Размер шрифта
Цвета сайта
Изображения

Обычная версия сайта

Локальное утомление


Физиологические особенности соревновательной деятельности — Департамент физической культуры и спорта

ПечатьDOCPDF

В. Н. Селуянов, В. А. Рыбаков, М. П. Шестаков

Глава 2. Соревновательная деятельность

2.2 Физиологические особенности соревновательной деятельности

Энергетическая стоимость соревновательной деятельности не отличается рекордными значениями, однако, преимущественно статодинамический режим работы мышц (удержание позы, при постоянных вибрационных воздействиях на стопы спортсмена со стороны лыж и опорной поверхности) приводит к нарушению кровоснабжения мышц. Имитационное моделирование (физиологическое мышление) позволяет описать следующие процессы — в течение 10—20 с спортсмен тратит в активных мышечных волокнах запасы АТФ и КрФ, затем мощность этих мышечных волокон падает до 50 % от максимума, поскольку энергообеспечение идет в окислительных мышечных волокнах как за счет аэробного гликолиза, используя кислород миоглобина для функционирования митохондрий, так и за счет анаэробного гликолиза с образованием лактата и ионов водорода, то происходит накопление молочной кислоты, возникает локальное утомление. Для удержания позы и выполнения технических действий подключаются новые двигательные единицы (мышечные волокна), они также функционируют, тратят АТФ и КрФ 10—20 с. Если вновь рекрутированные мышечные волокна уже гликолитические, то после исчерпанеия запасов фосфагенов мощность падает и поддерживается за счет анаэробного гликолиза, явления локального мышечного утомления усиливаются.

Таким образом, должно быть понятно, что по ходу прохождения дистанции горнолыжник последовательно должен рекрутировать новые двигательные единицы, поэтому если мышечные волокна гипертрофированы, имеется большой запас волокон для новых порций их подключения, тем дольше будет возможность поддерживать заданный режим работы мышц для преодоления внешних сил. Спортсмен чувствует, что к концу прохождения дистанции мышцы утомляются — накапливают молочную кислоту, приходится с большей интенсивность активировать рабочие мышцы. Если до прохождения дистанции резерв мышечных волокон будет исчерпан, то спортсмен не будет способен преодолевать возникающие внешние силы, что неизбежно приведет к техническим ошибкам.

Следует заметить, что высокотехничные спортсмены при прохождении виражей перемещают центр давления на лыжах от носка к пяткам и обратно, с созданием в отдельные моменты разгружения лыж. Это значит, что мышцы могут расслабиться пропустить порцию крови, обогащенную кислородом. Следовательно, квалифицированные горнолыжники должны относительно меньше закисляться, больше потреблять кислорода, меньше накапливать кислородного долга.

Рекрутирование высокопороговых двигательных единиц существенно влияет на точность управления двигательными действиями, поскольку высокопороговые двигательные единицы иннервируют большее количество мышечных волокон, по сравнению с низкопороговыми двигательными единицами. Поэтому активация высокопороговых двигательных единиц приводит к грубым регуляторным коррекциям в управлении. Следовательно, желательно существенно гипертрофировать именно мышечные волокна никопороговых двигательных единиц. Они, как правило, относятся к окислительным мышечным волокнам.

Не умение расслаблять мышцы по ходу дистанции усиливает активность анаэробного гликолиза, накапливается много лактата и ионов водорода. Ионы водорода связываются с активными центрами актина, что мешает образованию актин-миозиновых мостиков — возникает локальное мышечное утомление, нарушается управление мышцами, возникают технические ошибки.

