ВИИТ vs НИПТ: метаболическая адаптация

Увеличение плотности митохондрий можно рассматривать как адаптацию скелетных мышц и обмена веществ. Одной из наиболее интересных метаболических адаптаций является метаболизм жиров для обеспечения энергией во время упражнения. Учитывая природу высокоинтенсивных упражнений, их эффективность для сжигания жиров нуждалась в детальной оценке. Perryetal (2008) показали, что окисление жиров, или «жиросжигание», было существенно выше, а окисление углеводов – значительно ниже после 6 недель интервальной тренировки.

Подобно этому, но менее чем за две недели ВИИТ, Talanianetal (2007) обнаружили существенный сдвиг в сторону окисления жирных кислот. Ранее Horowitzand & Klein (2000) сообщали, что увеличение окисления жирных кислот было отмечено как адаптация к продолжительным низкоинтенсивным упражнениям.

Другим метаболическим преимуществом ВИИТ является избыточное потребление кислорода после упражнений (ЕРОС). После тренировки потребление кислорода (и, таким образом, расход калорий) остается повышенным, так как в работавших мышечных волокнах восстанавливаются физиологические и метаболические параметры клетки до уровня перед упражнениями. Это приводит к большему по величине и продолжительности расходу калорий после окончания упражнений.

В своем обзоре La Forgia, Withers & Gore (2006) отметили, что исследования показали большее ЕРОС при ВИИТ, чем при низкоинтенсивной продолжительной тренировке.

Окончательный вердикт: победителем в битве титанов аэробики становится...

Основными целями большинства программ упражнений на выносливость является улучшение сердечно-сосудистой, метаболической и скелетно-мышечной функций организма. На протяжении многих лет продолжительные аэробные упражнения выбирались в качестве метода для достижения этих целей. Тем не менее исследования показали, что ВИИТ приводит к аналогичным, а в некоторых случаях большим улучшениям физиологических показателей за меньший промежуток времени. Включение ВИИТ (соответствующей интенсивности и частоты) в тренировку сердечно-сосудистой системы ваших клиентов предоставляет вам эффективный с точки зрения затрат времени путь для достижения их целей.

В связи с тем, что и ВИИТ и НИПТ программы улучшают физиологические и метаболические функции человеческого тела, сбалансированное включение этих методов в тренировочные программы клиентов – беспроигрышный путь к улучшению сердечно-сосудистой и общей работоспособности. Применяйте ВИИТ и вперед к выносливости!

ПРИЛОЖЕНИЕ:

7 замечательных рекордов выносливости

1. Официальный мировой рекорд марафонского бега у мужчин Международной ассоциации легкоатлетических федераций (IAAF) – 2:03:59, установлен Хайле Гебреселаси из Эфиопии, 28 сентября 2008 года во время Берлинского марафона.
2. Мировой рекорд марафонского бега у женщин принадлежит Поле Джейн Рэдклифф из Великобритании – 2:15:25 (Лондонский марафон, 2003).
3. Основываясь на физиологических характеристиках человека, минимально возможное время в марафоне, предположительно – 1:57:58. Это эквивалентно преодолению мили за 4:30, что потребует V02max – 84 мл/кг мин, лактатного порога при 85 % V02max, а также исключительной экономичности бега (M. J. Joyner, 1991).
4. Самый длинный сертифицированный пробег в мире – 3100 миль (4987, 87 км) «Самопреодоление», проводится на трассе длиной в 0,5488 мили (883 метра) в районе Квинс, Нью-Йорк. Участники пробегают 5649 кругов. Только 30 человек завершили пробег, что потребовало в среднем пробегать более чем по два марафона в день в течение 50 дней; см.: http://ru.wikipedia.org/wiki/Бег_на_3100_миль_самопревосхождения
5. Самая длинная велогонка – Тур по Африке (Tour d’Afrique), участники преодолевают 7500 миль (12 000 километров) за более чем 120 дней из Каира (Египет) в Кейптаун (ЮАР).
6. Один из самых длинных заплывов совершен Мартином Стрелом в 2007 году. Словенец проплыл 5268 км (по 80 км в течение 66 дней), преодолев вплавь Амазонку; см.: http://ru.wikipedia.org/wiki/Мартин_Стрел
7. Другим выдающимся заплывом можно считать пересечение Атлантического океана за 73 дня Бенуа Лекомтом, который в 1998 году проплыл 3700 миль (6400 км) от Кейп-Код (Массачусетс, США) до Франции. В среднем он плыл по 6–8 часов в день.

