1443
правки
Спорт-вики — википедия научного бодибилдинга
Изменения
Новая страница: «{{Теория спортивной тренировки}} == Электромиостимуляционная (ЭМС) тренировка == Несмотря…»
{{Теория спортивной тренировки}}
== Электромиостимуляционная (ЭМС) тренировка ==
Несмотря на то что '''электрическая стимуляция мышц (ЭМС)''' в тренировочном процессе известна с 1960-х годов, она по-прежнему считается оригинальным необычным методом, реализация которого требует дополнительных знаний, навыков, инструментария и готовности экспериментировать. Хотя метод ЭМС был описан в нескольких серьёзных публикациях, посвящённых подготовке спортсменов (Zatsiorsky, 1995; Verkhoshansky, 2009 и др.), этот вопрос нуждается в дальнейшем рассмотрении. Причины такого дополнительного внимания связаны с непрерывными дискуссиями, имеющими отношение к потенциальным достоинствам и недостаткам этого метода, появлению новых неоднозначных результатов, доступностью современных устройств и скептическим мнением некоторых практиков в различных видах спорта. Кроме того, публикация последних научных обзоров представила обновлённую информацию о механизмах, лежащих в основе потенциальных эффектов ЭМС, которые помогут понять сущность и ограничения этого метода (см. Hortobagyi и Maffiuletti, 2011; Sillen et al., 2013; Filipovic et al., 2013). Таким образом, включение этой главы в настоящий раздел книги, посвященной инновационным технологиям, является разумным и уместным.
== История создания метода ==
Явление вызванного электрическими импульсами мышечного сокращения известно с 1791 г., когда великий итальянский физиолог Луиджи Гальвани обнаружил механическую реакцию мышцы лягушки в ответ на единичный электрический импульс (Bresadola, 1998). Со времени этих первых шагов было проведено большое количество исследований в электрофизиологии с целью использования электрической стимуляции для тренировки мышц. Уже с 1960-х годов ЭМС использовалась для тренировки мелких мышц (приводящих большой палец руки) прямоугольными импульсами частотой 50 Гц и напряжением 40 вольт, подаваемыми на локтевой нерв (Ikai и Yabe, 1969). Однако этот метод был ещё далёк от применения в кондиционной тренировке, поскольку, как выявили исследователи, такой способ стимуляции оказался очень болезненным, и следовательно, поиск добровольцев был затруднён. В конце концов настоящим пионером в применении ЭМС-воздействия стал советский физиолог Яков Коц, который разработал оригинальное устройство, генерировавшее электрические импульсы частотой 2500 Гц, при этом импульсы подвергались частотной модуляции при 50 Гц. Применение такой ЭМС было вполне комфортно для спортсменов и длилось в течение 10 с с 50-секундным интервалом отдыха. Общее время воздействия равнялось 10 мин. Этот режим ЭМС, называемый «Русской ток», стал общеизвестен и в настоящее время используется в тренировочном процессе и физиотерапии.
'''Пример.''' Одним из самых обсуждаемых считается эксперимент с ЭМС-воздействием, проведённый Коцем и Хвилоном (1971) на 37 самбистах 15-17 лет, в котором применялись прямоугольные электрические импульсы частотой 50 Гц; воздействие длилось 10 с с интервалом 50 с и общей продолжительностью сеанса в 10 мин. В трёх экспериментальных сериях длительностью 9, 9 и 19 дней проводилась ЭМС-тренировка двуглавой мышцы плеча, в то время как в четвёртой, которая длилась 19 дней, тренировали трицепс голени. Соответственно, величина максимального произвольного мышечного сокращения (МПМС) оценивалась при сгибании предплечья или подошвенном сгибании стопы (Рис. 1). Тренировочный протокол предполагал применение ЭМС в каждый второй день 1-й серии и каждый день в других сериях. Первые три серии привели к росту МПМС на 27%; 29,8% и 38,4% соответственно. Окружность конечности увеличилась на 0,9%; 0,9% и 1,3% соответственно. Четвертая серия вызвала рост МПМС на 56,1% и увеличение окружности конечности на 1,4%. Кроме того, испытуемые выполняли прыжок в высоту, и их результат вырос на 6,5%. Ещё одна контрольная группа не применяла ЭМС, но регулярно выполняла контрольные измерения МПМС в течение 19 дней. Эти спортсмены не добились значительного прироста силы, следовательно вклад в увеличение силовых показателей руки или ноги внесла ЭМС, но не МПМС.
