Влияние EMS-тренировок на нервную проводимость и архитектуру мышц
В этой статье описано исследование эффективности EMS-тренировок в отношении нервно-мышечной проводимости и структуры мышечной ткани. Результаты эксперимента, проведенного во Франции, были представлены в издании Medicine & Science in Sports & Exercise в 2005-м году.
Содержание статьи
1. Введение
2. Методы
2.1 Испытуемые
2.2 EMS-тренировки
3. Тестирование
3.1 Измерение крутящего момента
3.2 Электромиография и анализ данных
3.3 Измерение площади поперечного сечения мышцы и угла перистости
4. Результаты
5. Выводы
Введение
Электромиостимуляция широко используется при силовых тренировках у здоровых людей. Многие специалисты указывали на прирост максимальной силы произвольного сокращения после нескольких сеансов EMS, однако основные механизмы ответственные за эти изменения, остаются не до конца изученными.
Влияние EMS на нервную проводимость
1. Ускорение передачи сигналов. EMS-тренировки могут улучшить нервную проводимость, что связано с ускорением передачи нервных импульсов от мозга к мышцам. Регулярная стимуляция приводит к адаптации нервных путей, что способствует более быстрому и эффективному реагированию мышц на сигналы.
2. Улучшение нейромышечной связи. EMS способствует улучшению связи между нервной системой и мышцами. Это особенно важно для спортсменов, так как более сильная и точная нейромышечная связь улучшает координацию движений и снижает риск травм. Улучшение нейромышечной связи также полезно для людей, восстанавливающихся после травм или операций.
Влияние EMS на архитектуру мышц
1. Гипертрофия мышц. Одним из наиболее заметных эффектов EMS является мышечная гипертрофия – увеличение объема мышц. Электрические импульсы вызывают интенсивное сокращение мышечных волокон, что стимулирует их рост. Это особенно полезно для атлетов, стремящихся увеличить мышечную массу и силу.
2. Изменение состава мышечных волокон. EMS-тренировки могут влиять на состав мышечных волокон. Они способны преобразовывать медленные мышечные волокна (типа I) в более быстрые и мощные (типа II). Это изменение способствует улучшению быстроты и взрывной силы, что важно для спортсменов, занимающихся силовыми и скоростными видами спорта.
3. Увеличение капилляризации. Регулярные EMS-тренировки способствуют увеличению капиллярной сети в мышцах. Это улучшает кровоснабжение и снабжение мышечных тканей кислородом и питательными веществами, что способствует их более эффективному функционированию и ускоряет процесс восстановления после нагрузок.
Ряд исследований продемонстрировали влияние нейронных факторов на прирост скоростно-силовых показателей. Даже однократная стимуляция способна вызывать ответ на молекулярном уровне. Однако мышечная гипертрофия в ответ на EMS проявляется только после определенного количества сеансов.
Цель исследования заключалась в изучении влияния 4- и 8-недельного курса EMS-тренировок на нейронную проводимость и силу мышц-разгибателей колена с подробным анализом динамики адаптации.
Методы
Для оценки нейронных адаптаций рассматривалась электромиографическая активность и активация мышц при максимальном произвольном сокращении. В ходе анализа мышечных изменений учитывались показатели крутящего момента, а также площадь поперечного сечения (ACSA) и угол перистости (VL) мышц.
В эксперименте участвовало 20 студентов мужского пола – 12 в исследуемой группе и 8 в контрольной. Средний возраст участников исследуемой группы составлял 23 ± 5,0 года, рост — 178,4 ± 8,9 см, масса тела — 73,7 ± 9,4 кг. Показатели второй группы были следующими: средний возраст — 24,3 ± 1,6 года, рост — 176,4 ± 4,7 см, масса тела — 69,3 ± 7,4 кг. Ни один из испытуемых обеих групп ранее не использовал EMS-тренировки.
Эксперимент был проведен с одобрения Комитета по исследованиям на людях Университета Бургундии и в соответствии с Хельсинской декларацией.
Тренировочная программа для исследуемой группы включала 32 сеанса EMS длительностью 18 минут в течение 8 недель (по 4 занятия еженедельно). Во время тренировки выполнялось по 40 изометрических сокращений. Испытуемых располагали в положении сидя с фиксацией колена под углом 60°. Импульсы частотой 75 Гц и длительностью 400 мкс подавались со временем нарастания 1,5 с, временем устойчивой тетанической импульсации 4 с и временем спада 0,75 с. После каждой стимуляции следовала пауза в 20 с. Каждому сеансу предшествовала стандартная разминка, включающая 5 минут субмаксимальной EMS (частота 5 Гц, длительность 200 мкс).