ПРИЛОЖЕНИЕ:

4 программы на выносливость

Приведенные ниже программы упражнений на выносливость разработаны на основе научных исследований из обзора La Forgia, Withers & Gore (2006). Необходимо выполнять адекватную разминку (около 10 минут легких упражнений) и заминку (5–10 минут упражнений низкой интенсивности) для каждой программы. Все приведенные ниже методы тренировки могут выполняться для развития аэробных способностей.

1. Упражнения на уровне лактатного порога
   Упражнения на уровне лактатного порога выполняются с наибольшей нагрузкой, которую занимающийся может поддерживать в отведенный период времени (20–50 минут). Клиент работает с максимальной нагрузкой, которую он может выполнять непрерывно от 20 до 50 минут.
2. Чередование разновидности аэробных упражнений на выносливость
   Клиент чередует виды аэробных упражнений (например, тредмилл и эллиптический тренажер) каждые 20–40 минут, поддерживая интенсивность на уровне ≥ 70 % ЧССмакс. Время, затраченное на каждый вид, не изменяется. Количество чередований зависит от уровня тренированности клиента.
3. «Ступенчатые» упражнения на выносливость
   Клиент каждые 10 минут увеличивает, уменьшает или увеличивает, а затем уменьшает интенсивность упражнений. Например, начиная с ≥ 50 % ЧССмакс доходит до ≥ 70 % ЧССмакс (или наоборот). Всего выполняется от 3 до 5 «ступеней».
4. Упражнения на выносливость со смешанным темпом
   Заранее выбранный вид упражнений выполняется с изменением в случайном порядке продолжительности (5-, 10- или 15-минутные блоки) и интенсивности нагрузки. Например, занятие на тредмилле начинается с 10 минут при 50 % ЧССмакс, затем, 5 минут при 70 % ЧССмакс, после этого 15 минут при 60 % ЧССмакс, потом 10 минут при 75 % ЧССмакс и в завершение – 5 минут при 50 % ЧССмакс.

ПРИЛОЖЕНИЕ:

Разработка программы ВИИТ

Для разработки программы ВИИТ необходимо определиться с двумя основными переменными: «работа» и отдых (продолжительность, интенсивность и количество интервалов). Продолжительность интервалов «работы» составляет от 5 секунд до 8 минут. Силовые атлеты склонны выполнять короткие интервалы (5–30 с), в то время как спортсмены, тренирующиеся «на выносливость», – от 30 секунд до 8 минут (Kubukeli, Noakes & Dennis, 2002). Интенсивность работы колеблется от 80 до более 100 % VO2max, ЧССмакс или максимально развиваемого усилия.

Интенсивность интервалов отдыха может быть от приближающейся к пассивному отдыху (незначительные движения) – до (чаще применяемой) 50–70 % интенсивности, описанной выше (VO2max, ЧССмакс или максимально развиваемого усилия).

Также рассматривается связь интервалов нагрузки и восстановления. Во многих исследованиях используется соотношение работа/отдых. Например, соотношение 1: 1 означает, что 30-секундные рабочие интервалы чередуются с 30-секундными интервалами отдыха, в этом случае соотношение 1: 2 будет означать 30 секунд работы и одну минуту отдыха. Обычно соотношение зависит от выбора специфической энергетической системы организма.

Ниже приводятся программы, использующиеся для изучения изменений сердечно-сосудистой и скелетно-мышечной систем при тренировке на выносливость. Описаны все компоненты тренировочного занятия.

ПРОГРАММА 1

Тренировка на стадионе
Разминка: 10 минут легкого бега по стадиону.
Рабочий интервал: 800 метров бега при 90 % ЧССмакс (вычисляется на основе ЧССмакс: 220 минус возраст). Измеряется время каждого рабочего отрезка.
Интервал отдыха: Легкий бег или ходьба с продолжительностью, аналогичной времени бега на 800 метров.
Соотношение работа – отдых: 1: 1.
Частота: 4 повторения последовательности, если возможно.
Заминка: 10 минут легкого бега.
Комментарий: Дистанция рабочего интервала может выбираться от 200 до 1000 метров. Соответственно подбирается продолжительность интервала отдыха.
Источник: По материалам Musaetal, 2009.

ПРОГРАММА 2
Спринтерская тренировка
Разминка: 10 минут легкого бега.
Рабочий интервал: 20-секундный спринт с максимальной скоростью.
Интервал отдыха: 10 секунд легкого бега или ходьбы после каждого спринта.
Соотношение работа – отдых: 2: 1.
Частота: 3 серии по 10–15 спринтов, 4 минуты отдыха между сериями.
Заминка: 10 минут легкого бега.
Комментарий: Это спринтерская тренировка. Первые несколько интервалов выполняются медленнее, для адаптации мышц. Это важно для предотвращения повреждений мышц во время максимальных спринтов. Разминка очень важна.
Источник: по материалам Tabataetal, 1996.

