青少年舉重運(yùn)動(dòng)員神經(jīng)—肌肉系統(tǒng)功能特征的研究

Л·С·德伏爾金+Н·И+·德伏爾金娜+С·И+·波波娃

摘 要：當(dāng)前對(duì)于利用電波描記儀來(lái)評(píng)定年輕運(yùn)動(dòng)員機(jī)體神經(jīng)-肌肉系統(tǒng)功能狀況的信息不存在異議。研究目的是揭示青少年運(yùn)動(dòng)員神經(jīng)-肌肉系統(tǒng)功能的年齡特征。14名青少年舉重運(yùn)動(dòng)員作為實(shí)驗(yàn)組和23名沒(méi)有從事過(guò)競(jìng)技運(yùn)動(dòng)的同齡青少年作為對(duì)照組參加了研究。在完成用主要手和非主要手握壓測(cè)力器手柄的時(shí)候，借助于肌電監(jiān)視器記錄下列肌群總的生物電活性：橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌、肱肌和掌長(zhǎng)肌。用手腕握壓測(cè)力器手柄要求用最大用力的1/3直至拒絕，即直至受試者無(wú)法按規(guī)定水平保持這一靜力性緊張為止。發(fā)現(xiàn)青少年舉重運(yùn)動(dòng)員在保持靜力性緊張時(shí)，肌群總的生物電活性逐漸提升，而未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人則出現(xiàn)下降，這表明與青少年舉重運(yùn)動(dòng)員相比，他們的中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制保障調(diào)節(jié)隨意肌肉活動(dòng)的神經(jīng)機(jī)制不是很有效。

關(guān)鍵詞：肌群總的生物電活性；主要手和非主要手的手腕和前臂肌群的靜力性緊張；13～14歲；青少年舉重運(yùn)動(dòng)員；神經(jīng)-肌肉系統(tǒng)功能

中圖分類(lèi)號(hào)：G 804.2 學(xué)科代碼：040302 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： There is no objection to the current information on the assessment of the function of the neuromuscular system of young athletes by using the electric wave tracing instrument.The purpose of this study is to reveal the age characteristics of the neuromuscular system function of young athletes.Taking 14 young weightlifters as experimental group，and 23 young people of the same age who did not engage in competitive sports participated in the study as the control group.The total bioelectrical activity of the following muscles was recorded by electromyography monitor after completing the handle of the main and non main hand holding pressure dynamometer.Radial flexor carpi ulnaris，flexor carpi ulnaris，brachii muscle and palmar longus.The handle of the dynamometer with the wrist is required to use the maximum force of 1/3 until it refuses until the subject is unable to maintain the static tension at the specified level.It is found out that young weightlifters in maintaining static tension，muscle total bioelectricity activity gradually increased，while the untrained peers will decline，which indicates that compared with the young weightlifters，their central nervous system to guarantee the neural mechanism of voluntary muscular activity regulation is not very effective.

Keywords： total bioelectrical activity of muscles；static tension of wrist and forearm muscles of main and non main hands；13～14 years old；weightlifters for teenagers；function of neuromuscular system

多年以來(lái)，已有學(xué)者研究了身體練習(xí)對(duì)人的神經(jīng)-肌肉系統(tǒng)功能狀態(tài)的作用機(jī)制[1]。例如，М·Р·莫根多維奇的研究[2]顯示，在完成身體練習(xí)時(shí)，機(jī)體內(nèi)調(diào)節(jié)的生理過(guò)程來(lái)自于支撐-運(yùn)動(dòng)器官本體感受器的神經(jīng)脈沖流改變了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的狀態(tài)，并通過(guò)自主中樞保障了對(duì)內(nèi)部器官功能的緊急調(diào)節(jié)。同時(shí)，這些功能的體液調(diào)節(jié)也在進(jìn)行，因?yàn)樵谕瓿缮眢w練習(xí)時(shí)肌肉中的代謝產(chǎn)物對(duì)神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生了作用，引起了激素的釋放。肌肉中形成的代謝同樣產(chǎn)生了局部性影響，擴(kuò)張了血管，增強(qiáng)了肌肉的血液循環(huán)[3]。這樣一來(lái)，有關(guān)肌肉沿著神經(jīng)和體液渠道工作的信息出現(xiàn)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)中樞（下丘腦），并進(jìn)行合成，然后這些系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部器官進(jìn)行調(diào)節(jié)，并實(shí)現(xiàn)其營(yíng)養(yǎng)性功能[4-5]。許多研究者指出：肌肉對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)高級(jí)部位直接產(chǎn)生影響的可能性[6-7]，而這些高級(jí)部位在本體感受肌電刺激的基礎(chǔ)上獲得了條件反射。有些研究者記錄了青少年與成年人一樣，在疲勞時(shí)出現(xiàn)肌肉生物電活性下降[1]。針對(duì)兒童、青少年的這些研究是為了探討在教學(xué)和競(jìng)技專(zhuān)項(xiàng)化條件下運(yùn)動(dòng)功能的年齡特征[1]。同時(shí)，目前沒(méi)有關(guān)于13～14歲舉重運(yùn)動(dòng)員機(jī)體神經(jīng)-肌肉系統(tǒng)功能狀態(tài)肌電波描記研究的精確資料信息。