В работе Л. П. Ремизова (1971) были определены биоэнергетические показатели при прохождении различных соревновательных дистанций. В случае прохождения слалома за 54—59 с на финише отмечаются у мужчин потребление кислорода от 3,5—4,5 л/мин, у женщин 2,24 л/мин. У женщин потребление кислорода меньше, поскольку меньше масса окислительных мышечных волокон в активных мышцах (разгибатели коленного и тазобедренного суставов). Зафиксированные величины близки показателям анаэробного порога у спортсменов. После прохождения слалома-гиганта и скоростного спуска на финише отмечаются те же величины потребления кислорода. Кислородный запрос наиболее высокий в слаломе и составляет 10—11 л/мин (125—130 мл/мин/кг), в слаломе-гиганте 7—8 л/мин(90—100 мл/мин/кг), скоростном спуске 5—6 л/мин(62—70 мл/мин/кг).

В слаломе доля алактатного источника энергообеспечения составляет 20—30 %, лактатного 10—15 %, аэробного (приход кислорода) 55—70 %.

В слаломе-гиганте доля алактатного источника энергообеспечения по абсолютной величине та же, а относительная составляет 10—15 %, лактатного 10—15 %, аэробного (приход кислорода) 70—80 %.

В скоростном спуске доля алактатного источника энергообеспечения составляет 7—12 %, лактатного 8—14 %, аэробного (приход кислорода) 74—85 %.

Таким образом, механизм алактатного энгергообеспечения или уровень силовой подготовленности мышц разгибателей коленного и тазобедренного суставов важен, но еще более важен механизм аэробного энергообеспечения мышечной деятельности ( потребление кислорода на уровне анаэробного порога при педалировании на велоэргометре должен быть наиболее информативным показателем подготовленности горнолыжника). Лактатный механизм энергообеспечения связан с накоплением молочной кислоты, а значит с потерей мощности функционирования закисленных мышечных волокон, поэтому надо добиваться снижении доли этого механизма в соревновательной деятельности.



1.1.5
1.1.6
2.1
2.2
2.3
3.1
3.2

Оглавление

© 2001-2022 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Противодействие коррупции | Сведения о доходах

Антитеррористическая безопасность

Политика обработки персональных данных МФТИ

Техподдержка сайта | API

Использование новостных материалов сайта возможно только при наличии активной ссылки на https://mipt. ru

МФТИ в социальных сетях

Влияние локального мышечного утомления на биомеханические и вязкоупругие характеристики скелетных мышц

ISSN (online): 2310-7413

Please use this identifier to cite or link to this item: https://rep.polessu.by/handle/123456789/24683

