосвязь мощности и частоты при гребле имеет
в достаточной степени универсальный характер и может нарушаться только в случае
дополнительного введения некоторых внешних условий. Величина этого соотношения
имеет в значительной степени индивидуальный характер и может быть использована
для характеристики рабочей производительности спортсменов и их функционального
состояния.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: спортивная гребля, симуляторы гребли, центральная мо-
торная программа, циклические гребные движения, активная и пассивная фазы,
ЭМГ-активность, мощность, частота, нагрузка.
1Академия физического воспитания и спорта, Гданьск (Польша).
2Институт физиологии им. А. А. Богомольца НАН Украины, Киев
(Украина).
Эл. почта: talnovan@ukr.net (А. Н. Тальнов).
ВВЕДЕНИЕ
Гребля с использованием весел с уключинами (т. е.
гребля на шлюпках и спортивная академическая
гребля) представляет собой весьма сложную спец-
ифическую форму моторики человека (локомоцию
с использованием технических устройств). Она
обеспечивается циклическими движениями, в реа-
лизацию которых существенно вовлекаются боль-
шинство групп мышц (основные мышцы рук, ног и
туловища). Как и другие циклические локомотор-
ные движения, двигательная активность при гре-
бле в основном контролируется центральной мо-
торной программой (ЦМП), которая формируется
и закрепляется в ходе тренировок. Управление па-
раметрами таких движений осуществляется за счет
произвольных и непроизвольных модификаций тех
или иных компонентов данной программы. Многие
аспекты центрального контроля мышечной актив-
ности в ходе гребли в настоящее время остаются
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4 327
УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ И ИХ МЫШЕЧНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ
недостаточно исследованными.
Скорость передвижения судна при гребле опре-
деляется мощностью, развиваемой гребцом, и тех-
никой гребли, которая позволяет с наименьшими
потерями трансформировать эту мощность в ско-
рость движения. В спортивной гребле основной це-
лью является именно достижение высокой скорости
[1]. В связи с очевидными причинами (в основном
трудностью регистрации механических и физио-
логических параметров испытуемых в ходе реаль-
ной гребли) исследования механизмов регуляции
моторной активности при данном виде локомоции
производятся преимущественно с использованием
различных «лабораторных» симуляторов гребли, в
том числе гребных тренажеров.
Мощность W определяется как работа A, осуществ-
ляемая за единицу времени t, т. е. является произ-
водной работы по времени (dA/dt). Очевидно, что
мощность можно увеличить либо за счет увеличе-
ния работы при постоянном времени ее выполне-
ния, либо за счет уменьшения времени выполнения
работы при постоянной величине последней. В ре-
альных ситуациях мощность варьируется за счет од-
новременного изменения и работы, и времени ее вы-
полнения. В циклических локомоторных движениях,
таких как ходьба, бег, плавание, гребля и езда на ве-
лосипеде, основная работа производится в пределах
определенных фаз циклов движения. Повышение ча-
стоты циклических движений приводит к уменьше-
нию длительности активных фаз, когда выполняет-
ся основная часть работы. Таким образом, в случае
сохранения величины выполняемой работы повы-
шение частоты циклических движений должно со-
провождаться повышением развиваемой мощности.
В ходе исследований управления моторной активно-
стью при гребле было показано, что в определенном
реалистичном диапазоне частоты гребных движе-
ний (20–36 мин–1) повышение частоты этих движе-
ний обусловливало пропорциональное повышение
мощности и силы гребков [1–4]; с увеличением ча-
стоты до 40 мин–1 мощность и сила гребка также по-
вышались [5, 6]. С ростом частоты гребков наряду
с увеличением упомянутых параметров возрастал и
уровень ЭМГ-активности мышц, обеспечивающих
генерацию силы и мощности. При этом увеличение
частоты гребков от 17.9 до 19.6 мин–1 приводило к
недостоверному повышению мощности, силы со-
кращений и уровня ЭМГ используемых мышц; по-
вышение же частоты до 39.5 мин–1 сопровождалось
достоверным увеличением данных параметров [7].
Во всех упомянутых выше случаях именно частота
была параметром гребли, который контролировался
испытуемым.
Цикл движений при гребле включает в себя две
основные фазы – активную (drive), во время кото-
рой осуществляется полезная работа, связанная с
перемещением лодки, т. е. генерируется соответ-
ствующая мощность, и пассивную (recovery), во
время которой происходит возврат весел в исход-
ную позицию [7]. В условиях контролируемого по-
вышения частоты гребли длительность гребка уко-
рачивается за счет уменьшения длительности обеих
фаз [5]. Мощность в данном случае, естественно,
может увеличиваться только за счет укорочения
активной фазы. При контролируемом повышении
мощности гребка ее рост может быть связан с уве-
личением силы гребка и/или с уменьшением дли-
тельности активной фазы, тогда как длительность
пассивной фазы непосредственно не влияет на ве-
личину мощности. Таким образом, можно полагать,
что контролируемое повышение мощности гребных
движений в значительной степени обеспечивается
произвольным увеличением их частоты.
В настоящей экспериментальной работе, выпол-
ненной на группе испытуемых с использованием
симуляторов гребли, были поставлены следующие
задачи: в условиях контролируемого повыше-
ния мощности определить зависимость мощно-
сти отдельного гребка от частоты гребли; выяс-
нить влияние величины работы, осуществляемой
в пределах отдельных гребков, и длительности их
активной фазы на изменение мощности, развива-
емой гребцом; определить изменения интенсивно-
сти ЭМГ-активности мышц, обеспечивающих греб-
ные движения, при повышении мощности гребли и
выяснить влияние изменений внешней нагрузки на
скорость и частоту гребных движений.
МЕТОДИКА
Исследования проводились в лаборатории Универ-
ситета физического воспитания и спорта (Гданьск,
Польша) с участием 25 спортсменов-гребцов (сред-
ний возраст 21.88 ± 2.57 года, масса тела 84.82 ±
± 12.90 кг, высота тела 190.59 ± 7.79 см; здесь и да-
лее приведены значения M ± s.d.). Все испытуемые
были элитными спортсменами, специализирован-
ными на академической гребле (rowing athletes),
участниками и призерами национальных польских
и международных соревнований.
Работа включала в себя две серии экспериментов.
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4328
Т. ТОМЯК, А. В. ГОРКОВЕНКО, В. С. МИЩЕНКО и др.
Первая из них выполнялась на гребном тренажере
Concept 2 (США) (рис. 1, А). Этот тренажер поз-
воляет осуществлять движения, максимально при-
ближенные к таковым при реальной академической
гребле, и регистрировать подробные механографи-
ческие характеристики данных движений. Наличие
дополнительного оборудования дает возможность
одновременно регистрировать ЭМГ-активность ши-
рокого набора мышц. Во время выполнения задания
на тренажере испытуемый мог визуально отслежи-
вать на специальном мониторе темп «гребли» (ко-
личество гребков в минуту) и мощность, развивае-
мую в пределах каждого гребка.
Первая серия включала в себя три теста. В те-
сте 1 испытуемые выполняли семь гребных движе-
ний, определяя индивидуально достижимую макси-
мальную мощность гребков (ММГ). Уровень такой
мощности контролировался по данным, представ-
ляемым на мониторе; темп гребли не оговаривался.