Тестирование
Оценка исследуемых показателей проводилась 4 раза — за 2 недели до начала исследования, непосредственно перед ним, на 4-й и 8-й неделях эксперимента.
Измерение крутящего момента
Мгновенный изометрический крутящий момент регистрировался динамометром. Участники располагались в положении сидя (как и при EMS). Ось динамометра совмещалась с осью коленного сустава. Индивидуальный показатель интенсивности стимуляции устанавливался путем постепенного увеличения до значения на 20% выше максимально эффективного (супрамаксимальная интенсивность). В ходе тестирования участники выполняли два максимальных произвольных сокращения разгибателей колена. Третья попытка осуществлялась в том случае, если наблюдалась разница результатов более 5% между первыми двумя попытками.
Электромиография и интерпретация полученных данных
Запись ЭМГ проводилась таким образом, чтобы избежать области иннервации и получить оптимальную амплитуду. Значения, регистрируемые при ЭМГ, были нормализованы в соответствии с максимальной амплитудой М-волны. Активацию мышц оценивали в процентном показателе: 1 — наложенный дублет/потенцированный дублет * 100%. Уровень коактивации рассчитывался путем нормализации среднеквадратичных значений, полученных в момент сгибания колена (также в процентном показателе). Были проанализированы следующие сократительные свойства: пиковое сокращение (Pt, наивысшее значение производства крутящего момента), время до пика сокращения (tPt, время до получения максимального крутящего момента), время половинной релаксации (hRt, время, необходимое для получения 50%-го уменьшения максимального крутящего момента).
Измерение площади поперечного сечения мышцы и угла перистости
Оценка показателя ACSA проводилась при помощи ультразвука. Перед началом исследования испытуемые располагались в положении лежа в течение 20 минут. Сканирование проводилось на уровне середины расстояния между верхней границей надколенника и большим вертелом.
Угол перистости также оценивали при помощи ультразвука на середине бедра. Значение для трех углов было оценено на каждом изображении с последующим вычислением среднего значения.
Результаты
Максимальное произвольное сокращение разгибателей коленного сустава значительно увеличилось к 4-й неделе исследования (+15±11%), к 8-й неделе (+27±15%) и между 4-й и 8-й неделями (+11±11%). Активация мышц в исследуемой группе возросла по сравнению с базальным уровнем и 4-й неделей (+5±6%), а также к 8-й неделе (+6±6%). Выраженной динамики показателей в контрольной группе не отмечалось.
Показатели, полученные при ЭМГ в исследуемой группе значительно возросли к 4-й неделе (+44±19% и +42±31% для VL и VM RMS/M соответственно) и к 8-й неделе (+69±56% и +39±25% соответственно). В контрольной группе значимых изменений данных показателей обнаружено не было.
Была отмечена значительная отрицательная корреляция между значениями мышечной активации на исходном уровне и относительным приростом MCV к 8-й неделе. Это свидетельствует о том, что чем ниже уровень произвольной активации, чем выше прирост.
Значительных изменений показателей Pt, tPt, hRt отмечено не было. В исследуемой группе наблюдалось значительное увеличение площади поперечного сечения мышцы к 4-й неделе (+2±2%) и к 8-й неделе (+6±2%). Также в исследуемой группе угол перистости существенно увеличился к 4-й неделе (+6±8%) и 8-й неделе (+14±7%)
Выводы
Результаты проведенного исследования продемонстрировали существенный рост всех проанализированных нейронных и мышечных показателей. Данный эксперимент был первым, в котором подразумевались данные показатели после непроизвольных тренировок.
Изменения наглядно продемонстрировали, что динамика нейронных показателей на более ранних этапах исследования превосходит динамику мышечных, существенный прирост которых наблюдался в основном к 8-й неделе.
Эксперимент четко демонстрирует эффективность EMS-тренировок как для мышечной, так и для нейронной адаптации. Это дает возможность использовать EMS не только в спорте, но и рамках различных программ реабилитации опорно-двигательного аппарата.
————
Статья написана на основе исследования, которые были представлены в издании Medicine & Science in Sports & Exercise в 2005-м году.
© emsnoble.ru, 2021. Все права защищены. Полное или частичное использование статьи возможно только с указанием ссылки на emsnoble.ru
Автор статьи Отдел Исследований NobleRise