1 研究目的

揭示青少年舉重運(yùn)動(dòng)員神經(jīng)-肌肉系統(tǒng)功能的年齡特征。endprint

2 研究方法

克拉斯那達(dá)爾邊疆區(qū)勃留霍維茨區(qū)佩列斯拉夫鎮(zhèn)的舉重部訓(xùn)練的14名13～14歲的青少年參與了研究。佩列斯拉夫鎮(zhèn)第15中學(xué)23名未經(jīng)訓(xùn)練的同齡青少年組成了對(duì)照組。研究開(kāi)始前所有實(shí)驗(yàn)參加者都經(jīng)過(guò)了細(xì)致的醫(yī)學(xué)檢查。青少年舉重運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練課每周3次，每次2 h。整個(gè)教學(xué)訓(xùn)練中不少于50%的時(shí)間用于一般身體訓(xùn)練，青少年運(yùn)動(dòng)員50%的時(shí)間按照舉重專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練大綱進(jìn)行訓(xùn)練，用以完善完成比賽練習(xí)和專(zhuān)項(xiàng)-輔助練習(xí)的技能，既有動(dòng)力性的，也有靜力性的。對(duì)照組的同齡人按照體育課的一般身體訓(xùn)練大綱進(jìn)行體育教學(xué)，每周3次。

在訓(xùn)練課中借助于便攜式顯示屏（記錄上肢肌電圖）記錄了下列肌群的生物電活性：橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌、肱肌和掌長(zhǎng)肌。在研究中使用了便于確定手腕和前臂肌群的力量和靜力性耐力的測(cè)力器。這一測(cè)力器的單位確定為s。受試者用中指指關(guān)節(jié)把一只手緊拴在另一只手上，而用掌骨最大的部分?jǐn)D壓安置在一個(gè)不大的空氣箱上的橡膠罐，一側(cè)局部性打開(kāi)?？諝庀浜拖鹉z罐的容量大致相等，所以在用力的情況下，被手腕握壓的雙手相互之間的距離很近。一只手是可以退出的，這使得可以根據(jù)受試者手腕的大小來(lái)安放它。用手腕握壓測(cè)力器時(shí)帶有1/3的最大力量直至拒絕，即直至受試者無(wú)法在規(guī)定的水平上用力為止。

記錄力量可能性指標(biāo)和肌群生物電指標(biāo)時(shí)要考慮到主要手和非主要手。在研究的第1階段記錄了5 s時(shí)間內(nèi)肌群生物電活性指標(biāo)的最大值和最小值，并計(jì)算了它們的平均值。在研究的第2階段對(duì)肌電波描記是按照靜力性緊張的5個(gè)部分進(jìn)行的：1）進(jìn)入工作前；2）“穩(wěn)定”狀態(tài)；3）開(kāi)始出現(xiàn)疲勞癥狀；4）克服疲勞期；5）疲勞增長(zhǎng)期。為此，累加了4個(gè)肌群的描記資料——總的肌群生物電活性。肌電波描記的結(jié)果借助于電腦程序按照下列步驟進(jìn)行了計(jì)算：輸入被記錄的參數(shù)，預(yù)先處理信號(hào)，校準(zhǔn)輸入的參數(shù)，輸出各參數(shù)的曲線圖，計(jì)算運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的參數(shù)。

3 研究結(jié)果和討論

研究表明13～14歲的舉重運(yùn)動(dòng)員在耐力和力量方面都強(qiáng)于未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人，見(jiàn)表1。例如，如果13～14歲的舉重運(yùn)動(dòng)員主要手的力量維持時(shí)間為（91±3.2） s，那么他們的同齡人的力量維持時(shí)間為（49.3±3.2 ） s，非主要手相應(yīng)地為（87.3±2.9） s和（47.5±2 ） s；主要手的靜力性耐力維持時(shí)間為（216±9.2） s和（154.3±5.4 ） s，非主要手相應(yīng)地為（212.5±9.2 ） s和（149.6±4.3 ）s；主要手出現(xiàn)疲勞感覺(jué)的時(shí)間為（148±8.3） s，而未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人（為123±4.2） s，相應(yīng)地非主要手為（138.1±7.6） s和（118.5±3.9 ） s。

我們下一步研究的是使用肌電波描記方法從生理學(xué)價(jià)值的視角來(lái)評(píng)價(jià)上述結(jié)果，結(jié)果見(jiàn)表2和表3。

從表2中可以看出，舉重運(yùn)動(dòng)員主要手達(dá)到橈側(cè)腕屈肌的生物電活性最大值比非主要手高0.02 mV/（5 s），而未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人主要手達(dá)到橈側(cè)腕屈肌的生物電活性最大值比非主要手高0.04 mV/（5 s）；相應(yīng)地尺側(cè)腕屈肌主要手達(dá)到橈側(cè)腕屈肌的生物電活性最大值比非主要手高0.03 mV/（5 s），未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人主要手達(dá)到橈側(cè)腕屈肌的生物電活性最大值比非主要手則高0.03 mV/（5 s）；肱肌主要手達(dá)到橈側(cè)腕屈肌的生物電活性最大值比非主要手高0.19 mV/（5 s），未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人主要手達(dá)到橈側(cè)腕屈肌的生物電活性最大值比非主要手則高0.08 mV/（5 s）；掌長(zhǎng)肌主要手達(dá)到橈側(cè)腕屈肌的生物電活性最大值比非主要手高0.12 mV/（5 s），未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人主要手達(dá)到橈側(cè)腕屈肌的生物電活性最大值比非主要手則高0.11 mV/（5 s）。