В тесте 2 испытуемые реализовывали контролиру-
емое ступенчатое повышение мощности; мощность
гребных движений последовательно наращивалась
в пределах пяти этапов. Длительность каждого эта-
па составляла 40 с; при переходе к следующему эта-
пу испытуемому сообщалась целевая мощность. Со-
ответствующие уровни составляли 30, 40, 50, 60 и
70 % средней ММГ, продемонстрированной в тесте
1. Темп гребли на всех этапах испытуемый выбирал
произвольно. Тест 3 представлял собой «прохожде-
ние дистанции 500 м» с максимальной возможной
скоростью. На мониторе визуализировалась инфор-
мация об остающемся отрезке дистанции; темп и
мощность гребли не оговаривались. Во всех тестах
регулятор внешней нагрузки соответствовал сред-
A
В град акт.пас.
3
11
2
2
4
Г
Б
Р и с. 1. Реализация гребных тест-движений на экспериментальных установках.
А – максимально приближенная к реальности имитация таких движений на тренажере Concept 2; Б – реализация двухсуставных
«гребных» движений рук; В – параллельная регистрация изменений угла в коленном суставе (сгибание–разгибание) и ЭМГ,
отводимой от m. vastus medialis (1 и 2 соответственно); Г – параллельная запись изменения углов в коленном, локтевом,
тазобедренном и плечевом суставах (1–4 соответственно). Вертикальными линиями на Г показаны моменты максимального
сгибания коленного и локтевого суставов и границы активной и пассивной фаз «гребли».
Р и с. 1. Реалізація гребних тест-рухів на експериментальних установках.
0 5 10 15 20
–20
240 242 244 246 248 с
0
40
80
120
25 с
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4 329
УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ И ИХ МЫШЕЧНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ
нему уровню последней; значения развиваемой
мощности фиксировались видеорегистратором.
Регистрация механограммы движений и ЭМГ
ряда мышц производилась с помощью специали-
зированного комплекса Noraxon’s 3D MyoMotion
(«Noraxon Inc.», США). На различных звеньях тела
и конечностей испытуемого фиксировались датчи-
ки ускорения (акселерометры). Программное обес-
печение комплекса в соответствии с сигналами,
поступающими от этих датчиков, позволяло вы-
числять значения суставных углов. Информация от
механодатчиков и сигналы ЭМГ после преобразо-
вания в радиосигналы передавались на регистри-
рующее устройство с помощью беспроводной си-
стемы.
Система комплекса позволяла регистрировать
значения 24 суставных углов. При этом шесть из
них описывали положение туловища испытуемого
(углы сгибания туловища в сагиттальной и фрон-
тальной плоскостях в поясничном и грудном отде-
лах, а также углы вращения туловища вокруг вер-
тикальной оси в тех же отделах). Положение руки
в пространстве описывалось пятью значениями –
углами сгибания/разгибания в локтевом и плечевом
суставах, общим углом в плечевом суставе, углом
вращения плечевого сегмента руки вдоль продоль-
ной оси и углом отведения плеча. Положение ноги
описывалось углами сгибания/разгибания тазобе-
дренного сустава, отведения/приведения бедра,
вращения бедра вдоль продольной оси и сгибания/
разгибания коленного сустава. Углы положения рук
и ног регистрировались отдельно для правой и ле-
вой сторон тела.
П а р а л л е л ь н о с п ом о щ ь ю эл е к т р од о в
BiopacSystem EL 503 (США) отводили ЭМГ от сле-
дующих мышц правой стороны тела: m. brachio
radialis, m. biceps brachii caput longum, mm. triceps
brachii caput lateralis et longum, m. pectoralis
major, mm. deltoideus pars scapularis et clavicularis,
m. semitendinosus, m. latissimus dorsi, m. obliquus
externus abdominis, m. glutaeus maximus, m. rectus
femoris, m. vastus medialis, m. biceps femoris, m.
tibialis anterior и m. gastrocnemius lateralis. Сиг-
налы ЭМГ подвергались полному выпрямлению и
низкочастотной фильтрации.
Для анализа в числе прочих были выбраны ЭМГ
мышц бедра – разгибателей коленного сустава. Со-
гласно литературным данным, в условиях академи-
ческой гребли эти мышцы вместе с разгибателя-
ми тазобедренного сустава вносят основной вклад
в генерирование общей мощности гребка [8–12].
Измеряли интегральную величину (площадь) фраг-
ментов ЭМГ m. vastus medialis, соответствующих
фазе разгибания коленного сустава (рис. 1, В). На-
чалом гребка считалось начало разгибания колен-
ного сустава (Г, 1), концом – его максимальное
сгибание (Г, 3). Активная фаза гребка определя-
лась как время между началом разгибания колен-
ного сустава и концом сгибания локтевого сустава
(Г, промежуток между линиями 1 и 2), пассивная –
как время между концом сгибания локтевого суста-
ва и максимальным сгибанием колена (Г, промежу-
ток между линиями 2 и 3). Работа, выполняемая за
один гребок, вычислялась как произведение мощ-
ности гребка на длительность его активной фазы
гребка. Амплитуду движения оценивали по вели-
чине разгибания коленного сустава (град), скорость
движения – по скорости разгибания этого сустава.
Максимальное усилие, развиваемое ногой испыту-
емого при разгибании коленного сустава оценива-
лось с использованием экспериментального ком-
плекса BioDex («Biodex Medical Systems», США).
Вторая серия экспериментов выполнялась на спе-
циальном симуляторе другого важного компонента
моторной активности при гребле – движений двумя
руками, производимых в горизонтальной плоскости
(рис. 1, Б). Данная установка позволяла регистри-
ровать углы поворота рычагов, имитирующих пра-
вое и левое весла. Испытуемый должен был вос-
производить гребные движения при различных
уровнях внешней нагрузки, прилагаемой к рычагам
установки (средние моменты относительно центров
вращения «весел» 21 или 42 Н·м). В тесте 1 второй
серии испытуемым предлагали выполнить 18−20
«гребков» в удобном для себя темпе при приложе-
нии меньшей внешней нагрузки без отслеживания
качества и темпа «гребли». Согласно оценкам тем-
па и амплитуды движения “весел” в первом тесте
формировали эталонный синусоидальный паттерн
движения “весел”, который в дальнейшем должен
был визуально отслеживаться испытуемым. Тест 2
повторял тест 1, но при наличии большей внешней
нагрузки. В тесте 3 испытуемые в условиях мень-
шей внешней нагрузки, чем в тесте 1, визуально
отслеживали эталонный синусоидальный паттерн.
Тест 4 повторял тест 3, но с использованием боль-
шей нагрузки.
Используя значения углов поворота “весел” и ан-
тропометрические данные испытуемых, вычисля-
ли углы в локтевом и плечевом суставах. Во второй
экспериментальной серии ЭМГ отводили от следу-
ющих мышц: m. pectoralis major (PM), m. deltoideus
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4330
Т. ТОМЯК, А. В. ГОРКОВЕНКО, В. С. МИЩЕНКО и др.
scapularis (DS), m. biceps brachii caput longum (BL),
m. biceps brachii caput breve (BB), m. brachioradialis
(BR) и m. triceps brachii caput longum (TL). ЭМГ-
сигналы подвергали цифровой высокочастотной
фильтрации с нижней частотой среза 30 Гц, двух-
полупериодному (полному) выпрямлению и низко-
частотной фильтрации с граничной частотой 10 Гц.
В ходе анализа использовали данные, относящиеся
к правой руке. Более детально методика, которая
применялась во второй серии экспериментов, была
описана в наших предыдущих работах [13, 14].