Title: Влияние локального мышечного утомления на биомеханические и вязкоупругие характеристики скелетных мышц
Other Titles: Effect of local muscle fatigue on biomechanical and viscoelastic properties of skeletal muscles
Authors: Шитова, Е.С.
Герегей, А.М.
Суворов, В.Г.
Сотин, А.В.
Моисеев, Ю.Б.
Кручинский, Н.Г.
Shitova, E.S.
Geregey, A.M.
Suvorov, V.G.
Sotin, A.V.
Moiseev, Yu.B.
Kruchynsky, N.H.
Keywords: локальное мышечное утомление
миотонометрия
динамометрия
биомеханические характеристики скелетных мышц
local muscle fatigue
myotonometry
dynamometry
biomechanical properties of skeletal muscles
Issue Date: 2021
Citation: Влияние локального мышечного утомления на биомеханические и вязкоупругие характеристики скелетных мышц / Е. С. Шитова [и др.] // Российский журнал биомеханики : научный журнал. - 2021. - Т. 25, № 4. - С. 444-455.
Abstract: Работа посвящена изучению влияния локального мышечного утомления на биомеханические и вязкоупругие характеристики скелетных мышц. Для проведения миотонометрических измерений было использовано устройство для неинвазивной цифровой пальпации MyotonPRO. В исследовании участвовали 13 лиц мужского и женского пола (6 мужчин и 7 женщин) в возрасте 32,5±10,6 лет. Каждому добровольцу предлагалось выполнить две серии упражнений, вызывающих локальное мышечное утомление мышц кисти. Упражнения выполнялись с кистевым эспандером со степенью сопротивления 20 кг. Первая серия упражнений выполнялась до момента возникновения у добровольца субъективного ощущения утомления, вторая – до его отказа от продолжения работы, связанного с чрезмерным утомлением мышц кисти. Тестирование проводили в три этапа: перед началом выполнения силовых упражнений, после нагрузки до ощущения утомления и после нагрузки «до отказа». Развитие локального мышечного утомления объективно подтверждалось путем динамометрического тестирования в соответствии с принятыми стандартами физиологии труда. Миотонометрические измерения проводились на локтевом и лучевом сгибателях запястья, а также на короткой мышце, отводящей большой палец. В результате проведенного статистического анализа полученных экспериментальных данных было показано, что миотонометрический метод исследования можно использовать для диагностики мышечного утомления. Изменение миотонометрических показателей активных мышц может быть зарегистрировано уже при возникновении субъективного ощущения утомления, при этом, локальное мышечное утомление не влияет на изменение тонуса малоактивных мышц. Также было показано, что расположение точки измерений миотонометрических характеристик на брюшке локтевого сгибателя запястья не влияет на оценку тонуса мышцы при условии, что место приложения прибора находится в диапазоне ±2 см от центра брюшка мышцы.
Description: The work is devoted to the study of the effect of local muscle fatigue on the biomechanical and viscoelastic properties of skeletal muscles. A device for non-invasive digital palpation MyotonPRO was used to carry out myotonometric measurements. The study involved 13 males and females (6 males and 7 females) aged 32.5 ± 10.6 years. Each volunteer completed two series of exercises that induce local muscle fatigue of the hand muscles. The exercises were performed with a hand grip with a resistance of 20 kg. The first series of exercises was performed until the volunteer developed a subjective fatigue, the second - until his/her refusal to continue due to excessive fatigue of the hand muscles. Testing had 3 stages: before starting strength exercises, after exertion, before subjective fatigue, and after loading with maximal exertion. Local muscle fatigue was objectively confirmed by dynamometry in accordance with the physiology standards. Myotonometry was performed on the cubital and radial flexors of the carpus, and on the abductor thumb muscle. As a result of the statistical analysis of data, it was shown that the myotonometry can be used to diagnose muscle fatigue. A change in active muscles myotometric indicators can be registered even when a subjective fatigue occurs, while local muscle fatigue does not affect the change in the tone of inactive muscles. It was also shown that the location of the measurement point of myotonometric characteristics on the muscle belly of the cubital flexor of the carpus does not affect the results with the condition that the place of application of the device is within the range of ±2 cm from the center of the muscle belly.
URI: https://rep.polessu.by/handle/123456789/24683
Appears in Collections:Публикации сотрудников / Publications of the teaching stuff of Polessky State University

Show full item record

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Глобальный взгляд на то, как локальная мышечная усталость влияет на работоспособность человека

. 2020 18 августа; 117 (33): 19866-19872.

doi: 10.1073/pnas.2007579117. Epub 2020 4 августа.

Марсио Ф. Гетель 1 2 3 , Мауро Гонсалвеш 4 , Кайке Бритцке 5 6 , Адальджисо К Кардозо 4 , Жоао П. Вилас-Боаш 2 3 , Улисс Ф. Эрвилья 5 2 3

Принадлежности

  • 1 Лаборатория физической активности, Школа искусств, наук и гуманитарных наук, Университет Сан-Паулу, 03828-000 Сан-Паулу, Бразилия; gbiomech@gmail. com.
  • 2 Центр исследований, образования, инноваций и вмешательства в спорт, факультет спорта, Университет Порту, 4200-450 Порту, Португалия.
  • 3 Лаборатория биомеханики Порту, Университет Порту, 4200-450 Порту, Португалия.
  • 4 Кафедра физического воспитания, Государственный университет Сан-Паулу, 13506-692 Рио-Кларо, Бразилия.
  • 5 Лаборатория физической активности, Школа искусств, наук и гуманитарных наук, Университет Сан-Паулу, 03828-000 Сан-Паулу, Бразилия.
  • 6 Исследовательская группа по психофизиологии упражнений, Школа искусств, наук и гуманитарных наук, Университет Сан-Паулу, 03828-000 Сан-Паулу, Бразилия.
  • PMID: 32753385
  • PMCID: PMC7443896
  • DOI: 10.1073/пнас.2007579117

Бесплатная статья ЧВК

Марсио Ф. Гетель и др. Proc Natl Acad Sci U S A. .