[[Image:21vek84.jpg|250px|thumb|right|Рис. 1. Схематичное представление ранних экспериментов с ЭМС-воздействием на мышцы руки и ноги с одновременной регистрацией силовых характеристик (Коц и Хвилон, 1971)]]
Представленные выше и другие результаты советских исследований пробудили большой интерес и критические замечания со стороны западных физиологов в связи с неожиданно высоким приростом силовых показателей, полученным после относительно коротких нетрадиционных методов воздействия. Вскоре после этого (1977) доктор Коц сообщил о результатах своих исследований на конференции в Канаде и представил данные, полученные на элитных спортсменах из разных видов спорта (Коц, 1977). Эта обновлённая информация вызвала большой интерес к методологии и деталям ЭМС-воздействия, которое позволяло получить необыкновенные успехи в спортивной подготовке. Однако из-за формальных правил, существовавших в СССР в то время, доктор Коц не мог сообщить все детали, необходимые для воспроизведения условий его эксперимента и получения аналогичных результатов (Ward и Shkuratova, 2002). Тем не менее в Канаде было проведено специальное исследование, в котором доктор Коц выступил соавтором метода высокочастотной ЭМС при развитии максимальной силы (St. Pierre et al., 1986). В эксперименте участвовали физически активные студенты, которые выполняли семь ЭМС-сессий в течение 8 дней, используя максимальные изометрические сокращения; применялся переменный ток частотой 2500 Гц, модулированный частотой 50 Гц, подаваемый на латеральную широкую мышцу бедра. Результаты испытаний до и после эксперимента не выявили какого-либо увеличения максимальной силы при изокинетическом разгибании голени. Возможные причины такого расхождения данных могут быть связаны с различиями в уровне подготовленности испытуемых (участниками исследования Кода и Хвилона были высоко мотивированные молодые борцы, а у испытуемых в канадском исследовании физическая активность была недостаточной).
Как отмечалось ранее, популярность ЭМС-воздействия резко возросла, и был проведён ряд исследований. Laughman с соавторами (1983), Selkowitz (1985) и Shneider-Mackler (1991) использовали ЭМС с «Русским током» и выявили значительное увеличение мышечной силы. Кроме того, в исследованиях Kramer и Semple (1983), McMicken с соавторами (1983) и Fahey с соавторами (1985), которые использовали ЭМС частотой 50-100 Гц, также было получено значительное увеличение силовых показателей. Однако один из самых сильных аргументов в пользу эффективности ЭМС-воздействия был получен в эксперименте, в котором участвовал тяжелоатлет самой высокой квалификации во время его целенаправленной олимпийской подготовки (Delitto et al., 1989).
'''Пример.''' 27-летний штангист топ-уровня, принимавший участие в Олимпийских играх 1984 г. в Лос-Анджелесе и квалифицированный в качестве члена национальной сборной США для участия в Олимпийских играх 1988 г. в Сеуле, подвергался соответствующему воздействию в течение 14 недель, разделённых на четыре этапа. 1-й этап (4 недели) состоял из обычной традиционной подготовки; 2-й этап (4 недели) включал ЭМС-сеансы 3 раза в неделю на четырёхглавую мышцу бедра с использованием треугольных электрических волн частотой 2500 Гц, модулированных частотой 75 Гц. Вызванные электрическими импульсами изометрические сокращения возникали с интенсивностью, которая в среднем соответствовала 112% МПМС. 3-й этап (4 недели) проходил без ЭМС. 4-й этап длился две недели и был схож со 2-м (включая ЭМС). Анализ тенденций выявил прирост силы на 20 кг при приседаниях и значительное увеличение показателей силы в рывке и толчке после каждого тренировочного этапа с ЭМС. Авторы отметили, что спортсмен был в состоянии терпеть ЭМС-воздействие большее, чем уровень МПМС, благодаря более высокому уровню адаптации к мышечному дискомфорту при высокоинтенсивных внешних воздействиях, а также высокой мотивации атлета к достижению максимального эффекта тренировочного процесса (Delitto et al., 1989). Так что результаты этого исследования полностью поддерживают приведённые ранее выводы Коца с соавторами относительно потенциальных преимуществ использования метода ЭМС.