Для математической и статистической обработ-
ки сигналов механограмм и ЭМГ, зарегистрирован-
ных в ходе экспериментальных серий, использова-
ли программу «OriginLab 8.5». Для оценки уровня
ЭМГ-активности измеряли интегральные величи-
ны (площади) ЭМГ-сигналов, подвергнутых упо-
мянутой выше обработке. Эти величины могли вы-
числяться как для всего отдельного цикла гребли
(«гребка»), так и для его отдельных частей. Стати-
стическому анализу подвергали значения, получен-
ные в ходе каждого отдельного гребка. Для оценки
связи между различными показателями использо-
вали процедуру определения линейной регрессии.
Нелинейную связь между двумя параметрами оце-
нивали с применением нелинейной аппроксимации
кривой Dose–Response программы «OriginLab 8.5».
Формула данной функции выглядит следующим об-
разом:
,
где A1, A2, x0, p – параметры аппроксимации, а x –
независимая переменная. Для определения досто-
верности различий средних значений двух выборок
использовался t-test (пакет программы «OriginLab
8.5»).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Как уже упоминалось, для определения MМГ всем
25 испытуемым предлагали выполнить серию из
семи гребков с визуальным отображением мощно-
сти, развиваемой в каждом «гребке». Хотя частота
гребных движений специально не оговаривалась,
все 25 испытуемых выполняли тест с максимальной
для себя частотой. Полученные индивидуальные
значения частоты варьировали от 41 до 65 мин–1.
Несмотря на то что различия между минимальной
и максимальной индивидуальными частотами были
достаточно велики (36 %, если принять максималь-
ную индивидуальную частоту 65 мин–1 за 100 %),
выраженной корреляционной зависимости между
частотой гребных движений и значениями ММГ не
наблюдалось (рис. 2, А). В то же время существова-
ла положительная достоверная корреляция (коэф-
фициент корреляции r = 0.887, P < 0.001) между
величинами ММГ разгибателей правого и лево-
го коленных суставов и максимальной мощностью
гребка (Б).
У всех испытуемых ступенчатое повышение
A
Б
Вт
n = 25
n = 25
R = 0.093
P = 0.659
R = 0.887
P = 0.0004
мин –1
Н·м
Вт
Р и с. 2. Зависимость максимальной мощности гребка (Вт) от
частоты гребли (мин–1) – А и мощности (Вт) от максимального
момента (Н·м) сокращения мышц-разгибателей коленного
сустава – Б.
Приведены линии регрессии и значения величин выборок (n) и
коэффициентов корреляции Пирсона (R), а также вероятности
отсутствия корреляции (P).
Р и с. 2. Залежність максимальної потужності гребка (Вт)
від частоти веслування (хв–1) – А та потужності (Вт) від
максимального моменту (Н·м) скорочення м’язів-розгиначів
колінного суглоба – Б.
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4 331
УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ И ИХ МЫШЕЧНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ
мощности гребков от 20 до 60 % MМГ было свя-
зано с соответствующим практически пропорцио-
нальным повышением частоты гребли. На рис 3,
А приведены соответствующие данные четырех
испытуемых. Коэффициент корреляции r между
значениями мощности и частоты был весьма вы-
соким (0.906, P < 0.001). Наблюдалась также до-
стоверная корреляция между длительностью ак-
тивной фазы гребка и его мощностью (r = 0.887,
P < 0.001) (Б). При этом была также обнаружена
высокая корреляция (r = 0.841, P < 0.001) между
длительностями активной и пассивной фаз греб-
ка (В). Отношение продолжительностей активной
и пассивной фаз гребка также зависело от частоты
гребли (Г). При низких частотах гребных движе-
ний соответствующие значения длительностей фаз
равнялись порядка 2.0 и 1.2, а при высоких – 0.85
и 0.9 с. Иными словами, соотношение длительно-
стей этих фаз составляло для данных диапазонов
около 2.0 и 1.0. Если абсолютные значения продол-
жительности активной фазы с повышением часто-
ты гребли уменьшались в среднем на 0.3 с, то дли-
тельность пассивной фазы – в среднем на 1.15 с.
Это означает, что частота гребли повышалась пре-
имущественно за счет сокращения продолжитель-
ности пассивной фазы гребка. Если подсчитать
вклад изменений продолжительности активных и
пассивных фаз гребка в изменения величины пе-
A Б
Р и с. 3. Зависимости частоты гребных движений (мин–1) от нормированной мощности гребка (%max) – А, нормированной мощности
гребка (%max) от длительности активной фазы последнего (c) – Б, длительности пассивной фазы гребка (с) от длительности его
активной фазы (с) – В и отношения длительностей пассивной и активной фаз от частоты гребных движений (мин–1) – Г.
Остальные обозначения те же, что и на рис. 2.
Р и с. 3. Залежності частоти гребних рухів (хв–1) від нормованої потужності гребка (%max) – А, нормованої потужності гребка (%max)
від тривалості активної фази останнього (с) – Б, тривалості пасивної фази гребка (с) від тривалості його активної фази (с) – В і
відношення тривалостей пасивної та активної фаз від частоти гребних рухів (хв–1) – Г.
В Г
мин –1
с
% max35
30
25
20
15
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.8 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 360.9 1.0 1.1 1.2 1.3
с
20 30 40 50 60
% max
мин –1
60
50
40
30
20
1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 c
n = 329 n = 326
n = 326
n = 326
R = 0.906
P < 0.001
R = 0.887
P < 0.001
R = –0.889
P < 0.001
R = 0.841
P < 0.001
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4332
Т. ТОМЯК, А. В. ГОРКОВЕНКО, В. С. МИЩЕНКО и др.
риода гребли (т. е. величины, обратной частоте),
то сокращение длительности активной фазы обе-
спечивало в среднем 18.17 ± 7.61 %, а сокраще-
ние продолжительности пассивной фазы – 81.83 ±
± 9.23 %.
Полученные в ходе выполнения первой серии
экспериментов (см. Методику) зависимости меж-
ду частотой гребли и мощностью отдельных греб-
ков носили индивидуальный характер. В общем
виде они были нелинейны, но с наличием участ-
ков, близких к линейности, преимущественно в ди-
апазоне 20–60 % ММГ. Рис. 4 иллюстрирует такие
зависимости для четырех испытуемых. Испыту-
емые А–Г при относительной мощности гребков
60 % MМГ выполняли гребные движения с часто-
той около 35, 33, 28 и 30 мин–1. Это означает, что
испытуемый А, гребя с относительной мощностью
60 % MМГ, сделал бы за равное время большее ко-
личество гребков, чем другие субъекты. Очевид-
но, что подобные различия обусловливались вну-
тренними свойствами испытуемых – спецификой
присущих им ЦМП гребных движений. У испыту-
емого а мощность гребка, равная 60 % MМГ, со-
ставляла 600 Вт. Это означает, что за время одного
гребка он выполнял работу 510 Дж. Для испытуе-
мых Б–Г аналогичные значения составляли 576 Вт
и 490 Дж, 376 Вт и 339 Дж и 450 Вт и 424 Дж со-
ответственно. На основании результатов теста 2 в
A Б
В Г
15
900
700 700
Вт
ВтВт
Вт
600 600
500
500
400
400
300
300200
200100
800
700
600
60 %
60 %
60 %
60 % max
500
400
300
200
15
15
20 20
2020
25 25
2525
30 30
3030
35 35
3535
40 40
4040
45 45
4545
50 50
50
55 60 55
мин –1
n = 86
n = 87 n = 92
n = 92
Adj. R-Sq. = 0.921
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.843
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.953
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.941
P < 0.001
Р и с. 4. Зависимости мощность–частота, полученные в ходе выполнения на тренажере Concept 2 теста 2 (указано черными
треугольниками) и теста 3 (указано черными и белыми кружками) у четырех испытуемых (А–Г).