ПРОГРАММА 3
Тренировка на тредмилле
Разминка: 10 минут легкого бега.
Рабочий интервал: Наклон тредмилла 5 %, скорость 3 мили/ч, чередуются с интервалами высокой интенсивности – увеличение скорости до 5–6,5 миль/ч – без изменения наклона. Каждый интервал длится 1 минуту.
Интервал отдыха: 2 минуты ходьбы со скоростью 3 мили/ч. Без наклона.
Соотношение работа – отдых: 1: 2.
Частота: Последовательность повторяется 6–8 раз.
Заминка: 10 минут легкого бега
Комментарий: Это интервальный бег по холмам. Наклон, скорость бега, продолжительность интервалов работы и отдыха уточняются дополнительно.
Источник: По материалам Seiler & Hetleilid, 2005.

ПРИЛОЖЕНИЕ:

4 важных вопроса и ответы про ВИИТ

Вопрос 1. Сколько раз в неделю можно выполнять ВИИТ?

Ответ: Исследования утверждают, что три раза в неделю дают лучшие результаты, в то время как риск травмы ограничен (Daussinetal, 2008; Helgerudetal, 2007; Musaetal, 2009; Perryetal, 2008). Интервалы оказывают значительное воздействие на организм, поэтому важно полностью восстанавливаться между занятиями.

Вопрос 2. За последние несколько лет набирает популярность бег босиком. Безопасно ли выполнять ВИИТ босиком?

Ответ: Очень важно постепенно увеличивать интенсивность бега босиком (Pauls & Kravitz, 2010). Лучшим вариантом будет выполнение другой повседневной активности, например, ходьбы, уборки или работы в саду перед началом занятий бегом. После того как клиент перейдет на бег босиком, необходимо применять другой подход к ВИИТ. Лучшая рекомендация: начинать с одного или двух интервалов босиком и увеличивать до трех-четырех в последующие несколько недель.

Вопрос 3. Если клиент не был активен несколько месяцев, безопасно ли начинать занятия с ВИИТ?

Ответ: Возобновление любой тренировочной программы требует осторожности при увеличении уровня активности. Начав заниматься с ВИИТ, можно увеличить риск травмы и повреждений мышц. Лучшим выбором вначале будут низкоинтенсивные аэробные упражнения. Клиент, способный бежать непрерывно в течение 30 минут с умеренной интенсивностью, может понемногу включать интервальную тренировку.

Вопрос 4: Можно ли есть перед занятием ВИИТ?

Ответ: Желудок избавляется от содержимого намного медленнее, когда интенсивность упражнений превышает 80 % VO2max (de Oliveira & Burini, 2009), в связи с изменениями кровотока, гормональными изменениями и активацией нейротрансмиттеров. Потребление пищи с низким содержанием волокон, лактозы и подсластителей в течение нескольких часов перед тренировкой, а также достаточного количества жидкости снижает вероятность проблем с желудком во время занятий (de Oliveira & Burini, 2009).

Аэробная тренировка, Научные исследования, Снижение веса, Тренировочные программы, Физиология

fitness-pro.ru

Применение нестабильности для укрепления "core"* в реабилитации и тренировке с отягощениями

Автор: admin

22.08.2011

Behm, David G PhD1;
Drinkwater, Eric J PhD2;
Willardson, Jeffrey M PhD3;
Cowley, Patrick M PhD4.

Перевод: Струков С.

Вступление.

За последнее десятилетие основное внимание исследователей сосредоточено на использовании нестабильности при тренировке с отягощениями у спортсменов и энтузиастов фитнеса. Использование подобных упражнений для реабилитации привлекает меньшее внимание. Физиотерапевты начали использовать мячи (нестабильные поверхности) перед Второй мировой войной (отсюда название «physioballs», в отечественной литературе – «медбол», или «медицинбол»). Особенно активно в терапии и спортивной тренировке используется Немецкий, или Швейцарский мяч (соответственноSwissballs). Применение мячей продолжается и в настоящее время. В качестве примера приведём рекомендации Канадского Общества Физиологии Упражнений (CanadianSocietyforExercisePhysiology) в отношении использования нестабильности при тренировке core-мышц: «Люди, проходящие реабилитацию, занимающиеся оздоровительным фитнесом, не имеющие доступа или избегающие стресса, связанного с выполнением упражнений со свободным весом на стабильной поверхности, могут также получить преимущества для функционального здоровья, свойственные тренировке с отягощениями, применяя стабилизационные упражнения или устройства» (13). «Неустойчивыми» упражнения или приспособления называются так из-за их способности нарушать равновесие вынесением проекции общего центра масс тела за пределы площади опоры (устройства) или изменять точку приложения сил вследствие деформации поверхности (подушка из пенорезины, песок) (44).

Обновлено 16.03.2015 16:03

Исследования показали, что введение значительных уровней нестабильности или динамической стабилизации поясницы во время тренировки с отягощениями уменьшает производство силы при высокой мышечной активации (44), что может негативно отражаться на росте спортивной тренированности (13), но соответствовать задачам реабилитации. Постепенное увеличение нестабильности во время упражнений с отягощением можно рекомендовать для профилактики и лечения распространённых заболеваний: «боли низа спины» (LBP), травм конечностей и суставов (25, 34).

* CORE – обозначает принадлежность к осевому скелету и мягким тканям, которые его укрепляют, в том числе относящиеся к добавочному скелету (Behmetal (14)).

Специализированной тренировке глубоких мышц спины, улучшающей их стабилизирующую функцию, придают большое значение в реабилитации при LBP (1). Например, сильное туловище создаёт мощную основу для производства вращающего момента конечностями во время бытовой и спортивной активности. Увеличение силы мышц нижней части спины не обязательно связано с профилактикой LBP (78 -80), так как можетобеспечивать повышение силы, необходимой для улучшения спортивного мастерства или решения профессиональных задач (19 -21). И наоборот, уменьшение выносливости мышц нижней части спины (77, 81), ухудшение их координации (3, 46, 49) тесно связано с LBP. Более того, координированная активация мышечного корсета играет ключевую роль в обеспечении стабильности позвоночника в различных временных точках при выполнении двигательных задач. Большая согласованность активации мышц отмечается среди людей, лучше контролирующих пояснично-тазовые движения. Лордоз при наклоне таза вперёд отслеживается с помощью видеокамер по отражающим меткам, закреплённым на подвздошном гребне, особенно во время фаз задания, в которых бедро и колено выпрямлены, создавая больший противодействующий момент.

Целью обзора является анализ литературы, описывающей стабилизационную тренировку с отягощением, для определения соответствующего места подобных упражнений среди средств реабилитации. Также будут адаптированы для целей реабилитации рекомендации из литературы, посвящённой срочному и кумулятивному эффекту стабилизационной тренировки для здоровых людей. На основе результатов анализа будут даны клинические рекомендации.

Стабильность core-мускулатуры, определение.

Во многих статьях пишут о преимуществах прогрессивного увеличения уровня нестабильности в упражнениях с отягощениями, направленных на тренировку core-мускулатуры (7, 11, 14, 15). Willsonetal. (106) описывают «core» как пояснично-тазовый комплекс, включающий поясничный отдел позвоночника, таз и тазобедренные суставы, а также активные и пассивные ткани, производящие или поддерживающие движения этого сегмента. Несмотря на то, что данное определение может быть приемлемым для реабилитационных целей, Behmetal. (14) предложили расширенное определение, согласно которому анатомический core - это осевой скелет и мягкие ткани, которые его укрепляют, в том числе принадлежащие добавочному скелету. Эти мягкие ткани способны производить движение (концентрическое действие) или противодействовать движению (изометрическое и эксцентрическое действия). Уточняющее определение показывает взаимодействие между стабилизирующей способностью core-мускулатуры и травмами, происходящими дистально (на конечностях). Профилактика LBP и, в некоторых случаях, травм конечностей и суставов, должна основываться на способности core-мышц стабилизировать позвоночную систему (1, 25).

Panjabi (83, 84) разделил стабилизирующую систему на три субсистемы: пассивную, активную мышечную и активную нервную. Пассивная субсистема включает связки позвоночника, содержащие проприоцепторы, которые передают сигналы ЦНС (52, 59, 83),а также имеет ограниченную способность стабилизировать позвоночный столб. Эксперименты invitro показали, что костно-связочные структуры поясничного отдела деформируются от компрессионной нагрузки 90Н (9,2кг) (83), в то время как масса тела в положении стоя при выполнении динамических задач по подъёму (отягощения) превышает 10000Н (27). Способность противостоять таким большим силам зависит от стабилизирующих свойств активной мышечной субсистемы.

Развитие напряжения внутри активной мышечной системы обеспечивается абдоминальными (поперечная и внутренняя мышцы живота) и параспинальными (многораздельная) мышцами, которые увеличивают жёсткость позвоночника, повышая стабильность. Сокращение этих мышц предаёт кинетический момент во время активации интегральных кинетических цепей, включающих конечности, таких как броски или удары ногами (31, 64, 104). Активная нервная субсистема контролирует вовлечение core-мускулатуры посредством механизма прямой и обратной связи. Механизм прямой связи осуществляет предварительное планирование при подготовке к движению, тогда как механизм обратной связи используется для «точной настройки» моторных программ, эффективность выполнения которых в дальнейшем повышается. Цель стабилизационных упражнений – ре-программирование систем прямой и обратной связи позвоночника для обеспечения нормального функционирования.

Профилактика травм конечностей.

Нарушение нейромышечного контроля core-мышц и/или их слабость предрасполагает человека не только к травмам нижней части спины, но и конечностей (37, 55, 57, 68, 79, 80, 86). Эти связи подтверждают необходимость core-тренировки для профилактики травм. В литературе по реабилитации сообщается об успешном применении тренировки баланса для снижения случаев повреждения связок голеностопа у волейболистов (101), что, вероятно, связано с улучшением контроля инверсии после тренировки на wobbleboard (102).

Сообщалось также, что у пожилых людей улучшаются проприоцепция (97) и функциональный баланс (39) коленного сустава в результате выполнения тайзицюань. Применение в тренировке дестабилизирующих приспособлений уменьшало случаи LBP и повышало «сенсорную эффективность» мягких тканей, стабилизирующих коленный и голеностопный суставы (22, 25, 100). Сочетание тренировки с отягощениями и нестабильности может быть эффективным средством увеличения силы и улучшения баланса для предотвращения спортивных травм, а также для людей, не желающих использовать значительные нагрузки или отягощения.

Влияния нестабильности на активацию core-мышц.

Reevesetal. (88) объясняют профилактическое действие тренировки core-мышц в отношении травм низа спины повышением надёжности стабилизирующих систем. Исследования Duralletal (34) не выявили новых случае проявления LBP у студентов- гимнастов, выполнявших в течение 10 недель постепенно усложняющиеся упражнения sidebridge (боковой мост) и pronebackextension (приподнимание головы и конечностей из положения лёжа на животе) в дополнение к обычным сгибаниям туловища. Кроме описанной выше профилактики травм конечностей, выполнение подъёмов (отягощений) на нестабильной поверхности увеличивает активность core-мускулатуры для сохранения равновесия (43). Таким образом, core-упражнения имеют профилактический и реабилитационный потенциал, улучшая координацию (3, 6, 18, 22) и величину активации (25, 29) соответствующей мускулатуры.

Тем не менее, необходимо помнить, что стабилизация позвоночника специфична по отношению к выполняемому заданию. Таким образом, наилучшей стратегией реабилитации и спортивной тренировки будет включение множества упражнений, требующих различные последовательности мышечной активации. Keoghetal. (62) не обнаружили влияния повышения выносливости в распространённых стабилизационных упражнениях для туловища (trunkflexion –сгибание туловища, sidebridge – боковой мост и pronebridge - мост) на соотношение результатов жима гантелей на мяче/скамье. Это показывает незначительную связь между способностью стабилизировать туловище при жиме гантелей и выносливостью core-мышц, то есть высокую специфичность навыка стабилизации по отношению к двигательной задаче.

Большая активация core-мускулатуры наблюдается, когда упражнения выполняют с опорой на нестабильную поверхность в виде платформы (диски, мячи) или применяют нестабильное отягощение при движениях конечностей (цепи, частично наполненные емкости с водой). Так, выполнение жимов лёжа на мяче (40) или отжиманий с опорой рук на мяч ведёт к увеличению активности core-мышц (53). Увеличение активности мышц живота зафиксировано, когда приседания, отжимания (72) и жимы лёжа (53) выполнялись на медболе- по сравнению с полом и скамьёй соответственно. AndersonandBehm (7), сравнивая людей, выполняющих приседания в машине Смита на стабильной и нестабильной (диски) поверхности, обнаружили увеличение активности мышц, выпрямляющих позвоночник, на 20 – 30%. Дестабилизирующие приспособления могут увеличивать нагрузку на core-мышцы и снижать нагрузку на мышцы конечностей (14).