Результаты приведённых выше исследований, труды конференции, на которой были представлены новые данные доктора Коца, цитируемая выше публикация Delitto с соавторами и появление различных устройств для ЭМС дают мощный импульс для реализации этой нетрадиционной технологии в мировой спортивной практике. Соответственно, большое количество исследований было проведено в рамках перспективных исследовательских проектов, рандомизированных контролируемых испытаний, и при сопровождении программ систематической подготовки спортсменов.
== Характеристика метода ЭМС и параметров стимуляции ==
Основные характеристики метода ЭМС и доступных технологий их использования определяются многими обстоятельствами, например данными многочисленных исследований, многолетним опытом использования, результатами клинических исследований и т.д. Наиболее важные и актуальные характеристики, влияющие на эффекты ЭМС-воздействия, кратко изложены ниже (табл. 1).
'''Таблица 1. Краткое изложение основных характеристик и параметров ЭМС''' (по Filipovic et al., 2013)
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Основные характеристики'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Описание'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Комментарии'''</p></td></tr>
<tr><td rowspan="2" bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Способ ЭМС'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Локальная ЭМС'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Стимулирование выбранной мышцы с использованием одиночных электродов'''</p></td></tr>
<tr><td>
<p>ЭМС всего тела</p></td><td>
<p>Одновременная стимуляция нескольких мышц с использованием ряда электродов</p></td></tr>
<tr><td rowspan="3">
<p>Тип мышечного сокращения</p></td><td>
<p>Изометрическая ЭМС</p></td><td>
<p>Стимуляция при изометрических условиях</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Динамическая ЭМС</p></td><td>
<p>Стимуляция во время динамического усилия</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Комбинированная ЭМС</p></td><td>
<p>ЭМС в сочетании с выполнением некоторого дополнительного упражнения</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Частота</p>
<p>стимуляции</p></td><td>
<p>Обычно варьировала от 3 до 100 Гц, однако используются также частоты 1-2,5 кГц</p></td><td>
<p>ЭМС с частотой 50-100 Гц используется при силовой тренировке; 30-50 Гц -при скоростно-силовой подготовке;</p>
<p>15-30 Гц - при работе над выносливостью отдельных мышц; и 2-15 Гц - для восстановления</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Форма</p>
<p>импульса</p></td><td>
<p>Существуют прямоугольные импульсы, переменные синусоидальные, треугольные, симметричные, асимметричные и пиковые</p></td><td>
<p>Наиболее широко используются прямоугольные и переменные синусоидальные формы импульсов</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Интенсивность</p>
<p>импульса</p></td><td>
<p>Она характеризуется максимальной комфортной или максимальной переносимой силой тока</p></td><td>
<p>Сила тока, измеряемая в амперах, колебалась в пределах 10-200 мА и имела тенденцию к увеличению в процессе регулярных ЭМС-сеансов</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Ширина спектра импульса</p></td><td>
<p>Наиболее часто используемая ширина спектра импульса колеблется в пределах 200-400 микросекунд</p></td><td>
<p>Ширина спектра импульса вместе с частотой и силой тока влияет на интенсивность стимулирующих сигналов</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Интенсивность</p>
<p>стимуляции</p></td><td>
<p>Варьирует в пределах 30-115% от МПМС*</p></td><td>
<p>Существует тенденция к увеличению интенсивности стимуляции в процессе лечения и в течение определённого тренировочного периода</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Продолжительность сеанса</p></td><td>
<p>Колеблется в пределах 5-30 мин</p></td><td>
<p>Если ЭМС-сеанс включён в спортивную тренировку, то его продолжительность, как правило, около 10-20 мин</p></td></tr>
</table>
<small>* МПМС - максимальное произвольное мышечное сокращение.</small>
Учитывая содержание табл. 1, стоит отметить, что ЭМС отдельных мышц значительно более популярна среди исследователей и практиков по сравнению с ЭМС всего тела. Причины такого предпочтения связаны с более высокой избирательностью этого варианта и большей предсказуемостью его последствий. Тем не менее можно предположить, что дальнейшие модификации и усовершенствования метода ЭМС всего тела откроют новые перспективы в его реализации.