Черными кружками указаны соответственные значения мощности и частоты, полученные в условиях сохранения исходного
уровня работы, которая выполнялась в ходе гребка или повышения этого показателя, открытыми кружками – значения в условиях
снижения уровня работы, черными линиями – абсолютные значения мощности, равные 60 % максимальной мощности гребка, и
соответствующие им значения частоты гребных движений; линии аппроксимации и статистические показатели подсчитаны для
данных теста 2.
Р и с. 4. Залежності потужність–частота, отримані в перебігу виконання на тренажері Concept 2 тесту 2 (вказано чорними
трикутниками) і тесту 3 (вказано чорними та білими кружками відповідно) у чотирьох випробуваних (А–Г).
мин –1
мин –1
мин –1
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4 333
УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ И ИХ МЫШЕЧНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ
первой серии экспериментов легко рассчитать, ка-
кую суммарную работу выполнял каждый испыту-
емый за определённое время (1 мин), гребя с отно-
сительной мощностью 60 % MМГ. Для испытуемых
А–Г эти значения составляли бы 17.8, 16.2, 9.5 и
12.7 кДж соответственно. Мы попытались опреде-
лить, насколько универсальна зависимость мощ-
ность–частота, полученная в серии 2. Для этого мы
измеряли отношение мощность–частота в других
экспериментальных условиях. В ходе выполнения
теста 3 испытуемые «проходили дистанцию 500 м»
с максимальной скоростью. Эту «дистанцию» мож-
но было разделить на два участка – старт (первые
8–10 с) и остальная часть «дистанции». Зависи-
мость мощность−частота определялась на втором
участке. Определения производились отдельно для
двух состояний. В первом случае работа, выполня-
емая за один гребок, по ходу дистанции повыша-
лась или удерживалась на постоянном уровне. Во
втором же случае данный параметр по ходу дистан-
Р и с. 5. Зависимости нормированной работы, выполняемой за время гребка (%max), от нормированной мощности последнего
(%max) – A, длительности активной фазы гребка (c) от его нормированной мощности (%max) – Б и нормированной магнитуды
(площади) ЭМГ-разрядов m. vastus medialis при гребке (%max) от нормированной мощности последнего (%max) – В.
Приведены данные для трех испытуемых (1–3).
Р и с. 5. Залежності нормованої роботи, виконуваної під час гребка (%max), від нормованої потужності останнього (%max) – A,
тривалості активної фази гребка (c) від його нормованої потужності (%max) – Б та нормованої магнітуди (площі) ЕМГ-розрядів m.
vastus medialis при гребку (%max) від нормованої потужності останнього (%max) – В.
A
1
2
3
Б В
110
110
130
% max
% max
% max
% max
% max
110
0.7
0.5
0.5
0.8
0.6
0.6
0.7
0.7
0.8
0.8
0.9
0.9
1.0
1.0
1.1
1.1
1.2
1.2
1.3
0.9
1.0
1.1
1.2
100
100
120
100
100
90
90
110
90
90
80
80
100
80
80
80
70
70
90
70
70
70
60
60
80
60
60
60
50
50
70
50
50
50
40
40
60
40
40
30
40
30
30
50
20
40
30
20
20
20 20 20
20 20
20 2040
40
40 40 40
40 4030
30 30 30
30 30
40 4060
50
50 50 50
50 50
60 6080
60
60 60 60
60 6070
70 70 70
70 70
80 80100
80
80 80 80
80 80
100 100
n = 87
n = 93
n = 87 n = 87 n = 87
n = 93 n = 93
n = 87 n = 87
Adj. R-Sq. = 0.995
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.988
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.860
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.705
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.782
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.964
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.926
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.960
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.742
P < 0.001
% max с % max
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4334
Т. ТОМЯК, А. В. ГОРКОВЕНКО, В. С. МИЩЕНКО и др.
ции уменьшался. Оказалось, что зависимость мощ-
ность–частота, которая была определена в первом
случае (черные кружки), весьма точно соответство-
вала линии регрессии, полученной ранее в тесте 2.
Зависимость же, полученная во втором случае (от-
крытые кружки), была смещена в сторону бóльших
значений частоты или меньших – мощности. Таким
образом, пока испытуемые в пределах дистанции
сохраняли хорошее функциональное состояние, за-
висимость мощность–частота, полученная в данной
серии, соответствовала «эталонной» зависимости
(вторая серия). Если же развиваемая мышцами сила
(и, соответственно, работа) уменьшалась, упомяну-
тая зависимость заметно нарушалась.
На рис. 5, А, Б приведены соответственно при-
меры зависимости мощность–работа и мощность–
длительность активной фазы у трех испытуемых
(1–3). У испытуемого 1 обе указанные зависимо-
A
1
2
3
Б В
100 170 100
170
160
140
120
100
80
60 20
20
40
40
60
60
80
80
100
100
160 90
160
150
80
150
140
70
140
130
60
130
120
50
120
110
40
110
100
100
100
95
95
95
90
90
90
85
85
85
80
80
80
75
75
75
1.2
1.2
1.4 1.2 1.0 0.8 0.6
1.2
1.2
1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 сс
1.1
1.1
1.1
1.1
1.0
1.0
1.0
1.0
0.9
0.9
0.9
0.9
0.8
0.8
0.8
0.8
0.7
0.7
0.7 100
100
80 100
120
120
120
140
140
140
160
160
160 град/с
град/с
0.7
% max
% max
n = 87
n = 93
n = 87
n = 87
n = 93
n = 80
n = 87
n = 93
n = 87
Adj. R-Sq. =
0.626P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.802
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.981
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.985
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.991
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.968
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.603
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.936
P < 0.001
Adj. R-Sq. = 0.756
P < 0.001
Р и с. 6. Зависимости нормированной амплитуды движения таза гребца (%max) – A, скорости разгибания коленного сустава
(град/с) – Б и нормированной магнитуды ЭМГ-разрядов m. vastus medialis при каждом гребке (%max) – В от длительности разгибания
коленного сустава (с) – А, Б, и скорости этого движения (град/с) – В, во время реализации гребка.
Приведены данные для трех испытуемых (1–3).
Р и с. 6. Залежності нормованої амплітуди руху таза веслувальника (%max) – А, швидкості розгинання колінного суглоба (град/с) –
Б та нормованої магнітуди ЕМГ-розрядів m. vastus medialis при кожному гребку (%max) – В від тривалості (с) – А, Б розгинання
колінного суглоба (с) – А, Б, та швидкості цього руху (град/с) – В, під час реалізації гребка.
% max % max
град/с
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4 335
УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ И ИХ МЫШЕЧНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ
сти были практически линейными в пределах все-
го интервала ступенчатого повышения мощности от
20 до 100 % MМГ. У испытуемого 2 зависимость
мощность–работа демонстрировала заметную не-
линейность. После того как мощность превыша-
ла 60 % MМГ, инкремент работы становился мень-
шим, чем таковой мощности. При этом зависимость
мощность–длительность активной фазы сохраняла
примерно линейный характер. У испытуемого 3 по-
сле превышение мощностью 50 % MМГ увеличение
мощности переставало сопровождаться увеличени-
ем работы. В то же время зависимость мощность–
длительность активной фазы сохраняла линейность
во всем диапазоне повышения мощности. Такой
различный индивидуальный характер изменений
мощности был связан с весьма индивидуальным ха-
рактером корреляционной зависимости мощности и
величины ЭМГ-разрядов m. vastus medialis (Б).
