Биоэлектрическая активность мышц при выполнении ударов по мячу у студентов, занимающихся зимним футболом

Введение. Игра в зимний футбол получила большую популярность в России сравнительно недавно, поэтому научному анализу еще не была подвергнута [2]. Более того, как самостоятельный вид спорта зимний футбол не рассматривался, хотя этот вопрос неоднократно обсуждался. Поэтому характеристики, условия проведения, особенности обучения зимнему футболу можно получить только на основании мониторинга информации об организационном, игровом и педагогическом опыте в России и за рубежом.

В научной литературе, к сожалению, нет теоретических, методических разработок или исследований по зимнему футболу. Анализ имеющейся информации о современном состоянии зимнего футбола позволил нам сделать следующие выводы [1, 3].

Во-первых, наблюдается значительный разброс в терминологии, характеризующей это понятие: зимний футбол, футбол на снегу, снежный футбол, большой футбол на снегу, мини-футбол на снегу, большой футбол на синтетической поверхности, мини-футбол на синтетической поверхности, пляжный футбол на снегу.

Во-вторых, важной характеристикой, которая была выявлена в ходе проведенного нами мониторинга, является массовость этого вида спорта в России. Кроме профессиональных игроков в футбол наиболее многочисленными субъектами зимнего футбола являются непрофессионалы. Особого внимания заслуживает анализ развития зимнего футбола среди студентов вузов и других учебных заведений. Зимний футбол в этой среде широко распространен, но пока только как внеучебная форма работы со студентами.

В-третьих, анализ проводимых соревнований по зимнему футболу позволил выявить тот факт, что в России уже практически сформировалась целостная система соревнований различного уровня. Обобщение данных о числе команд – участников соревнований позволил нам дать приблизительную оценку их общего количества в России – около 2000 команд различного уровня и состава.

Кроме того, было показано, что в данном виде спорта еще окончательно не установлены основные его характеристики, такие как состав команд, время матча, размеры поля, правила игры и т. д. Исходя из проведенного анализа, можно сделать вывод, что зимний футбол получил широкое распространение в России и оформился в самостоятельную ветвь футбола [2].

Несмотря на популярность зимнего футбола, дальнейшее его развитие в России, а также выделение в отдельный вид спорта пока не определено. Так, в 90-е под эгидой популярных печатных изданий пытались создать Лигу футбола на снегу. Был даже женский чемпионат России, но это не получило поддержки Федерации. Хотя, возможно, тот факт, что с 2005 года зимний футбол стали развивать в других странах с подобными климатическими условиями, может способствовать его дальнейшему развитию и в России. В Дании, Норвегии и Швеции создана в этих целях Королевская лига. Матчи лиги восемь раз собирали более 10 тысяч зрителей, а это свидетельствует о том, что турнир любители спорта приняли с большим интересом и в Скандинавии есть спрос на «зимний» футбол [2].

Наряду с традиционными подходами к организации учебно-тренировочного процесса зимний футбол предъявляет особые требова- ния к развитию физических качеств и игровых навыков [3, 19]. Выполнение сложных технических действий на скользкой поверхности предъявляет повышенные требования к координации движений [11, 13, 14, 16]. Следовательно, актуальным является биомеханический анализ двигательных актов в зимнем футболе [8, 10, 14]. В этом аспекте многие исследователи указывают на электромиографию (ЭМГ) как на информативный и удобный метод [13, 15, 17]. ЭМГ-исследование позволяет оценить степень вовлеченности отдельных мышц и мышечных групп в выполнение двигательных действий, характер взаимодействия агонистов и антагонистов, временное распределение мышечной активности [4, 5, 12, 18]. На основе электромиографической характеристики двигательного акта возможно выделить группы мышц, в наибольшей степени вовлекаемые в его выполнение, и определить эффективные подходы к организации тренировочного процесса [6, 7, 9].

Цель исследования – изучить особенности биоэлектрической активности мышц нижних конечностей при выполнении ударов по мячу у студентов, занимающихся зимним футболом.

Материалы и методы. Было обследовано 30 мужчин в возрасте 21–25 лет – студентов 3–4-го курсов: контрольная группа составила 15 человек, занимающихся на специализации «футбол»; основная группа – 15 человек, занимающиеся на специализации «зимний футбол».