Тип мышечного сокращения является наиболее обобщённой характеристикой тренировочного режима. В большинстве исследований ЭМС применялась на изометрически сокращающиеся мышцы. Однако применение электрических стимулов во время динамического движения позволяет воспроизводить определённые технические элементы; такое действие называется «наложением ЭМС». Вообще говоря, выполнение технических элементов с дополнительной стимуляцией выглядит очень перспективным, хотя исследование Paillard с соавторами (2005) дало им возможность прийти к выводу о том, что наложенная ЭМС не даёт значительных преимуществ по сравнению с произвольными мышечными сокращениями. Комбинированный метод, при котором ЭМС осуществляется в качестве дополнения к некоторым другим типам упражнений (со свободными весами, плиометри-ческим, взрывного типа и т.д.), является более благоприятным по сравнению с обычными тренировочными формами. Это положение подтверждается результатами многих исследований.
Частота стимуляции варьирует в широком диапазоне значений. Доктор Коц применял ЭМС с частотами около 2000 Гц, так как низкие частоты (20-100 Гц) вызывали мышечной дискомфорт и были даже болезненными для спортсменов. Дальнейшие модификации устройств для ЭМС привели к значительному улучшению реакции спортсменов и оптимизации их индивидуальных ощущений во время использования ЭМС с частотами 20-100 Гц. Обычно увеличение частоты во время ЭМС делает стимуляцию более интенсивной и приводит к достижению большей мышечной силы. Однако оптимальное значение, при котором мышца может сократиться с максимальной силой, различается для разных мышц и варьирует среди отдельных индивидуумов.
Форма импульса влияет на эргогенный эффект применения ЭМС. Stefanovska и Vo-dovnik (1985) сравнивали эффекты трёхнедельного ЭМС-воздействия с использованием прямоугольных или синусоидальных импульсов. Увеличение МПМС после прямоугольных импульсов было значительно выше, чем после использования синусоидальных: прирост 25% против 13% соответственно.
Ширина спектра импульса также влияет на интенсивность мышечной стимуляции. Наиболее используемые значения варьировали от 200 до 400 микросекунд. Более узкие импульсы также давали заметные эффекты, но оказались менее используемыми.
Интенсивность стимуляции оказалась одним из самых влиятельных факторов роста показателей силы после применения ЭМС-воздействия. Резюме результатов значимых исследований выявило высокую значимую корреляцию между процентом МПМС при электрически стимулированных мышечных сокращениях и приростом уровня силы тренированных спортсменов (Filipovic et al., 2011). Тем не менее обзор многочисленных исследований показывает, что случаи, когда интенсивность стимуляции превышала 100% МПМС, относительно редки (например, Delitto et al., 1989). Возможные причины такого ограничения могут быть связаны с повышенным мышечным дискомфортом и даже болевыми ощущениями, возникающими в процессе сверхмаксимальных мышечных сокращений. В любом случае, тренировочный порог для силовой тренировки с ЭМС соответствует уровню более 50% МПМС.
Продолжительность сеанса зависит в первую очередь от программы ЭМС, но дополнительным фактором является содержание всего тренировочного занятия, в которое включена ЭМС. В случаях, когда ЭМС используется в середине или в конце тренировки, продолжительность сеанса должна быть около 10-15 мин. В тех случаях, когда ЭМС планируется как отдельный сеанс, его продолжительность можно увеличить до 30 мин. Стоит отметить, что ЭМС-сеансы вызывают даже большую усталость, чем обычные произвольные мышечные сокращения. Это обстоятельство влияет на их продолжительность и место в ежедневном тренировочном расписании.
== Физиологические механизмы, обуславливающие эффект ЭМС тренировки ==
Понимание потенциальных преимуществ и возможных ограничений метода ЭМС предполагает знание общих механизмов, лежащих в основе различных эффектов, возникающих в процессе такого рода тренировок. Хотя многие детали и особенности таких механизмов всё ещё находятся в стадии обсуждения, можно выделить и рассмотреть наиболее влиятельные морфологические, биохимические и нейромоторные факторы
'''Мышечная гипертрофия'''. Первоначальное применение ЭМС в тренировке подчёркивает роль мышечной гипертрофии. Пионеры такого подхода Коц и Хвилон выявили увеличение окружности тренируемых конечностей. Принимая во внимание относительно короткие периоды ЭМС, такие изменения могут быть квалифицированы как существенные. В более углублённых исследованиях использовались такие прецизионные методы, как компьютерная и магнитно-резонансная томография, а также УЗИ. Хотя результаты исследований в значительной степени варьировали, доминирующей тенденцией было существенное увеличение площади поперечного сечения (ППС) стимулированных мышечных волокон после ЭМС высокой частоты (50-80 Гц) и отсутствие каких-либо изменений после низкочастотной ЭМС (8-20 Гц) - Sillen et al., 2013. Было также подчёркнуто, что значительное увеличение ППС происходило, когда интенсивность стимуляции оставалась на максимально переносимом, но некомфортном уровне.
Состав волокон и их избирательная гипертрофия были изучены с помощью пункционной биопсии стимулированных мышц. Важно отметить, что гипертрофия волокон происходила избирательно в медленных и смешанных (окислительно-гликолитических) волокнах, т.е. волокнах типа I и IIа; исследователи характеризовали эти изменения как переход от гликолиза к окислению (Gondin et al, 2005 и 2011). Такая адаптация поддерживается изменениями в активности ферментов, вызванными ЭМС. Было выявлено, что после ЭМС количество окислительных ферментов выросло на 7-30%, тогда как количество гликолитических ферментов не изменилось или даже уменьшилось (Sillen et al., 2013).
'''Нейромоторная адаптация'''. Хорошо известно, что нейромоторная адаптация к ЭМС-воздействию отличается от вызванной обычными произвольно выполняемыми упражнениями. В соответствии с принципом величины Хеннемана произвольные мышечные сокращения характеризуются вовлечением сначала небольших двигательных единиц, а когда потребность в проявлении силы становится достаточно высокой, активируются более крупные (Henneman et al., 1965). Это означает, что медленные мышечные волокна включаются сразу после двигательной команды, а быстрые - после особенного запроса. Вопреки этой схеме ЭМС производит неизбирательное, продолжительное и синхронизированное во времени вовлечение как медленных, так и быстрых волокон (Gregory & Bickel, 2005). Так как ЭМС постоянно активирует одни и те же мышечные волокна, это приводит к увеличению требований к метаболическим процессам и к выраженной мышечной усталости.
Это отчасти объясняет возникновение острого тренировочного эффекта, когда интервал отдыха достаточен для восстановления, или эффекта истощающей нагрузки, когда восстановление является недостаточным.