Уменьшение длительности активной фазы гребка
могло обеспечиваться двумя феноменами – увели-
чением скорости гребного движения и/или умень-
шением его амплитуды. На рис. 6 приведены при-
меры зависимости длительности активной фазы
гребка от амплитуды движения (А) и его скорости
(Б) у тех же трех испытуемых (1–3). У первого из
них амплитуда движения в ходе упомянутых изме-
нений уменьшалась незначительно – не более чем
на 2.5 % максимального значения этого параметра;
скорость же увеличивалась во всем диапазоне уко-
рочения активной фазы. У испытуемого 2 амплиту-
да движения начинала уменьшаться после умень-
шения длительности активной фазы до 0.9 с (такая
длительность данной фазы соответствовала значе-
нию мощности 50–60 % MМГ; рис. 5, Б). Ампли-
туда уменьшалась на 7.5 % ее максимального зна-
чения, а скорость движения увеличивалась во всем
диапазоне укорочения активной фазы. У третье-
го же испытуемого амплитуда движения начинала
уменьшаться после сокращения длительности его
активной фазы до 1.0 с. Такое уменьшение дости-
гало 25 % максимального значения; в то же вре-
мя скорость движения увеличивалась вплоть до до-
стижения значения длительности активной фазы
0.9 с. Далее в диапазоне изменения длительности
активной фазы 0.9–0.6 с скорость движения у дан-
ного испытуемого не увеличивалась. Уменьшение
амплитуды могло достигаться за счет того, что во
время обратного хода весла (пассивной фазы) ис-
пытуемые сгибали колени не полностью и подвиж-
A
Б
100
град
0.5 c
10 %
MVC
Р и с. 7. Сравнение ЭМГ-разрядов мышц-сгибателей и разги-
бателей локтевого сустава при выполнении циклических
«гребных» движений в индивидуально удобном ритме (А) и
движений с визуальным отслеживанием ритма (Б).
Движения выполнялись с внешней нагрузкой 21 и 42 Н·м (тонкие
и толстые линии соответственно). На записях сверху вниз: elb –
изменения угла в локтевом суставе (вверх – сгибание, вниз –
разгибание) и ЭМГ четырех мышц – m. biceps brachii caput
longum (BL), biceps brachii caput breve (BB), brachioradialis (BR)
и triceps brachii caput laterale (TL). Пунктирными линиями на Б
показаны изменения суставного угла и ЭМГ BL при реализации
циклических «гребных» движений в индивидуально удобном
ритме с внешней нагрузкой 42 Н·м.
Р и с. 7. Порівняння ЕМГ-розрядів м’язів-згиначів і розгиначів
ліктьового суглоба при виконанні циклічних «гребних» рухів
у індивідуально зручному ритмі (А) і рухів з візуальним
відслідковуванням ритму (Б).
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4336
Т. ТОМЯК, А. В. ГОРКОВЕНКО, В. С. МИЩЕНКО и др.
ное сиденье (слайд) не возвращалось на стартовую
позицию, используемую испытуемыми при ММГ
50–60 %.
На рис. 6, Г показана зависимость между ско-
ростью разгибания коленного сустава и величи-
ной (площадью) ЭМГ-разрядов m. vastus medialis.
Эта зависимость оказалась почти тождественной
зависимости мощность–площадь ЭМГ m. vastus
medialis, приведенной на рис 5, Г, 1, 2. У испыту-
емого 3 площадь ЭМГ-разрядов повышалась про-
порционально развиваемой мощности только на
участке повышения последней до 50 % MМГ. Как
только скорость переставала увеличиваться, пре-
кращала увеличиваться и площадь ЭМГ. Другими
словами, площадь (величина) ЭМГ-разрядов была
пропорциональна мощности только на тех участ-
ках, в пределах которых уменьшение длительно-
сти активной фазы движения (времени выполнения
работы) происходило за счет увеличения скорости
движения. Таким образом, интенсивность мышеч-
ной активности была фактически пропорциональ-
на не развиваемой мощности, а скорости движения.
Для выявления связи между силой гребка и его
скоростью при отсутствии задачи повышения мощ-
ности у 10 испытуемых было тестировано влияние
внешней нагрузки, контролируемой эксперимента-
тором, на скорость и частоту циклических гребных
движений рук (серия 2). В первом случае, когда ис-
пытуемые (согласно устной инструкции) выпол-
няли гребные движения с удобной для себя часто-
той, этот параметр достоверно (t-тест, P < 0.001)
повышался в среднем более чем на 12 мин–1 (27.6
% исходного значения) после увеличении внеш-
ней нагрузки в два раза (21 и 42 Н·м). Во втором
же случае, когда испытуемые поддерживали часто-
ту движений, визуально отслеживая заданный экс-
периментатором эталонный образец циклических
движений (задавалась траектория изменений угла
«весла»), увеличение внешней нагрузки не приво-
дило к увеличению частоты циклических движе-
ний (см. таблицу). На рис. 7, А приведены записи
ЭМГ мышц-сгибателей и разгибателей локтево-
го сустава правой руки в ходе циклических дви-
жений, выполняемых соответственно условию те-
ста 1. Видно, что в пределах фазы сгибания локтя
увеличение внешней нагрузки обусловливало зна-
чительное увеличение амплитуды и скорости на-
растания ЭМГ-разрядов сгибателей этого сустава.
На Б показаны ЭМГ-разряды тех же мышц в случа-
ях увеличения внешней нагрузки, но с сохранением
частоты движений (в условиях тестов 3 и 4). Здесь
также амплитуда динамических компонентов ЭМГ-
активности, связанных с фазой сгибания, возраста-
ла с увеличением нагрузки. Однако это увеличение
Сравнение индивидуально удобных частот (мин-1) циклических «гребных» движений рук, выполняемых в условиях
действия внешних нагрузок 21 и 42 Н·м, и частот таких движений в режиме визуального отслеживания ритма при действии
тех же нагрузок
Порівняння індивідуально зручних частот (хв-1) циклічних «гребних» рухів рук, виконаних в умовах дії зовнішніх
навантажень 21 та 42 Н·м, і частот таких рухів у режимі візуального відслідковування ритму при дії таких самих
навантажень
№ п/п Движения в удобном ритме Движения с визуальным
отслеживанием ритма
внешняя нагрузка = 21 Н∙м внешняя нагрузка = 42 Н∙м внешняя нагрузка = 21 Н∙м внешняя нагрузка = 42 Н∙м
1 23.2179 33.6603 19.9189 19.9034
2 33.4448 56.4001 34.8258 35.4275
3 44.1050 50.0125 45.9894 46.0779
4 29.0379 32.5264 26.0559 26.0946
5 40.4146 71.4564 42.7221 42.9512
6 25.8333 31.0897 26.1439 26.1447
7 26.9339 37.5870 26.0852 26.0418
8 30.9816 44.9698 29.9949 29.8800
9 52.0507 64.5488 54.7699 54.3837
10 20.2700 28.5700 20.0190 20.1190
Среднее
N = 10 32.6290 45.0821 32.6525 32.7024
Достоверность
различия Р = 0.001 Р = 0.548
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4 337
УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ И ИХ МЫШЕЧНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ
было значительно меньшим, чем при выполнении
тестов 1 и 2 (А). Сравнение инкремента амплитуды
динамического компонента ЭМГ m. biceps brachii
caput longum (BL) в тесте 2 с аналогичным пока-
зателем данного компонента, генерируемого в те-
сте 4, показано на фрагменте Б. Видно, что в те-
сте 2 повышение амплитуды в ответ на увеличение
внешней нагрузки приводило к возрастанию ам-
плитуды и скорости нарастания ЭМГ-разрядов. Та-
кое увеличение оказывалось значительно бóльшим,
чем было необходимо для компенсации увеличения
внешней нагрузки. Это изменение центральной
двигательной команды (очевидно, что характери-
стики ЭМГ являются ее коррелятом) на начальном
этапе приводило к увеличению скорости сгибания
локтя, причем изменялось временнóе течение всей
упомянутой команды. Паттерн активности сгибате-
лей и разгибателей локтя «сжимался» во времени
(А), что обусловливало повышение частоты цикли-
ческих движений. Во втором же случае при обоих
значениях внешней нагрузки активность указанных
мышц была практически синхронной (Б). Необхо-
димо подчеркнуть, что единственным различием
между описанными ситуациями было то, что в те-
стах 1 и 2 модификация ЦМП, включая модифика-
цию модели движения так таковой, целиком обу-
словливалась внутренними процессами, а в тестах
3 и 4 изменение модели движения было навязано
извне.
