Оценка стабильности двигательного паттерна гребцов-каноистов на основе амплитудно-временного анализа электромиографических профилей мышц

Оценка стабильности двигательного паттерна гребцов-каноистов на основе амплитудно-временного анализа электромиографических профилей мышц

Автор: Хэ Ч., Су Ш., Давыдова Н.С., Лукашевич Д.А., Васюк В.Е., Давыдов М.В.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 3 (97) т.26, 2022 года.

Бесплатный доступ

Задача обучения технике гребли на каноэ состоит в выработке эффективных двигательных паттернов, обеспечивающих стабильность и надежность результата вне зависимости от условий реализации движения. Представлен алгоритм автоматизированной оценки стабильности двигательного паттерна гребцов-каноистов на основе амплитудно-временного анализа электромиографических профилей мышц. Предложены новые диагностические показатели физической и технической подготовленности гребцов-каноистов: коэффициент стабильности мышечной активности и коэффициент стабильности временной структуры гребка. Проведены исследования стабильности двигательного паттерна квалифицированных спортсменов-каноистов ( n = 16) с использованием гребного тренажера при различных условиях движений: преодоление дистанции 250 м в режиме максимальной мощности движений (тест 1) и преодоление дистанции 250 м в режиме максимального темпа движений (тест 2). Установлено, что для квалифицированных представителей гребли на каноэ характерна высокая стабильность мышечной активности (в среднем более 86 %) и временной структуры гребков (более 93 %) вне зависимости от мощности и темпа движений. Кроме того, установлена тенденция повышения стабильности мышечной активности гребцов с увеличением тренировочного опыта (коэффициент корреляции Пирсона r = 0,70 для режима максимальной мощности движений и r = 0,73 для режима максимального темпа движений).

Еще

Гребля на каноэ, двигательный паттерн, многоканальная электромиография, цифровая обработка сигнала

Короткий адрес: https://sciup.org/146282601

IDR: 146282601   |   DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2022.3.05

Список литературы Оценка стабильности двигательного паттерна гребцов-каноистов на основе амплитудно-временного анализа электромиографических профилей мышц