Имитация скользкой поверхности производилась с помощью слайд-доски GYMSTICK Power Slider 61131-PRO, испытуемые были обуты в кроссовки с гладкой подошвой. При выполнении теста «удар по мячу на скользкой поверхности» испытуемый ставил одну ногу на слайд-доску и выполнял удар по мячу диаметром 10 см ногой, которой ему более комфортно выполнять данное упражнение. Далее ставил ногу рядом с опорной ногой. Время реализации задания – 7 с. Тест «удар по мячу на обычной поверхности» выполнялся аналогично на ворсистом покрытии, обеспечивающем хорошее сцепление с обувью.

Для регистрации биоэлектрической активности мышц использовался многофункциональный компьютерный комплекс «Нейро-МВП-4» (производство НПО «Нейрософт», г. Иваново, Россия). Исследовалась биоэлектрическая активность икроножных мышц

(медиальная латеральная головка икроножной мышцы), прямой мышцы бедра, длинной приводящей мышцы бедра. Использовались электроды площадью 1 см2 и межэлектродным расстоянием 20 мм. Заземляющий электрод располагается на противоположной конечности. Регистрировались максимальная и средняя амплитуда биоэлектрической активности (мкВ), средняя частота (Гц).

Статистическая обработка данных проводилась с использованием пакета статистического анализа STATISTICA 10.0. Уровень значимости при проверке гипотезы принадлежности двух выборок к одной генеральной совокупности оценивался по Kruskal-Wallis ANOVA test. Данные представлены в виде Xср ± SE.

Исследование было одобрено локальным этическим комитетом биологического института ТГУ (протокол № 11 от 24 сентября 2015 года).

Результаты и их обсуждение. Результаты исследований представлены в таблице.

Максимальная амплитуда ЭМГ длинной приводящей мышцы бедра при выполнении удара по мячу была выше на 56 % в случае обычной поверхности в сравнении со скользкой в группе «зимний футбол» и, напротив, ниже на 42 % в группе «футбол». Кроме того, длинная приводящая мышца бедра в группе «зимний футбол» задействована практически вдвое меньше, чем у спортсменов группы «футбол».

Средняя амплитуда ЭМГ длинной приводящей мышцы бедра у спортсменов группы «зимний футбол» на скользкой поверхности была ниже на 68 % в сравнении с обычной поверхностью, в группе «футбол» полученные значения также были ниже на скользкой поверхности на 12 %. Также достоверные различия были получены и между исследуемыми группами: в группе «футбол» значения амплитуды на скользкой поверхности были выше на 55,5 %, чем в группе «зимний футбол», а на не скользкой поверхности, наоборот, ниже на 17,4 %.

В группе «зимний футбол» средняя частота ЭМГ длинной приводящей мышцы бедра на скользкой поверхности почти втрое превышала аналогичный показатель на обычной. В группе «футбол» значения средней частоты ЭМГ при выполнения удара на скользкой поверхности были вдвое выше, чем на обычной.

Таким образом, можно сделать вывод, что в группе «футбол» интенсивность сокращения длинной приводящей мышцы бедра намного выше, чем у спортсменов группы «зимний футбол», и зависит от условий выполнения удара по мячу – скользкая поверхность вызывает значительное повышение напряжения в исследуемой мышцы.

Максимальная и средняя амплитуда ЭМГ прямой мышцы бедра у спортсменов, занимающихся зимним футболом, были достоверно выше (на 18–20 % и 40–55 % соответственно), чем в группе игроков в футбол при выполнении удара как на скользкой, так и на обычной поверхности. Также в обеих группах было отмечено, что на скользкой поверхности величины максимальной и средней амплитуды ЭМГ прямой мышцы бедра достоверно выше, чем на не скользкой.

Результаты анализа средней частоты биоэлектрической активности прямой мышцы бедра у спортсменов групп «футбол» и «зимний футбол» показали, что в группе «зимний футбол» частота ЭМГ практически не различается при выполнении ударов на скользкой и не скользкой поверхностях, зато в группе «футбол» средняя частота на скользкой поверхности значительно ниже, чем на не скользкой. При этом достоверные различия были выявлены между группами: в группе «футбол» на скользкой поверхности средняя частота была значительно ниже, чем в группе «зимний футбол» (на 31,2 %), а на не скользкой, наоборот, на 19,4 % выше.