ОБСУЖДЕНИЕ
Как свидетельствуют результаты комплекса те-
стов 1 в серии 1, максимальная мощность дости-
галась испытуемыми при максимальной часто-
те гребков. В данном случае значения частоты не
коррелировали с абсолютной величиной мощно-
сти, которая определялась физическими кондици-
ями испытуемых. Это означает, что возрастание
мощности за счет увеличения выполняемой рабо-
ты было фактором более существенным, чем уве-
личение мощности за счет сокращения времени
выполнения работы. Иными словами, более силь-
ные гребцы демонстрировали более высокую мак-
симальную мощность, чем более «быстрые».
У всех испытуемых в условии имитации греб-
ли на гребном тренажере ступенчатое повышение
мощности гребков согласно словесной инструкции
экспериментатора происходило при пропорцио-
нальном ступенчатом повышении частоты гребных
движений. В предыдущих исследованиях была вы-
явлена в целом аналогичная зависимость развивае-
мой мощности от частоты движений; в этом случае
частота была контролируемым параметром, и с ее
увеличением практически пропорционально повы-
шалась мощность [1]. Таким образом, зависимость
мощность–частота, видимо, следует рассматривать
как инвариантную. Необходимо отметить, что по-
вышение частоты гребных движений, естественно,
приводило к уменьшению длительностей актив-
ной и пассивной фаз гребка [5]. Вследствие укоро-
чения активной фазы гребка мощность последне-
го повышалась. Обратная же зависимость (частоты
движений от развиваемой мощности) была не столь
очевидной. Как оказалось, вклад изменений дли-
тельности пассивной фазы гребка в изменение ча-
стоты гребли превышает 80 %, т. е. является ос-
новным фактором, определяющим эту частоту. В
то же время сокращение длительности пассивной
фазы гребка не является фактором, непосредствен-
но определяющим повышение мощности, которая
развивается в ходе гребли.
Теоретически мощность может увеличивать-
ся либо за счет повышения силы, развиваемой во
время гребка (что в принципе аналогично увели-
чению выполняемой работы), либо за счет умень-
шения длительности активной фазы гребка. Прак-
тически же, как показали наши тесты, в диапазоне
от 20 до 50–60 % ММГ у всех испытуемых разви-
ваемая мощность увеличивалась за счет изменения
обоих упомянутых параметров. Возможно, связь
между повышением силы гребка и уменьшением
длительности его активной фазы частично была
функциональной, поскольку повышение мощности
было усло вием задачи, поставленной перед испы-
туемыми в тесте 2. Однако весьма подобная фено-
менология наблюдалась ранее, когда задачей было
повышение частоты гребных движений [7]. Для по-
вышения частоты нет необходимости увеличивать
силу гребка; иными словами, связь между увели-
чением частоты и увеличением силы не является
функциональной. В настоящей работе мы обнару-
жили, что двигательная программа циклических
гребных движений формировалась таким образом,
что необходимость увеличения развиваемой мы-
шечной силы была неизбежно связана с увеличени-
ем частоты циклических движений (см. таблицу).
При этом в условиях в значительной степени про-
извольного запуска реализации гребных движений
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4338
Т. ТОМЯК, А. В. ГОРКОВЕНКО, В. С. МИЩЕНКО и др.
(с визуальным отслеживанием их параметров) ис-
пытуемые справлялись с компенсацией увеличения
внешней нагрузки без изменения частоты движе-
ний (рис. 7, Б). Если же циклические движения ре-
ализовывались без наличия обратной связи (в ус-
ловиях «чистого» использования ЦМП), этого не
происходило; увеличение развиваемой мышечной
силы соответственно тест-инструкции обязатель-
но было связано с увеличением скорости и частоты
движений (А). Можно предположить, что в процес-
се произвольной реализации гребных движений (с
наличием обратной связи, отражающей их параме-
тры) испытуемые могли раздельно контролировать
мышечную активность в пределах фазы сгибания
и фазы разгибания. Это позволяло при достиже-
нии заданной частоты движений компенсировать
некоторые «неточности», возникавшие в фазе сги-
бания в связи с увеличением внешней нагрузки. В
ходе же выполнения «чисто циклических» движе-
ний возможности для такого контроля отсутство-
вали. Центральная программа (ЦМП) циклических
гребных движений в этом случае была «запаяна»;
её параметры в фазе сгибания полностью опреде-
ляли дальнейшее течение цикла. Следствием явля-
лось то, что субъективно удобная частота цикличе-
ских гребных движений была связана с величиной
внешней нагрузки. В режиме произвольного запу-
ска гребных движений, когда циклы гребли были
в значительной степени независимы друг от дру-
га, испытуемые были способны раздельно контро-
лировать длительность активной и пассивной фаз
гребка. Когда же обратная связь отсутствовала и
режим циклических движений не зависел от внеш-
них сигналов (т. е. движения становились цикличе-
скими в полном смысле этого термина), контроль
над отдельными отрезками периода движения (в
пределах активной и пассивной фаз) утрачивался,
и ЦМП контролировала период движения в целом.
При этом, как и в случаях, показанных на рис. 7, А,
параметры активной фазы определяли параметры
пассивной фазы. Таким образом, в условиях реа-
лизации циклических гребных движений в строгом
понимании данного термина длительность пассив-
ной фазы не могла быть случайной или произволь-
но контролируемой; она полностью зависела от
длительности активной фазы (рис. 3, В). Особен-
но наглядно это свойство циклического движения
видно на примере результатов теста 1 по определе-
нию максимальной мощности одиночного гребка.
Казалось бы, ничто не мешало испытуемым произ-
водить гребки максимально сильно и максимально
быстро, а возвращать весло в исходную позицию
медленно, восстанавливаясь перед следующим ци-
клом. Однако у всех без исключения испытуемых
длительности возвратных движений уменьшались
так же быстро, как и длительности активных фаз
циклов.