Противоположные результаты получены при сравнении активности core-мышц и нагрузки на позвоночник (силы сдвига) во время выполнения баллистических отжиманий и отжиманий на баскетбольном мяче, в первом случае больше. Недавние исследования показали небольшие различия активации мышц конечностей или core при выполнении упражнений на стабильной и нестабильной поверхностях (65, 99). В первом эксперименте Kohleretal (65) измеряли активность нескольких мышц при выполнении жимов гантелей на скамье или Швейцарском мяче в 10 ПМ (ПМ определяли отдельно для каждой поверхности). Выполнение жимов на скамье приводило к большей активности мышц: средней дельтовидной (4,2%), трицепса (14,3%), передней живота (21,2%) и наружной косой живота (18,7%); тогда как на мяче более активна была верхняя часть мышцы, выпрямляющей позвоночник (15,6%). Uribeetal (99) оценивали активность мышц (большой грудной, передней дельтовидной и прямой живота) при выполнении жимов гантелей лёжа и сидя на разных поверхностях. Отягощение, используемое на мяче, составляло 80% от 1 ПМ на стабильной поверхности. Различий в относительной активации мышц не обнаружили.

К недостаткам упражнений, выполняемых на нестабильной поверхности, можно отнести уменьшение внешней нагрузки. MarshallandDesai (23) пишут: «По отношению к основным упражнениям, которым обучают и включают в программы тренировок (приседания, становые тяги и т.д.), применение Швейцарского мяча является излишним. Преимущество традиционной тренировки с отягощениями – в увеличении внешней нагрузки, что повышает активность вовлечённых мышечных групп и в то же время обеспечивает применение прогрессии и периодизацию нагрузки, тогда как программы, использующие Швейцарский мяч, требуют более сложных, замедляющих прогрессию движений» (стр. 1543-1544). Более того, Hamlynetal. (44) и Nuzzoetal. (82) показали, что приседания и становые тяги вызывают большую активность мышц, выпрямляющих позвоночник, чем стабилизационные гимнастические упражнения «superman» (аналог «лодочки») и sidebridge (боковой мост). Величина внешней нагрузки, обеспечивающей безопасность и контроль над подъёмом отягощения, на нестабильной поверхности (медбол в виде полусферы), существенно ниже. Willardsonetal (105) сообщили о существенно большей активности прямой мышцы живота при жиме стоя и поперечной/внутренней косой мышц живота во время сгибаний предплечий и жиме стоя, с интенсивностью 75% ПМ на стабильной поверхности и 50% ПМ - на медболе в виде полусферы. В то же время не обнаружено существенных отличий активности мышц: внешней косой живота и разгибающей спину - в приседаниях, становых тягах, жимах и сгибаниях предплечий стоя в аналогичных условиях. По замыслу исследователей, нестабильная поверхность должна была компенсировать меньшую величину отягощения, но в реальности аналогичная нагрузка (50% ПМ) привела к большей активности (не существенно) поперечной/внутренней косой мышц живота на стабильной поверхности. В конечном итоге, Willardsonetal. (105) не удалось обнаружить преимуществ медбола в виде полусферы для тренировки core-мускулатуры.

Клиническая значимость исследований заключается в том, что соревнующиеся спортсмены, используя упражнения со свободным отягощением на стабильной опоре, могут добиться большей активации core-мускулатуры. Физиотерапевты и те, кто тренируются для здоровья и реабилитации, могут достигать высокой активности core-мышц при использовании нагрузок на нестабильных или частично нестабильных опорах. Обычно, у людей, испытывавших LBP, угнетена координация или двигательный контроль core- мускулатуры (18, 46, 49). Несмотря на это, становые тяги и приседания со свободным весом могут вызвать большую активацию core-мускулатуры и обеспечивают высокие уровни межмышечной координации. Если межмышечная координация ухудшилась вследствие хронической LBP, улучшить состояние здоровья могут стабилизационные упражнения с небольшими отягощениями, которые обеспечивают совместное сокращение мышц живота. Jorgensenetal. (58) показали уровень активации от умеренного до высокого (60-80% максимального произвольного сокращения) прямой мышцы, наружной косой, выпрямляющей позвоночник и трапециевидной мышц у нетренированных женщин, выполнявших стабилизационные упражнения (supinebridge, quadruped, sidebridge, andproneplank) прогрессивно возрастающей сложности. Это означает, что для нетренированных использование массы тела и регулирование нагрузки за счёт изменения позы достаточно для увеличения силы и локальной выносливости core-мускулатуры.