  • Верлин С.В., Семаева Г.Н., Маслова И.Н. Факторы, определяющие эффективность техники гребли // Ученые записки университета им. ПФ Лесгафта. - 2014. - № 4 (110). - С. 29-34.
  • Давыдова Н.С. Аппаратно-программный комплекс многоканальной электромиографии для диагностики двигательных навыков человека: автореф. дис. ... канд. тех. наук . - Минск: БГУИР, 2012. - 23 с.
  • Давыдова Н.С., Васюк В.Е., Парамонова Н.А. и др. Алгоритм анализа кинематических характеристик бега // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. -2020. - Т. 18., № 8. - С. 37-45.
  • Лукашевич Д.А., Васюк В.Е. Развитие силы ведущих групп мышц спортсменов-гребцов с использованием биологической обратной связи // Мир спорта. - 2018. -№ 1 (70). - С. 21-25.
  • Петрушанская К.А., Витензон А.С. Трансформация электромиографического профиля мышц при патологической ходьбе // Российский журнал биомеханики. - 2002. - № 3. - С. 77-91.
  • Akay M. Biomedical signal processing. - Academic press, 2012. - 392 p.
  • Anderson D.I. Motor development: Far more than just the development of motor skills // Kinesiology Review. - 2018. - Vol. 7, № 2. - P. 99-114.
  • Antoniou A. Digital filters: analysis, design, and signal processing applications. - McGraw-Hill Education, 2018. - 976 p.
  • Bohuslavska V., Furman Y., Pityn M. et al. Improvement of the physical preparedness of canoe oarsmen by applying different modes of training loads // Journal of Physical Education and Sport. - 2017. - Vol. 17, №2 2. - P. 797-803.
  • Brymer E. Skill development in canoeing and kayaking: An individualised approach // Motor Learning in Practice. -Routledge, 2010. - P. 152-160.
  • Buday T. Canoe technical template. Canoe kayak canada [Электронный ресурс]. - URL: http://www.northbaycanoeclub.ca/wp-content/uploads/ 2009/12/Canoe-Technical-Template.pdf (дата обращения: 01 Мая 2022).
  • Caplan N. The influence of paddle orientation on boat velocity in canoeing // International Journal of Sports Science and Engineering. - 2009. - Vol. 3, №2 03. - P. 131139.
  • Chalubinska D., Truszczynska-Baszak A., Reszelewska A. et al. Twelve-week sensorimotor training as a factor influencing movement patterns of canoe slalom athletes, assessed by the functional movement screen // Biomedical Human Kinetics. - 2020. - Vol. 12, № 1. - P. 10-16.
  • Davydova N., Davydov M., Osipov A. et al. Complex analysis of human movements based on the identification of amplitude-time characteristics of electromyographic patterns // Global Journal of Research in Engineering. -2019. - Vol. 19, № 5. - P. 15-26.
  • Davydova N., Vasiuk V., Osipov A. et al. Estimation of athlete coordination abilities based on the reproducibility analysis of the electromyographic patterns of complex coordination movements // Journal of Engineering Science. - 2019. - Vol. XXVI, № 2. - P. 85-98.
  • De Luca C.J., Gilmore L.D., Kuznetsov M. et al. Filtering the surface EMG signal: Movement artifact and baseline noise contamination // Journal of biomechanics. - 2010. -Vol. 43, № 8. - P. 1573-1579.
  • Delsys. Trigno Wireless System [Электронный ресурс]. -URL: https://delsys.com/trigno/research/ (дата обращения: 01 Марта 2022).
  • Dockstader S.L., Tekalp A.M. A kinematic model for human motion and gait analysis // Proc. of the Workshop on Statistical Methods in Video Processing (ECCV). -2002. - P. 49-54.
  • Du J., Gerdtman C., Linden M. Signal quality improvement algorithms for MEMS gyroscope-based human motion analysis systems: A systematic review // Sensors. - 2018. -Vol. 18, № 4. - P. 1123.
  • Duffy V.G. Handbook of digital human modeling: research for applied ergonomics and human factors engineering. -CRC press, 2016. - 1006 p.
  • Elphinston J. Stability, sport, and performance movement: great technique without injury. - North atlantic books, 2008. - 336 p.
  • Hermens H.J., Freriks B., Merletti R. et al. European recommendations for surface electromyography // Roessingh research and development. - 1999. - Vol. 8, № 2. - P. 13-54.
  • Hoyt R., Muenchen R. Introduction to biomedical data science. - Lulu. com, 2019. - 258 p. Hunter M., Curinier S. Training for canoeing // Handbook of Sports Medicine and Science Canoeing. - 2019. - P. 7190.
  • Janshen L., Mattes K., Tidow G. Muscular coordination of the lower extremities of oarsmen during ergometer rowing // Journal of Applied Biomechanics. - 2009. - Vol. 25, № 2. - P. 156-164.