Процесс повышения частоты при выполнении
требования повышения мощности гребка по усло-
виям теста можно представить следующим обра-
зом. Для повышения развиваемой мощности испы-
туемые увеличивали силу гребка, что приводило,
как мы показали, к непроизвольному повышению
скорости движения и, как следствие, к уменьшению
длительности активной фазы цикла (укорочение ак-
тивной фазы могло бы происходить и произволь-
но, в рамках выполнения требования повышения
мощности). Сокращение же длительности актив-
ной фазы в рамках ЦМП неизбежно влекло за со-
бой уменьшение длительности пассивной фазы и,
соответственно, возрастание частоты циклов. При
этом частота гребли увеличивалась в большей сте-
пени за счет укорочения пассивной фазы. В наших
тестах повышение мощности от 20 до 60 % ММГ
сопровождалось повышением частоты циклических
движений от 18 до 37–40 мин–1; длительность ак-
тивной фазы уменьшалась в данном случае в сред-
нем на 0.3, а длительность пассивной фазы – на
1.15 с. Соответственно результатам, приведенным
в работе Мэтьюса и соавт. [5], мы рассчитали, что
при контролируемом увеличении частоты гребли в
их тестах от 28 до 40 мин–1 длительность активной
фазы уменьшалась в среднем на 0.14, а длитель-
ность пассивной фазы – на 0.54 с. Иными словами,
уменьшение периода гребных движений происхо-
дило на 79.4 % за счет укорочения пассивной фазы
и на 20.6 % – за счет уменьшения длительности ак-
тивной фазы. Это практически совпадает с нашими
данными (81.8 и 18.2 % соответственно).
Зависимость мощность–частота, которая была
получена в ходе выполнения теста 2 на тренаже-
ре Concept, скорее всего, имеет универсальный ха-
рактер. Данные о соотношении мощности и часто-
ты, полученные в ходе выполнения других тестов,
полностью соответствовали зависимости, получен-
ной ранее в тесте 2. Можно предположить, что в
ходе выполнения циклических гребных движений
нельзя раздельно контролировать их мощность и
частоту. Эти параметры взаимосвязаны, и их соот-
ношение задается ЦМП данного вида двигательной
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4 339
УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ И ИХ МЫШЕЧНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ
активности. Подобный вывод не исключает того,
что зависимость мощность–частота характеризу-
ется значительной межиндивидуальной вариабель-
ностью. Вероятно, особенности этой зависимости
позволяют в определенной степени оценить про-
дуктивность гребца. Отношение мощность/часто-
та существенно зависело от функционального со-
стояния тестируемого. Ухудшение этого состояния
сдвигало отношение мощность/частота в сторону
уменьшения; повышение частоты не сопровожда-
лось соответствующим повышением мощности, а
снижение мощности не вело к соответствующему
уменьшению частоты. Можно предположить, что
зависимость мощность–частота будет заметно ме-
няться в ходе тренировочного процесса, и данные
изменения будут отражать изменения функциональ-
ного состояния гребца.
Таким образом, в условиях наших тестов величи-
на мощности гребка регулировалась сопряженными
изменениями двух параметров – величины работы
и/или длительности активной фазы гребка. У раз-
ных испытуемых (рис. 5, А, Б, 1–3) комбинации из-
менений этих определяющих параметров заметно
различались. В диапазоне от 20 до 50–60 % ММГ у
всех испытуемых мощность увеличивалась как за
счет увеличения работы, так и за счет уменьшения
времени её выполнения. У испытуемого 1 эта тен-
денция сохранялась и после повышения мощности
более 60 % ММГ. У испытуемого 2 после увеличе-
ния мощности более 60 % MМГ вклад увеличения
работы в повышение мощности уменьшался. У ис-
пытуемого же 3 повышение мощности выше 50 %
ММГ происходило только за счет укорочения дли-
тельности активной фазы гребка (т. е. уменьшения
времени выполнения работы).
В свою очередь, уменьшение длительности ак-
тивной фазы гребка достигалось также двумя путя-
ми – увеличением скорости движения и/или умень-
шением его амплитуды. Следует отметить, что в
ходе выполнения теста 2 наряду с увеличением
мощности и частоты скорость разгибания колен-
ных суставов повышалась примерно в полтора–два
раза при увеличении мощности от 20 до 60 %, что
не согласуется с опубликованными данными [5].
Из полученных нами результатов (рис. 6, А, Б, 1–3)
следует, что на участке повышения мощности до
50–60 % ММГ уменьшение длительности активной
фазы гребка достигалось исключительно за счет
увеличения скорости движения. С увеличением
мощности выше указанного значения испытуемые
начинали уменьшать длительность активной фазы
за счет уменьшения амплитуды движения. При этом
у части испытуемых в большей или меньшей сте-
пени продолжала увеличиваться скорость движе-
ния. У другой же части испытуемых с увеличением
мощности выше 50–60 % ММГ скорость движе-
ния не возрастала, а уменьшение длительности ак-
тивной фазы (гребка) происходило только за счет
уменьшения амплитуды соответствующего движе-
ния. Таким образом, часть испытуемых обеспечи-
вали повышение мощности за счет увеличения ско-
рости движения во всём тест-диапазоне. У других
же испытуемых необходимость увеличения мощно-
сти за пределы 50– 60 % ММГ обеспечивалась в ос-
новном за счет уменьшения амплитуды движения
при неизменной скорости. В соответствии с этим
у разных испытуемых наблюдались заметные раз-
личия зависимости между магнитудой (площадью)
ЭМГ разгибателя колена и величиной мощности
(рис. 5, В, 1–3). У испытуемого 1, у которого по-
вышение мощности зависело от скорости движения
практически во всем тест-диапазоне, а уменьшения
амплитуды движения были несущественными, на-
блюдалась линейная зависимость между площадью
ЭМГ и величиной мощности. У испытуемого 2 по-
сле достижения значения 60 % ММГ (длительность
активной фазы 0.9 с) в увеличение мощности, на-
ряду с увеличением скорости, заметный вклад на-
чинало вносить уменьшение амплитуды движений,
и зависимость площади ЭМГ от величины мощно-
сти становилась криволинейной. Испытуемый 3 по-
сле достижения 50 % ММГ увеличивал мощность
только за счет уменьшения амплитуды движений.
Скорость последних не изменялась, а зависимость
между площадью ЭМГ и величиной мощности во-
обще нарушалась. Таким образом, зависимость
между площадью ЭМГ разгибателя колена и мощ-
ностью проявлялась только тогда, когда в увеличе-
ние мощности основной вклад вносило возрастание
скорости движения. Учитывая то обстоятельство,
что площадь ЭМГ упомянутых мышц была связана
с мощностью точно так же, как и со скоростью дви-
жения (рис. 5, В; 6, В), можно говорить, что в обоих
случаях мы наблюдали зависимость площади ЭМГ
от скорости движения [15].
Таким образом, ступенчатое повышение мощ-
ности в ходе имитации гребли на тренажере свя-
зано с пропорциональным увеличением частоты
гребли. Субъективно оптимальная частота рассма-
триваемых циклических движений повышалась с
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4340
Т. ТОМЯК, А. В. ГОРКОВЕНКО, В. С. МИЩЕНКО и др.
увеличением внешней нагрузки. Очевидно, пара-
метры мощности и частоты исследуемых движе-
ний находятся в тесной взаимной связи на основе
внутренних особенностей ЦМП гребных движений.