Бесплатная статья ЧВК

. 2020 18 августа; 117 (33): 19866-19872.

doi: 10.1073/pnas.2007579117. Epub 2020 4 августа.

Авторы

Марсио Ф. Гетель 1 2 3 , Мауро Гонсалвеш 4 , Кейк Бритцке 5 6 , Адальджисо К Кардозо 4 , Жоао П. Вилас-Боаш 2 3 , Улисс Ф. Эрвилья 5 2 3

Принадлежности

  • 1 Лаборатория физической активности, Школа искусств, наук и гуманитарных наук, Университет Сан-Паулу, 03828-000 Сан-Паулу, Бразилия; [email protected].
  • 2 Центр исследований, образования, инноваций и вмешательства в спорт, факультет спорта, Университет Порту, 4200-450 Порту, Португалия.
  • 3 Лаборатория биомеханики Порту, Университет Порту, 4200-450 Порту, Португалия.
  • 4 Кафедра физического воспитания, Государственный университет Сан-Паулу, 13506-692 Рио-Кларо, Бразилия.
  • 5 Лаборатория физической активности, Школа искусств, наук и гуманитарных наук, Университет Сан-Паулу, 03828-000 Сан-Паулу, Бразилия.
  • 6 Исследовательская группа по психофизиологии упражнений, Школа искусств, наук и гуманитарных наук, Университет Сан-Паулу, 03828-000 Сан-Паулу, Бразилия.
  • PMID: 32753385
  • PMCID: PMC7443896
  • DOI: 10. 1073/пнас.2007579117

Абстрактный

В научной литературе растет интерес к определению того, как и в какой степени вмешательства, применяемые к конкретной области тела, влияют на реакции и функции других, казалось бы, не связанных частей тела. Чтобы исследовать такую ​​конструкцию, необходимо иметь глобальную многомерную модель, которая учитывает взаимодействие между несколькими переменными, участвующими в конкретной задаче, и то, как локальное и острое нарушение влияет на поведение выходных данных такой модели. Мы разработали многомерную модель на основе искусственной нейронной сети (ИНС) с использованием параметров двигательных навыков, полученных из кинематики, постурального контроля, крутящего момента в суставе и проприоцептивных переменных, для оценки влияния локального утомления отводящих мышц бедра на функциональный профиль во время одиночной тренировки. приземление с опусканием ноги и задание на корточки. Полученные данные свидетельствуют о том, что локальное утомление отводящих мышц бедра оказывает существенное влияние на общий функциональный профиль, построенный на различных системах регуляции. Мы предполагаем, что расширенные и глобальные подходы, такие как тот, который используется в этом исследовании, имеют большую применимость и могут служить инструментом, гарантирующим экологическую достоверность будущих исследований.

Ключевые слова: искусственная нейронная сеть; упражнение; усталость; самоорганизующиеся карты объектов.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Цифры

Рис. 1.

MF для кинетики и кинематики…

Рис. 1.

МФ для кинетических и кинематических переменных, полученных во время нестабильной фазы…

Рисунок 1.

MF для кинетических и кинематических переменных, полученных во время нестабильной фазы приседания. ИД, обратная динамика. Для бедра, колена и лодыжки X, Y и Z означают приведение/отведение, разгибание/сгибание и вращение соответственно.

Рис. 2.

MF для кинетики и кинематики…

Рис. 2.