  • Latash M.L., Scholz J.P., Schöner G. Toward a new theory of motor synergies // Motor Control. - 2007. - Vol. 11. -№ 3. - P. 276-308.
  • Limonta E., Squadrone R., Rodano R. et al. Tridimensional kinematic analysis on a kayaking simulator: key factors to successful performance // Sport Sciences for Health. - 2010. - Vol. 6, № 1. - P. 27-34.
  • Luft A.R., Buitrago M.M. Stages of motor skill learning // Molecular neurobiology. - 2005. - Vol. 32, № 3. - P. 205216.
  • Lukashevich D. Experimental substantiation of special training simulators application during canoeists' training process // Sporto mokslas. - 2017. - Vol. 3. - P. 40-46. Mackenzie H.A., Bull A.M., McGregor A.H. Changes in rowing technique over a routine one hour low intensity high volume training session // Journal of Sports Science & Medicine. - 2008. - Vol. 7, № 4. - P. 486.
  • Magill R., Anderson D. Motor learning and control. - New York: McGraw-Hill Publishing, 2010. - 498 p.
  • McGregor A.H., Bull A.M.J., Byng-Maddick R. A comparison of rowing technique at different stroke rates: a description of sequencing, force production and kinematics // International Journal of Sports Medicine. - 2004. - Vol. 25, № 06. - P. 465-470.
  • Merletti R., Farina D. Surface electromyography: physiology, engineering, and applications. - John Wiley & Sons, 2016. - 592 p.
  • Messias L.H.D., dos Reis I.G.M., Ferrari H.G. et al. Physiological, psychological and biomechanical parameters applied in canoe slalom training: a review // International Journal of Performance Analysis in Sport. -2014. - Vol. 14, № 1. - P. 24-41.
  • Newell K.M. What are fundamental motor skills and what is fundamental about them? // Journal of Motor Learning and Development. - 2020. - Vol. 8, № 2. - P. 280-314.
  • Pelham T.W., Burke D.G., Holt L.E. Sports performance series: the flatwater canoe stroke // Strength & Conditioning Journal. - 1992. - Vol. 14, № 1. - P. 6-9.
  • Place N., Billat V. New field test to track changes of flatwater paddling performance: a preliminary study // Perceptual and Motor Skills. - 2012. - Vol. 115, № 3. - P. 933-936.
  • Readi N.G., Rosso V., Rainoldi A. et al. Do sweep rowers symmetrically activate their low back muscles during indoor rowing? // Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. - 2015. - Vol. 25, № 4. - P. e339-e352.
  • Renshaw I., Davids K., Savelsbergh G.J. Motor learning in practice. - Routledge, 2010. - 272 p.
  • Sealey R.M., Ness K.F., Leicht A.S. Effect of self-selected and induced slow and fast paddling on atroke kinematics during 1000 m outrigger canoeing ergometry // Journal of Sports Science & Medicine. - 2011. - Vol. 10, № 1. - P. 52-58.
  • Shaharudin S., Zanotto D., Agrawal S. Muscle synergies of untrained subjects during 6 min maximal rowing on slides and fixed ergometer // Journal of Sports Science & Medicine. - 2014. - Vol. 13, № 4. - P. 793-800.
  • Shumway-Cook A., Woollacott M.H. Motor control: translating research into clinical practice. - Lippincott Williams & Wilkins, 2007. - 680 p.
  • So R.C., Michael A.T., Wong S.C. Application of surface electromyography in assessing muscle recruitment patterns in a six-minute continuous rowing effort // Journal of Strength and Conditioning Research. - 2007. - Vol. 21, № 3. - P. 724-730.
  • Tomiak T., Gorkovenko A.V., Tal'nov A.N. et al. The averaged EMGs recorded from the arm muscles during bimanual "rowing" movements // Frontiers in Physiology. - 2015. - Vol. 6. - P. 349.
  • Tortora G.J., Derrickson B.H. Principles of anatomy and physiology. - John Wiley & Sons, 2018. - 1248 p.
  • Turpin N.A., Guevel A., Durand S. Effect of power output on muscle coordination during rowing // European Journal of Applied Physiology. - 2011. - Vol. 111, № 12. -P. 3017-3029.
  • Wei G., Luo J. Sport expert's motor imagery: Functional imaging of professional motor skills and simple motor skills // Brain Research. - 2010. - Vol. 1341. - P. 52-62.
  • Williams A.M., Hodges, N.J Skill acquisition in sport: Research, theory and practice. - Routledge, 2012. - 385 p.
  • Woodman O.J. An introduction to inertial navigation. -University of Cambridge, Computer Laboratory, 2007. - №. UCAM-CL-TR-696.
  • Zahalka F., Maly T., Mala L. et al. Kinematic analysis of Canoe stroke and its changes during different types of paddling pace-case study // Journal of Human Kinetics. -2011. - Vol. 29. - P. 25-31.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp