Оценка силы мышц сгибателей и разгибателей туловища в изокинетическом режиме

D.A. Onishchenko, , Ya.R. Bravyy, , University of Science and Technology, Sirius, Krasnodar region, Russia

Введение. Уровень развития силы мышц туловища и баланс силы мышц СРТ играют важную роль в стабилизации корпуса, позвоночника и таза во время повседневных движений и для успешной реализации в различных видах спортивной деятельности. Сильные и сбалансированные мышцы туловища способствуют улучшению осанки, снижают риск травм позвоночника [21, 23] и коленного сустава [1, 2, 8], а также улучшают спортивные результаты [4, 22]. В ряде исследований продемонстрировано, что ослабление мышц туловища нарушает контроль осанки и стабильность позвоночника, снижает устойчивость и равновесие, а также повышает риск травм опорно-двигательного аппарата и БНС [10–12]. Существуют экспериментально подтвержденные данные, указывающие на потенциальную связь между слабостью и дисбалансом мышц СРТ и БНС [6, 7, 16]. Эта взаимосвязь подчеркивает критическую роль адекватной физической подготовки, особенно у молодых спортсменов, в контексте все возрастающей распространенности БНС.

Исследователи отмечают, что среди молодых спортсменов распространенность БНС достигает 16 %, а риск травм спины увеличивается с возрастом [3, 25, 29]. Для профилактики травматизма в детско-юношеском спорте и повышения эффективности тренировочного процесса следует акцентировать внимание на важности исследования отношения силы мышц сгибателей к разгибателям туловища (ОСР (англ. flexion/extension ratio – f/e ratio)) [9]. В одной из обзорных работ авторы обозначили выявленные в ряде исследований существенные различия в ОСР у спортсменов и физически неактивных людей [21]. У здоровых физически неактивных людей это соотношение находится в диапазоне от 0,7 до 0,9 [5, 21], в то время как у спортсменов оно смещается к 0,5–0,7, указывая на относительное увеличение силы мышц разгибателей к сгибателям туловища [5, 19, 21]. Однако остается вопрос, справедливо ли это для молодых спортсменов разных возрастных групп, учитывая, что данные о силовых возможностях туловища среди молодежи встречаются редко [18]. В одном из исследований авторам удалось оценить силовые возможности мышц СРТ для детей разного пола и возраста от 11 до 15 лет, ОСР составил 0,7 вне зависимости от возраста или пола детей [18]. В исследовании с юными спортсменами (каноэ, гребля и триатлон) 15–16 лет была предположена связь между БНС и низким уровнем момента силы мышц туловища [20].

Использование показателя ОСР позволяет определить критическое снижение отношения силовых характеристик мышц туловища не только у лиц с БНС, но и диагностировать бессимптомных людей в безболезненном состоянии, что является важным для профилактики БНС [26].

В литературе отмечается отсутствие нормативных данных о силе мышц СРТ, особенно среди молодых спортсменов и взрослых людей [21]. В отличие от конечностей, где сила одной стороны тела может быть сравнена или нормализована по отношению к противоположной стороне тела, туловище не предоставляет такой возможности для сравнения. Следовательно, при анализе силы мышц туловища индивидуального спортсмена крайне важно проводить сравнение с установленными нормативными данными или стандартными параметрами для данной популяции. Изокинетическая динамометрия считается золотым стандартом и широко признана в качестве надежного и валидизированного инструмента для оценки скоростно-силовых возможностей [14, 15, 24].

Цель работы – подчеркнуть необходимость регулярной оценки силы мышц сгибателей и разгибателей туловища для поддержания правильного баланса мышечной силы как одного из важных и недооцененных факторов спортивной подготовки и профилактики травм как профессиональных спортсменов, так и любителей, занимающихся физической культурой и спортом.

Материалы и методы. Исследование проводилось на базе ресурсного центра «Междисциплинарные исследования спорта» АНОО ВО «Университет «Сириус». В исследовании приняли участие 112 участников в возрасте от 13 до 17 лет: 97 футболистов молодежной академии ФК «Сочи» (г. Сочи) 2006, 2007, 2008 и 2009 года рождения и 15 молодых футболистов ФК «Салют» 2007 года рождения (г. Долгопрудный).

Тестирование проводили в положении сидя, фиксируя голени, бедра и плечи. Важным условием точной оценки силы мышц сгибателей и разгибателей туловища было правильное расположение оси вращения динамометра на уровне передней верхней подвздошной кости, диапазон движения туловища не более 50°, использование ремня, фиксирующего таз, и применение специализированной подушки для упора в области крестца для обеспечения изоляции движения поясницы, что значительно уменьшает вклад силы мышц сгибателей – разгибателей бедра во время тестирования [13]. Протокол измерения начинался с нескольких легких ознакомительных попыток. Каждый участник выполнил не менее трех повторений с максимальным усилием, и в зачет шла лучшая попытка. Одиночные движения начинали со сгибания туловища и последующего разгибания туловища. Интервалы отдыха между повторениями составляли не менее 20 с. Проявленный пиковый момент силы (Нм) мышц сгибателей и разгибателей туловища нормировали на вес тела и выражали в Нм/кг, рассчитывали отношение силы мышц сгибателей к разгибателям. Для дальнейшего анализа был использован метод линейной регрессии с целью выявить зависимость относительной силы мышц туловища и ОСР в зависимости от возраста участников. Статистическая обработка включала расчет описательной статистики и выполнение линейного регрессионного анализа. Статистические данные представ- лены как среднее ± стандартное отклонение. В качестве критерия статистической значимости был принят уровень p < 0,05. Анализ данных проводился с использованием программного обеспечения JASP версии 0.18.3. Исследование было одобрено комитетом по биоэтике «Университета «Сириус».

Результаты. В таблице приведены результаты расчета описательной статистики антропометрических и силовых параметров участников исследования.

Зависимость относительных моментов силы мышц сгибателей и разгибателей туловища с возрастом у молодых футболистов отражена на рис. 1 и 2 соответственно. Для оценки эффекта изменения силы с возрастом применили метод линейной регрессии. Линейная модель показывает статистически значимое увеличение силы мышц разгибателей туловища с возрастом (p < 0,001, R2 = 0,254), а также силы мышц сгибателей туловища с возрастом (p < 0,001, R2 = 0,137), что согласуется с работами зарубежных авторов [18, 27].

Прирост относительной силы с возрастом у юных футболистов может быть связан с увеличением мышечной массы и физическим развитием на фоне нарастающего объема и интенсивности тренировочных нагрузок в период пубертата.

На рис. 3 представлен график линейной регрессии, отражающий динамику отношения силы сгибателей к разгибателям туловища среди молодых футболистов. Линейная модель показывает предполагаемую тенденцию, не достигающую статистической значимости (p = 0,095, R2 = 0,025), которая может потребовать дальнейшего исследования с увеличенной выборкой.

Сила мышц разгибателей значительно превосходит силу мышц сгибателей [21]. У спортсменов ОСР обычно снижен за счет более высокого момента силы разгибания туловища [17] и остается неизменным у здоровых молодых спортсменов в разных возрастных группах [24]. В литературе отмечают дефицит данных по ОСР для юных спортсменов [21, 30]. Исследователи активно работают в направлении механизмов возникновения БНС и возможной связи с низким значением ОСР как отражение дисбаланса силы мышц туловища. Например, Victora R. и Vieira [28] в обзоре сделали вывод, что дисбаланс в силе мышц сгибателей – разгибателей туловища может быть связан с БНС.

Описательная статистика антропометрических и силовых параметров (n = 112)

Descriptive statistics for anthropometric measurements and strength parameters (n = 112)

Одними из ограничений нашего исследования является отсутствие учета тренировочного стажа, данных о перенесенных травмах и эпизодах болей в нижней части спины среди

участников. В будущем для получения более полной картины взаимосвязи между силой мышц туловища, стажем, БНС и травмами предлагается использовать опросник.