Тренировка с применением медбола дважды в неделю в течение 10 недель существенно увеличила результаты тестов «статическая выносливость спины» и «боковой мост» у нетренированных людей по сравнению с контрольной группой, которая не выполняла упражнения, тогда как предпочтительней было бы использовать «традиционную» тренировку (25). Cosio-Limaetal. (29) показали большее улучшение баланса и ЭМГ-активности туловища у женщин после 5 недель тренировок с медболом в сравнении с традиционными упражнениями на полу. Не тренировавшиеся ранее люди после 7 (63) и 8 (94) недель тренировки, значительно увеличили показатели силы, статического баланса и функциональной производительности при выполнении программ стабилизационной и традиционной тренировки, различий показателей между группами не выявлено. При этом в исследовании SparkesandBehm (94) обнаружили несущественную тенденцию (P = 0,08) в группе стабилизационной тренировки к большему увеличению стабилизационной силы.

Влияния нестабильности на активацию мышц конечностей.

Выполнение упражнений на нестабильной поверхности может увеличивать не только активность core-мускулатуры, но и активацию, коактивацию мышц конечностей. Трицепс плеча и дельтовидная мышца были более активны, когда отжимания и жимы лёжа с интенсивностью 60% ПМ выполнялись на нестабильной опоре (мяче) (72, 74). Обе головки бицепса обеспечивают «переднюю» стабилизацию плечевого сустава, и их роль увеличивается по мере снижения стабильности сустава (56). Снижение производства усилия обычно связывают с высокой активностью мышц конечности (14), перенося акцент от двигательной функции мышцы к стабилизирующей (5).

При тренировке на нестабильной поверхности уровень коактивации мышц увеличивается (12). Роль антагонистов в этом случае может заключаться в контроле положения конечности при производстве усилия. Активность антагонистов больше, если присутствует неуверенность в выполнении задачи (32, 71). В то же время, активность антагонистов обеспечивает большую жёсткость сустава (61), а значит, стабильность (51). Более того, коактивация – преобладающий механизм защиты сустава (9). Эта защитная роль впервые описана в 1965 (17), коактивация - и способ защиты сустава от чрезмерного усилия (10, 98).

Несмотря на защитную роль активации антагонистов: улучшение двигательного контроля, баланса (35) и механического противодействия (против развиваемого усилия) (51) - состояние нестабильности также вызывает снижение силы произвольного движения. Тем не менее, продолжительная тренировка может уменьшать уровни коактивации при выполнении движений (23). Требуются дополнительные исследования для определения возможности использования нестабильных поверхностей для улучшения баланса и стабильности и снижения неуверенности, возможно за счёт уменьшения коактивации, которая за счёт экономии энергии может увеличить эффективность движения.

Следует отметить, что вызванное нестабильной опорой повышение активности мышц и коактивация во время развития усилия, которое может принести пользу при реабилитации после травм (например, разрывов), возможно, не подойдёт для других состояний, таких как артрит. Основываясь на линейной или близкой к линейной зависимости «сила – ЭМГ» (4), больший уровень мышечной активности может вызвать аналогичнуювеличину усилия. В дальнейшем нестабильность вызовет коактивацию, внутреннее мышечное и суставное напряжение останется высоким, что может вызывать боль в поражённом артритом суставе. Более того, при артрите в суставах может наблюдаться скованность и гипомобильность, в этом случае увеличение стабильности не рекомендуется. Таким образом, следует с осторожностью рекомендовать этот тип упражнений в реабилитации в связи с возможным повышением внутреннего напряжения.

Влияние нестабильности на двигательный контроль.

Соответствующая координация или контроль движения core-мышц, вероятно, более важны, чем размер мышечной активации. AkuthotaandNadler (3) утверждают, что двигательное переучивание, возможно, более необходимо, чем увеличение силы для пациентов с LBP. Множество исследований сообщают о недостаточности двигательного контроля core-мускулатуры у пациентов с LBP (18, 46, 49, 89). Глубокие стабилизаторы туловища, такие, как поперечная мышца живота и многораздельная, отвечают за предварительную координацию положения (APAs) при движениях нижних и верхних конечностей (31, 45 -50). У здоровых людей активация стабилизирующих мышц предшествует развитию усилия при нестабильности (66, 93). Субъекты с LBP склонны проявлять задержку или нарушение защитной APA. Эта задержка происходит и в других мышцах. Например, прямая живота и выпрямляющая позвоночник мышцы «запаздывают» во время быстрого сгибания плеча (46) и бедра (49) у группы людей с хронической LBP по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы. Запаздывание рефлекторного ответа мышц туловища рассматриваетсяу спортсменов, как фактор травм низа спины (107). Другие сложности контроля движений могут также проявляться при LBP. Radeboldetal. (87) обнаружили задержку сокращения антагонистов, тогда как в агонистах запаздывало расслабление во время быстрого сгибания и разгибания туловища в группе людей с хронической LBP. Хроническая LBP также может ассоциироваться с ранним или чрезмерным рекрутированием отдельных стабилизирующих мышц. Fergusonetal. (36) наблюдали более раннее и продолжительное сокращение мышцы, выпрямляющей позвоночник, во время выполнения подъёмов в группе людейс хронической LBP. Таким образом, для профилактики и реабилитации LBP могут быть полезны упражнения, ре-программирующие соответствующую антиципационную и сопровождающую координацию. Необходимо обеспечить соответствующую координацию активации и расслабления «задней» (многораздельная, выпрямляющая позвоночник) и «передней» (поперечная и внутренняя косая) стабилизирующей мускулатуры.