МФ для кинетических и кинематических переменных, полученных во время стабильной фазы…

Рис. 2.

MF для кинетических и кинематических переменных, полученных во время стабильной фазы приседания. ИД, обратная динамика. Для бедра, колена и лодыжки X, Y и Z означают приведение/отведение, разгибание/сгибание и вращение соответственно.

Рис. 3.

MF для кинетики и кинематики…

Рис. 3.

МФ для кинетических и кинематических переменных, полученных во время нестабильной фазы…

Рис. 3.

MF для кинетических и кинематических переменных, полученных во время нестабильной фазы задачи приземления. ИД, обратная динамика. Для бедра, колена и лодыжки X, Y и Z означают приведение/отведение, разгибание/сгибание и вращение соответственно.

Рис. 4.

MF для кинетики и кинематики…

Рис. 4.

МФ для кинетических и кинематических переменных, полученных во время стабильной фазы…

Рис. 4.

MF для кинетических и кинематических переменных, полученных во время стабильной фазы задачи приземления. ИД, обратная динамика. Для бедра, колена и лодыжки X, Y и Z означают приведение/отведение, разгибание/сгибание и вращение соответственно.

Рис. 5.

Графическое изображение нижней конечности…

Рис. 5.

Графическое представление модели сегмента звена нижних конечностей.

Рис. 5.

Графическое представление модели сегмента звена нижних конечностей.

Рис. 6.

Самоорганизующаяся структура карт объектов. Ввод:…

Рис. 6.

Самоорганизующаяся структура карт объектов. Вход: 61 кинетическая и кинематическая переменная. Вывод: «0», нет…

Рис. 6.

Самоорганизующаяся структура карт объектов. Вход: 61 кинетическая и кинематическая переменная. Вывод: «0» — без изменений или «1» — изменение общего функционального профиля.

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Похожие статьи

  • Постуральная адаптация к односторонней усталости мышц бедра при стоянии человека на двух ногах.

    Вуйлерме Н. , Спорбер С., Пинсо Н. Vuillerme N, et al. Осанка походки. 2009 г., июль; 30 (1): 122-5. doi: 10.1016/j.gaitpost.2009.03.004. Epub 2009 28 апреля. Осанка походки. 2009. PMID: 19403311

  • Усталость отводящих мышц бедра влияет на кинематику голеностопного сустава в сагиттальной плоскости и активность мышц голени во время прыжка вперед на одной ноге.

    Гафнер С.К., Ховел В., Пунт И.М., Шмид С., Арманд С., Аллет Л. Гафнер С.К. и соавт. J Электромиогр Кинезиол. 2018 дек;43:75-81. doi: 10.1016/j.jelekin.2018.09.004. Epub 2018 12 сентября. J Электромиогр Кинезиол. 2018. PMID: 30243233

  • Усталость мышц, отводящих бедро, приводит к повышенному медиально-латеральному смещению центра давления и изменению активации длинной малоберцовой мышцы во время приземления на одну ногу.

    Ли С.П., Пауэрс К. Ли С.П. и др. Clin Biomech (Бристоль, Эйвон). 2013 июнь; 28 (5): 524-9. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2013.04.002. Epub 2013 30 апр. Clin Biomech (Бристоль, Эйвон). 2013. PMID: 23642515

  • Последствия усталости мышц нижних конечностей и туловища для равновесия и функциональных задач у пожилых людей: систематический обзор литературы.

    Helbostad JL, Sturnieks DL, Menant J, Delbaere K, Lord SR, Pijnappels M. Helbostad JL и соавт. БМС Гериатр. 2010 17 авг;10:56. дои: 10.1186/1471-2318-10-56. БМС Гериатр. 2010. PMID: 20716373 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

  • Влияние общей и локальной усталости на постуральный контроль: обзор.