主要手的生物電活性最小值在任何情況下都高于非主要手，見(jiàn)表3。例如，舉重運(yùn)動(dòng)員主要手橈側(cè)腕屈肌的生物電活性最小值高于非主要手0.004 mV/（5 s），而未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人則高0.002 mV/（5 s），相應(yīng)地主要手尺側(cè)腕屈肌的生物電活性最小值高于非主要手高0.007 mV/（5 s），未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人則高0.005 mV/（5 s）；主要手肱肌的生物電活性最小值高于非主要手0.040 mV/（5 s），未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人則低0.010 mV/（5 s）；舉重運(yùn)動(dòng)員掌長(zhǎng)肌總的生物電活性主要手高于非主要手0.020 mV/（5 s），而未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人則主要手低于非主要手0.010 mV/（5 s）。

舉重運(yùn)動(dòng)員主要手在以1/3最大力量直至拒絕時(shí)，靜力性緊張的5個(gè)部分中總的生物電活性的平均值在0.27 ～0.32 mV/（5 s）（Δ=0.05 mV/（5 s））的限度內(nèi)擺動(dòng)，而非主要手的擺動(dòng)則為0.24～0.33 mV/（5 s）（Δ=0.09 mV/（5 s））；相應(yīng)地未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人：主要手在5個(gè)部分中總的生物電活性的平均值在0.40～0.48 mV/（5 s）（Δ=0.08 mV/（5 s）），非主要手在5個(gè)部分中總的生物電活性的平均值在0.43～0.57 mV/（5 s）（Δ=0.14 mV/（5 s））擺動(dòng)。

在青少年舉重運(yùn)動(dòng)員靜力性緊張時(shí)發(fā)現(xiàn)了生物電活性更有效的動(dòng)態(tài)，顯然其大腦皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)區(qū)對(duì)靜力性負(fù)荷具有比較完善的適應(yīng)機(jī)制，這與舉起重物的訓(xùn)練過(guò)程中改變了運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的沖動(dòng)有關(guān)。例如，我們知道，疲勞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中伴隨著興奮的擴(kuò)散，而它擴(kuò)散到許多神經(jīng)中樞，超過(guò)了完成該肌肉緊張所必要的神經(jīng)中樞數(shù)量 [3-4]。

4 結(jié)論

在舉重運(yùn)動(dòng)中舉起具有動(dòng)力-靜力性特點(diǎn)的重物時(shí)有助于完善運(yùn)動(dòng)員參與隨意收縮肌群的功能系統(tǒng)。例如，與未經(jīng)訓(xùn)練的同齡人相比，青少年舉重運(yùn)動(dòng)員的神經(jīng)中樞能更長(zhǎng)時(shí)間地興奮，在整個(gè)靜力性緊張期間肌群表現(xiàn)出相對(duì)均衡的生物電活性證實(shí)了這一點(diǎn)。研究表明：由于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)的內(nèi)臟-運(yùn)動(dòng)反射作用能改變神經(jīng)-肌肉器官的功能狀態(tài)，從而能形成提高運(yùn)動(dòng)分析器神經(jīng)中樞活動(dòng)協(xié)調(diào)作用的適應(yīng)機(jī)制。endprint

參考文獻(xiàn)：

[1] ДВОРКИН Л С. Атлетизм в системе физического воспитания и спорта （история， теория， методика и технология）[M]. Краснода-р：[s.n.]，2012： 688.

[2] МОГЕНДОВИЧ М Р. Анализаторы и внутренние органы [M]. М.： Высшая школа， 1971：224 .

[3] МОГЕНДОВИЧМ.Р. Рефлекторное взаимодействие локомоторн-ой и висцераль-ной систем[M].Л.： Медгиз， 1957： 429 .

[4] ГОРБАНЕВА Е П. Физиологические механизмы и характерист-ики функцио-нальных возможностей человека в процессе адаптации к специфической мышечной деятельности[M].Волгогр-ад： [s.n.]，2012：352 .

[5] ДРОБИНСКАЯ А О. Анатомия и возрастная физиология： учебн-ик для бакалав-ров[M]. Люберцы： Юрайт， 2016：527.

[6] СОЛОДКОВ А С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная： учебник[M]. М.： Советский спорт， 2012 ：620.

[7] ТРЕМБАЧ А Б. Влияние возрастающей нагрузки на электричес-кую актив-ность двуглавой мышцы плеча у квалифицированн-ых спортсменов силовых видов спорта[J].Теория и практика физ. Культуры，2003（9）：39-41.

（姚頌平 譯）endprint