Модель расчета силы быстрых и медленных двигательных единиц в изометрическом режиме на примере мышц-разгибателей коленного сустава

ˑ: 

Доктор биологических наук А.В. Воронов1
Кандидат биологических наук А.В. Шпаков1, 2
А.А. Воронова1
Н.Н. Соколов1
1Федеральный научный центр физической культуры и спорта (ФГБУ ФНЦ ВНИИФК), Москва
2Государственный научный центр РФ – Институт медико-биологических проблем РАН (ГНЦ РФ ИМБП РАН), Москва

Цель исследования – определение сил МДЕ и БДЕ в зависимости от спортивной специализации.
Методика и организация исследования. В эксперименте по оценке максимальной силы МДЕ и БДЕ m. quadriceps приняли участие спортсмены члены сборных команд России по различным видам спорта: 64 юношей и мужчин и 17 девушек и женщин, испытатели ГНЦ РФ ИМБП (n=10). Участники исследования выполняли разгибание коленного сустава в положении сидя. Моменты m. quadriceps регистрировали на изокинетическом тренажере «BIODEX System 4 Pro» на угловых скоростях в диапазоне 30-300 град/c. Максимальную изометрическую силу оценивали при углах в коленном суставе 90 град.
Результаты исследования и их обсуждение. По результатам изокинетической динамометрии и математической модели были рассчитаны силы быстрых и медленных двигательных единиц БДЕ и МДЕ для высококвалифицированных спортсменов различных специализаций. Для спортсменов различных специализаций сила МДЕ не превышает величины 24 Н/кг, сила БДЕ находится в диапазоне 52-83 Н/кг.

Ключевые слова: сила волокон типа I и II, сила-скорость, максимальная сила m. quadriceps, силовая тренировка, математическое моделирование.

Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУ ФНЦ ВНИИФК № 777–00001–24–00 (код темы № 001–22/4).

References

  1. Bobbert M.F., Casius L.J., Van Soest A.J. The relationship between pedal force and crank angular velocity in sprint cycling. Med. Sci. Sports Exer. 2016. Vol.48. pp. 869–878.
  2. Bottinelli R., Canepari M., Pellegrino M.A. Force-velocity properties of human skeletal muscle fibres: myosin heavy chain isoform and temperature dependence Journal of Physiology. 1996. Vol. 495. No. 2. pp. 573-586.
  3. Cuevas-Aburto J., Ulloa-Diaz D., Barboza-Gonzalez P. The addition of very light loads into the routine testing of the bench press increases the reliability of the force-velocity relationship. Peer J. 2018. Vol. 6. pp. 1-20.
  4. Johnson M.A., Polgar J., Weightman D. Data on the distribution of fibre types in thirty-six human muscles – an autopsy study. J Neurol Sci. 1973. Vol. 18. pp. 111-129.
  5. Mohr M., Krustrup P., Bangsbo J. Match performance of high-standard soccer players with special reference to development of fatigue. Journal of Sports Sciences. 2003. Vol. 21. pp. 519-528.
  6. Polgar J., Johnson M.A., Weightman D. Data on fibre size in thirty-six human muscles – an autopsy study. J Neurol Sci. 1973. Vol. 19. pp. 307-318.
  7. Shenkman B.S., Tsaturyan A.K., Vikhlyantsev I.M. Molecular mechanisms of muscle tone impairment under conditions of real and simulated space flight. Acta Naturae. 2021. Vol. 13. No. 2. pp. 85-97.
  8. Torstensson A., GrimbY., Karlsson J. Force-velocity relations and fiber composition in human knee extensor muscles. Journal of applied physiology. 1976. Vol. 40. No. 1. pp. 12-16.