    Пайяр Т. Пайярд Т. Neurosci Biobehav Rev. 2012 Jan; 36(1):162-76. doi: 10.1016/j.neubiorev.2011.05.009. Epub 2011 27 мая. Neurosci Biobehav Rev. 2012. PMID: 21645543 Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Плетизмография респираторной индуктивности для оценки утомляемости при повторяющейся работе.

    Силва Л., Диас М., Фольгадо Д., Нуньес М., Намбури П., Энтони Б., Карвалью Д., Карвалью М., Эдельман Э., Гамбоа Х. Сильва Л. и др. Датчики (Базель). 2022 2 июня; 22(11):4247. дои: 10.3390/s22114247. Датчики (Базель). 2022. PMID: 35684868 Бесплатная статья ЧВК.

  • Влияние тренировочного сезона по плаванию на антропометрию, созревание и кинематику у 12-летних и младших пловцов: сетевой анализ.

    Fiori JM, Bandeira PFR, Zacca R, Castro FAS. Фиори Дж. М. и соавт. Front Sports Act Living. 2022, 21 февраля; 4:799690. doi: 10.3389/fspor.2022.799690. Электронная коллекция 2022. Front Sports Act Living. 2022. PMID: 35265832 Бесплатная статья ЧВК.

  • Влияние усталости на постуральные колебания и модуляцию электромиографии у молодых опытных гимнастов-акробатиков и здоровых нетренированных контролей во время стояния на одной ноге.

    da Silva MC, da Silva CR, de Lima FF, Lara JR, Gustavson JP, Magalhães FH. да Силва М.С. и др. Фронт Физиол. 2022 9 фев; 13:782838. doi: 10.3389/fphys.2022.782838. Электронная коллекция 2022. Фронт Физиол. 2022. PMID: 35222070 Бесплатная статья ЧВК.

Типы публикаций

термины MeSH

Повышенная усталостная прочность и динамика решетки, индуцированные сильной локальной деформацией в легированных Fe монокристаллах KTa1-xNbxO3

Повышенная усталостная прочность и динамика решетки, индуцированные сильной локальной деформацией в легированных Fe KTa

1− x Nb x O 3 монокристаллов†

Сяолинь Хуан, и Пэн Тан, * аб Ю Ван, 9 лет0007 ак Яо Чжан, и Сянда Мэн, и Ченгпэн Ху, и Гуанчао Ван, и Чжунсян Чжоу и а также Хао Тиан * абде

Принадлежности автора

* Соответствующие авторы

и Школа физики Харбинского технологического института, Харбин 150001, Китай

б Ключевая лаборатория физики плазмы и прикладных технологий провинции Хэйлунцзян, Харбин 150001, Китай

с Наука и технологии в Лаборатории управления электрооптической информационной безопасностью, Тяньцзинь 300308, Китай

д Ключевая лаборатория микро-нано оптоэлектронной информационной системы, Министерство промышленности и информационных технологий, Харбин 150001, Китай

и Совместный инновационный центр экстремальной оптики, Университет Шаньси, Тайюань, Шаньси 030006, Китай

Аннотация

Повышение долговечности бессвинцовых пьезоэлектрических материалов очень важно для их практического применения. Тем не менее, механизм стимулирования антиусталостных свойств и влияние на локальные структуры ионных допантов требуют дальнейшего раскрытия. Здесь мы исследуем улучшение усталостной прочности сплава KTa, легированного Fe0330 O 3 монокристаллов и выявить происхождение повышенных антиусталостных свойств. Легирование Fe приводит к ускорению деформации (более чем в два раза) и значительному повышению противоусталостных свойств (падение всего на 11,5 % после 10 5 электрических циклов). Кроме того, экспериментально охарактеризована динамическая эволюция легированных решеток в процессе усталости. Продемонстрировано сжатие решетки и стабильность легированных мод колебаний решетки, что приводит к стабилизации E ib и улучшенная восстанавливаемость доменных структур.


Learn more

 

2011-2017 © МБУЗ ГКП №  7, г.Челябинск.