Показатели Parameter	Возрастные группы, лет Age group, years
	13–17 (n = 112)	13 (n = 16)	14 (n = 29)	15 (n = 35)	16 (n = 24)	17 (n = 8)
Длина тела, см Body length, cm Масса тела, кг Body mass, kg Возраст, лет Age, y.o.	173,1 ± 7,9 61,8 ± 10,3 15,2 ± 1,1	166,4 ± 7,5 52,5 ± 8,8 13,6 ± 0,2	171,0 ± 8,1 55,8 ± 8,4 14,4 ± 0,3	171,9 ± 7,8 65,1 ± 8,6 15,5 ± 0,3	173,1 ± 8,0 68,1 ± 8,7 16,4 ± 0,3	178,4 ± 6,2 68,1 ± 7,7 17,1 ± 0,1
Индекс массы тела, кг/м2 Body mass index, kg/m2	20,3 ± 2,1	18,8 ± 1,8	19,3 ± 1,8	20,7 ± 1,9	21,6 ± 2,1	21,3 ± 1,8
Отношение силы мышц сгибателей к разгибателям Flexor to extensor muscle ratio	0,6 ± 0,1	0,6 ± 0,1	0,6 ± 0,2	0,6 ± 0,1	0,5 ± 0,2	0,5 ± 0,04
Относительный пиковый момент силы мышц разгибателей, Нм/кг Normalized peak torque – extensors, Nm/kg	3,6 ± 0,7	3,3 ± 0,5	3,2 ± 0,7	3,5 ± 0,6	4,0 ± 0,7	4,5 ± 0,7
Относительный пиковый момент силы мышц сгибателей, Нм/кг Normalized peak torque – flexors, Nm/kg	2,0 ± 0,4	1,9 ± 0,4	1,8 ± 0,3	2,0 ± 0,4	2,1 ± 0,4	2,2 ± 0,3
Пиковый момент силы мышц разгибателей, Нм Peak torque – extensors, Nm	222,2 ± 67,6	173,2 ± 36,1	185,8 ± 51,9	224,4 ± 52,8	267,7 ± 67,4	305,2 ± 66,2
Пиковый момент силы мышц сгибателей, Нм Peak torque – flexors, Nm	122,9 ± 33,0	99,4 ± 26,8	105,3 ± 24,5	129,2 ± 30,2	142,1 ± 32,3	148,2 ± 25,7

Рис. 1. Зависимость силы сгибателей туловища от возраста у юных футболистов 13–17 лет. Линия – линейная регрессия

Fig. 1. Age-dependent variations in normalized trunk flexor strength in football players aged 13–17 years. Linear regression

Рис. 2. Зависимость силы разгибателей туловища от возраста у юных футболистов 13–17 лет. Линия – линейная регрессия

Fig. 2. Age-dependent variations in normalized trunk extensor strength in football players aged 13–17 years. Linear regression

Рис. 3. Зависимость отношения силы сгибателей к разгибателям туловища от возраста у юных футболистов 13–17 лет. Линия – линейная регрессия Fig. 3. Relationship between flexor to extensor muscle ratio and age in football players aged 13–17 years. Linear regression

Заключение. В данном исследовании представлены силовые возможности мышц разгибателей и сгибателей туловища 112 молодых футболистов в возрасте 13–17 лет, что позволяет начать формирование выборки для создания референсных значений с нормированием на вес тела и по значению ОСР. ОСР для футболистов может отражать уровень адекватного развития отношения силы мышц

брюшного пресса и спины для успешного выполнения сложнокоординационных д ействий при резких сменах направления движения и являться одним из первич н ых методов обследования при жалобах на БНС. При оценке силы мышц разгибателей и сгибателей тулови щ а важно эффективно и золировать мышцы ног, способные помогать м ышцам спины и существенно влиять на резул ь таты тести р ования.