В ходе выполнения таких циклических движений
испытуемые не могли раздельно контролировать
их мощность и частоту. Соотношение мощность–
частота имеет универсальный характер и не зави-
сит от условий выполнения соответствующих те-
стов. Величина этого соотношения в существенной
степени индивидуальна и может характеризовать
продуктивность испытуемых спортсменов и их
функциональное состояние.
Повышение мощности, обусловленное уменьше-
нием длительности активной фазы гребка, проис-
ходит за счет увеличения скорости движения и/или
уменьшения амплитуды движения. Величина ЭМГ-
разрядов одной из основных групп мышц, которые
обеспечивают мощность гребли (разгибателей ко-
ленных суставов), соотнесённая с каждым гребком,
зависела в основном от скорости движения.
Настоящая работа была поддержана грантом 0024/
RSA2/2013/52 Фонда развития академического спорта
(Польша).
Данные исследования были проведены в соответствии с
положениями Хельсинкской Декларации (1975). Предвари-
тельное письменное информированное согласие было полу-
чено от всех субъектов, бравших участие в тестах.
Авторы работы – Т. Томяк, А. В. Горковенко, А. Корол,
П. Булински, И. В. Верещака, А. Н. Тальнов и Д. А. Васи-
ленко – подтверждают отсутствие каких-либо конфликтов
относительно коммерческих или финансовых интересов, от-
ношений с организациями или лицами, которые каким-либо
образом могли быть связаны с исследованием, а также вза-
имоотношений соавторов статьи.
Т. Томяк1, А. В. Горковенко2, В. С. Міщенко1, А. Корол1,
П. Булінскі1, І. В. Верещака2, А. М. Тальнов2,
Д. А. Василенко2
КЕРУВАННЯ ПОТУЖНІСТЮ ЦИКЛІЧНИХ РУХІВ ТА
ЇХ М’ЯЗОВИМ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯМ ПРИ ВЕСЛУВАННІ
(ДОСЛІДЖЕННЯ НА СИМУЛЯТОРАХ ВЕСЛУВАННЯ)
1Академія фізичного виховання і спорту, Гданськ (Польща).
2 Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України,
Київ (Україна).
Р е з ю м е
За участю 25 елітних спортсменів, які спеціалізувалися на
академічному веслуванні, досліджували співвідношення по-
тужності гребка і частоти гребних рухів при різних режи-
мах та умовах виконання роботи. Дві серії тестів проводили
на симуляторах веслування з одночасною реєстрацією ме-
ханографічних характеристик (зокрема, суглобових кутів) і
ЕМГ-активності широких наборів м’язів, залучених у реалі-
зацію даного виду локомоторної активності. Тестові завдан-
ня включали в себе визначення максимальної потужності
гребків, контрольоване ступінчасте підвищення потужнос-
ті останніх, проходження тест-«дистанції» з максимальною
швидкістю та виконання гребних рухів із наявністю візу-
ального зворотного зв’язку (візуальним відображенням ха-
рактеристик моторної активності на моніторі) та з варіацією
зовнішнього навантаження. Показано, що підвищення по-
тужності гребків при всіх режимах роботи достатньо жор-
стко пов’язано з пропорційним збільшенням частоти греб-
ків рухів; суб’єктивно зручна частота таких циклічних рухів
підвищується зі збільшенням зовнішнього навантаження. В
умовах довільної ініціації гребних рухів із наявністю зво-
ротного зв’язку, котрий дає інформацію щодо їх характе-
ристик, випробувані були здатні роздільно контролювати
потужність і частоту гребних рухів. Інтенсивність ЕМГ-
активності м’язів, залучених у реалізацію окремих гребних
рухів, була пов’язана в основному зі швидкістю руху, а не з
потужністю гребка. Таким чином, жорсткий взаємозв’язок
потужності і частоти при веслуванні має в достатній мірі
універсальний характер і може порушуватися тільки в разі
додаткового введення деяких зовнішніх умов. Величина
цього співвідношення має в значній мірі індивідуальний ха-
рактер і може бути використана для характеристики продук-
тивності спортсменів та їх функціонального стану.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. M. J. Hofmijster, E. H. J. Landman, R. M. Smith, et al., “Effect
of stroke rate on the distribution of net mechanical power in
rowing,” J. Sports Sci., 25, No. 4, 403-411 (2007).
2. P. E. Di Prampero, G. Cortelli, F. Celentano, and P. Cerretelli,
“Physiological aspects of rowing,” J. Appl. Physiol., 31, 853-
857 (1971).
3. V. Kleshnev, “Comparison of on-water rowing with its
simulation on concept 2 and row perfect machines,” in:
International Symposium on Biomechanics in Sports (Beijing
China, August 22–27, 2005), pp. 130-133.
4. R. Rebecca Steer, H. A. McGregor, and A. M. J. Bull, “A
comparison of kinematics and performance measures of two
rowing ergometers,” J. Sports Sci. Med., 5, 52-59 (2006).
5. J. Mathijs, J. M. Hofmijster, A. J. van Soest, and J. J. de Ko-
ning, “Gross efficiency during rowing is not affected by stroke
rate,” Med. Sci. Sports Exerc., 41, No. 5, 1088-1095 (2009).
6. T. Cerne, R. Kamnik, B. Vesnicer, et al., “Differences between
elite, unior and non-rowers in kinematic and kinetic para-
meters during ergometer rowing,” Human Mov. Sci., 32, 691-
707 (2013).
7. A. Guével, S. Boyas, V. Guihard, et al., “Thigh muscle
activities in elite rowers during on-water rowing,”J. Sports
Med., 32, 109-116 (2011).
8. N. H. Secher and O. Vaage, “Rowing performance, a
mathematical model based on analysis of body dimensions as
exemplified by body weight,” Eur. J. Appl. Physiol., 52, 88-93
(1983).
NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 4 341
УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ И ИХ МЫШЕЧНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ
9. F. Colloud, P. Bahuaud, N. Doriot, et al., “Fixed versus free
floating stretcher mechanism in rowing ergometers: mechanical
aspects,” J. Sports Sci., 24, 479-493 (2006).
10. D. J. Macfarlane, I. M. Edmond, and A. Walmsley,
“Instrumentation of an ergometer to monitor the reliability of
rowing performance,” J. Sports Sci., 15, 167-173 (1997).
11. C. Soper and P. A. Hume, “Towards an ideal rowing technique
for performance: the contributions from biomechanics,” Sports
Med., 34, 825-848 (2004).
12. S. Parkin, A. V. Nowicky, O. M. Rutherford, and A. H. McGre-
gor, “Do oarsmen have asymmetries in the strength of their
back and leg muscles?” J. Sports Sci., 19, 521-526 (2001).
13. T. Tomiak, T. I. Abramovych, A. V. Gorkovenko, et al., “The
averaged EMGs recorded from the arm muscles in bimanual
“rowing” movements,” Front. Physiol., doi. 10, 3389/fphys.
2015. 00349 (2015).
14. T. I. Abramovich, I. V. Vereshchaka, A. N. Tal’nov, et al.,
“Coordination of activity of the shoulder belt and shoulder
muscles in humans during bimanual synchronous two-joint
movements,” Neurophysiology, 47, No. 4, 310-321 (2015).
15. A. N. Tal’nov, T. Tomiak, A. V Maznychenko, et al.,
“Firing patterns of human biceps brachii motor units during
isotorque ramp-and-hold movements in the elbow joint,”
Neurophysiology, 46, No. 3, 212-220 (2014).
|