Следует отметить, что у спортсменов группы «футбол» на обычной поверхности прямая мышца бедра почти не вовлечена в процесс удара по мячу, а скользкая поверхность в этом случае является для них дестабилизирующим фактором.

Далее оценивалась биоэлектрическая активность икроножной мышцы у спортсменов групп «футбол» и «зимний футбол» при выполнении удара по мячу на скользкой и на обычной поверхностях. Максимальная амплитуда сокращения медиальной головки икроножной мышцы в обеих группах на скользкой поверхности была примерно в два раза выше, чем на обычной. Достоверные различия между группами были отмечены только на скользкой поверхности. Аналогичные закономерности отмечались и в значениях средних амплитуд ЭМГ.

Средняя частота биоэлектрической активности медиальной головки икроножной мышцы бедра у спортсменов также имела следующие закономерности в исследуемых группах: в группе «зимний футбол» на скользкой поверхности ее значения были на 20 % выше, чем на не скользкой; в группе «футбол» наблюдалась обратная закономерность: на скользкой поверхности средняя частота ниже на 30 %, чем на не скользкой.

Таким образом, в нестабильных условиях скользкой поверхности при выполнении спортсменами удара по мячу медиальная головка икроножной мышцы подвержена повышенной нагрузке и испытывает значительное напряжение.

Максимальная амплитуда биоэлектрической активности латеральной головки икроножной мышцы в обеих группах не различалась при выполнении ударов на скользкой и на обычной поверхности. При этом в группе «футбол» данный показатель в 2–2,5 раза выше в обоих типах ударов в сравнении с группой «зимний футбол». В то же время средняя амплитуда латеральной головки икроножной мышцы у спортсменов группы обеих групп при выполнении удара на сколькой поверхности была в 2,5–3 раза ниже, чем на обычной.

При выполнении удара по мячу средняя частота биоэлектрической активности латеральной головки икроножной мышцы бедра у спортсменов группы «зимний футбол» на не скользкой была в три раза выше, чем на скользкой. При этом в группе «футбол» мы наблюдали противоположную закономерность: на скользкой поверхности частота ЭМГ была вдвое выше, чем на не скользкой

Полученные результаты свидетельствуют о большем вовлечении в процесс выполнения удара по мячу латеральной головки икроножной мышцы у спортсменов, занимающихся футболом.

Заключение. Полученные результаты позволяют определить основные закономерности организации работы мышц ударной ноги при выполнении ударов по мячу футболистами в зависимости от специализации и условий реализации двигательного действия.

У игроков специализации «футбол» при выполнении удара по мячу внутренней стороной стопы в обычных условиях наблюдается выраженная дифференциация активности мышц ноги – преимущественно в выполнение движения вовлекаются длинная приводящая мышца бедра и латеральная головка икроножной мышцы. На скользкой поверхности данная закономерность сохраняется, однако дифференциация становится менее выраженной – активность прямой мышцы бедра и медиальной головки икроножной мышцы возрастает в сравнении с обычной поверхностью.

У игроков специализации «зимний футбол» закономерность распределения мышечной активности принципиально иная. При выполнении удара на скользкой поверхности преимущественно вовлекаются прямая мышца бедра и медиальная головка икроножной мышцы, тогда как при выполнении удара на обычной поверхности различия в активности всех исследуемых мышц практически полностью сглаживаются.

Таким образом, у игроков различных специализаций («футбол» и «зимний футбол») сформированы различные, в значительной степени противоположные двигательные стереотипы межмышечной координации при выполнении удара по мячу в привычных им условиях. При повторении данного действия в непривычных условиях мы наблюдаем искажение стереотипа, при чем если у игроков специализации «футбол» оно лишь частичное, то у игроков специализации «зимний футбол» на обычной поверхности двигательный стереотип дезорганизуется практически полностью.

Полученные результаты позволяют заключить, что тренировка студентов двух изученных специализаций должна проводиться в различных условиях и реализовывать различные стратегии, в частности – должна быть направленна на развитие различных мышечных групп. Также с осторожностью нужно применять в учебно-тренировочном процессе выполнение ударов в непривычных условиях, так как это может сопровождаться отрицательным переносом навыков и снижать эффективность игровой деятельности спортсменов.