Антиципационное сокращение для увеличения жесткости сустава перед движением свойственно не только позвоночнику, но и периферическим суставам (28). Сокращение трапециевидной мышцы, бицепса плеча и вращателей (28) - пример антиципационного движения у здоровых людей. Таким образом, стабилизационная тренировка верхней части тела может помочь улучшить стабильность плечевого сустава.

AndersonandBehm (6) полагают, что тренировка с отягощениями способствует не только увеличению силы мышц, но может и улучшать координацию активности мышц синергистов и антагонистов, увеличивая стабильность. Тренировка на нестабильной поверхности считают улучшающей АРА (41). Многократное применение нестабильной поверхности позволяет распознавать изменения поверхности в результате согласования проактивных (29) или положительных обратных связей (85). Стабилизационные упражнения и тренировка равновесия способны существенно улучшить нервно-мышечный контроль (22). Более того, чувствительность проводящих афферентных путей увеличивается при тренировке равновесия и двигательных навыков (18), что приводит к уменьшению времени реакции стабилизирующих мышц (6). Например, реабилитационная тренировка разгибателей спины продолжительностью 2 недели уменьшила время реакции у пациентов с LBP до уровня, свойственного здоровым людям контрольной группы (103). Стабилизационная тренировка способствует уменьшению латентного периода коактивации агонистов-антагонистов, что позволяет быстро фиксировать и защитить суставные комплексы (14). Тем не менее, увеличение активности антагонистов может также отрицательно влиять на производство силы и мощности, противодействуя движению в выбранном направлении (33). Drinkwateretal. (33) обнаружили снижение мощности, скорости и размаха движения при выполнении приседаний на нестабильной поверхности. Таким образом, применение стабилизационной тренировки с отягощениями и тренировки баланса в реабилитационных программах могут увеличивать активацию core-мускулатуры и улучшать координацию или двигательный контроль над core-стабилизаторами. Традиционная тренировка с отягощениями может вызывать сходную активность мышц, но требует использования больших отягощений.

Влияние нестабильности на силу и мощность.

Несмотря на возможность успешного применения нестабильных поверхностей в реабилитационных упражнениях, их применение может ограничивать силу, мощность и гипертрофию у тренированных людей (13). В исследованиях зафиксированы снижение силы при выполнении разгибания голени (70%) (12), подошвенного сгибания (20%) (12) и изометрического жима лёжа (60%) (5). Тем не менее, при изометрическом жиме лёжа не отмечалось существенных различий активности мышц груди и конечности. Сходная величина активации мышц, сопровождающаяся снижением силы при нестабильности, показывает, что часть силы основных движителей расходовалась на обеспечение стабильности (5). Использование нестабильных отягощений снижало мышечную силу и мощность на 20 – 40% (66, 67). Несмотря на снижение изометрического усилия, максимальная сила при выполнении динамического жима лёжа на скамье и медболе не различались (30, 42). Таким образом, динамические стабилизационные упражнения могут быть полезны в реабилитации, так как допускают использование меньших отягощений при высокой мышечной активности вокруг восстанавливающихся суставов или конечностей.
Стратегия ограничения подвижности, вероятно, полезная для лечения нестабильности (24), негативно влияет на величину и уровень произвольных движений (24). KorneckiandZschorlich (67) показали, что стабилизация сустава мышцами на нестабильной поверхности, уменьшает силу, скорость и мощность при выполнении «жимовых» движений на 30%. Во время приседаний на нестабильной поверхности уменьшаются сила, мощность, размах движения, уровень развития силы и скорость (33, 34). Несмотря на то, что характеристики двигательного контроля не оптимальны для развития максимальной силы и мощности у спортсменов (13), медленные и более осторожные движ