Хотя результаты многих исследований показали наличие мышечной гипертрофии после ЭМС-сеансов, существуют убедительные доказательства того, что ЭМС может приводить к значительному росту силы без каких-либо изменений в размере мышц. Hortobagyi и Maffiuletti (2011) рассмотрели большое количество исследований и нашли убедительные доказательства того, что значительный вклад в прирост силы, вызываемый ЭМС, вносят нейромоторные механизмы. Одним из возможных механизмов, влияющих на тренировочный эффект ЭМС, может быть увеличение возбудимости нейронов спинного мозга. Учитывая этот фактор как источник увеличения уровня проявления силы после стимуляции, авторы обзора пришли к выводу, что ЭМС-сеансы не дают соответствующих изменений в амплитуде Н-рефлекса, М-волны или сухожильного рефлекса, которые служат маркерами возбудимости нейронов спинного мозга. Соответственно, влияние этого фактора может быть оценено как небольшое или даже пренебрежимо малое. Другой фактор, названный супраспинальной адаптацией, предполагающий активацию соответствующих областей головного мозга, считается доминирующим источником нейромоторной адаптации к ЭМС (Hortobagyi и Maffiuletti, 2011). Существует множество доказательств в поддержку того, что ЭМС производит соматосенсорные и ноцицептивные (вызывающие или реагирующие на боль) сигналы, которые увеличивают возбудимость моторной коры головного мозга. Активация моторных и сенсорных зон коры головного мозга вызывает, в свою очередь, нисходящие сигналы к стимулируемым мышцам, повышая их сократительные и координационные способности (Francis et al., 2009). Преобладание супраспинальных факторов в нейромоторной адаптации, связанной с контралатеральными эффектами ЭМС, поддерживается дополнительными аргументами. Ипсилатеральное ЭМС-воздействие на четырёхглавую мышцу с правой стороны дало 60-процентный прирост силы в нетренированной четырёхглавой мышце слева (Hortobagyi et al., 1999). Такой прирост связан строго с переходом стимулирующих импульсов от тренируемых к нетренируемым полушариям головного мозга и указывает на высокий вклад супраспинальной адаптации к ЭМС-воздействию.
== Влияние ЭМС на физическую подготовленность и спортивные достижения ==
Существует большое количество исследований, в которых изучалось ЭМС-воздействие на спортсменов различной квалификации в разных видах спорта. В этом разделе приведены результаты нескольких исследований, опубликованных в основном в течение последних десятилетий. Результаты этих исследований представлены отдельно для трёх видов физической активности: индивидуальных, командных и парных видов спорта и общей физической подготовки.
=== Данные исследований в индивидуальных видах спорта ===
Таблица 2 суммирует результаты нескольких исследований, проведённых в различных индивидуальных видах спорта на квалифицированных спортсменах. Стоит отметить, что желание и готовность спортсмена к преодолению мышечного дискомфорта и даже боли, вызванной непривычными ЭМС-сеансами, заслуживают уважения и высокой оценки.
'''Таблица 2. Влияние электромиостимуляционной тренировки (ЭМС) на показатели подготовленности спортсменов в индивидуальных видах спорта'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Источник'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Влияние'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Участники'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Тренировочная программа и условия ЭМС'''</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Delitto et al., 1989</p></td><td>
<p>Замечательные успехи в рывке и толчке через 2 недели применения ЭМС; прирост результата в приседании со штангой на груди на 20 кг после 1 -й недели применения ЭМС в обоих случаях</p></td><td>
<p>1 тяжелоатлет</p>
<p>высокой</p>
<p>квалификации</p></td><td>
<p>Профессиональная тренировка с весами в сочетании с большим количеством ЭМС-сеансов на четырёхглавую мышцу бедра в течение 1 месяца и 2 недель с месячным перерывом между ними</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Pichon et al., 1995</p></td><td>
<p>Значительный рост результата в плавательных тестах на 25- и 50-метровых дистанциях и увеличение изокинетической силы рук на 10-15% (Р<0,05).</p>
<p>Никаких изменений в контрольной группе</p></td><td>
<p>14 взрослых мужчин-пловцов,</p>
<p>2 группы</p></td><td>
<p>Тренировка в плавании 5-10 ч в неделю в сочетании с ЭМС-воздействием на широчайшую мышцу спины продолжительностью 12 мин, 3 дня в неделю, 3 недели. Контрольная группа занималась только плаванием</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Deley et al., 2011</p></td><td>
<p>Через 3 недели изокинети-ческая сила нижних конечностей увеличилась на 35-50% (Р<0,05). Через 6 недель результат в прыжке улучшился на 14-20% (Р<0,05)</p></td><td>
<p>16 молодых гимнасток,</p>
<p>2 группы</p></td><td>
<p>Тренировка в спортивной гимнастике 6 дней в неделю в сочетании с ЭМС разгибателей голени в течение 20 мин (3 дня в неделю в течение 3 недель и 1 день в неделю в течение последующих 3 недель).</p>
<p>Контрольная группа - без ЭМС</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Girold et al., 2012</p></td><td>
<p>ЭМС и УС группы улучшили результат в плавании на 50 м кролем на 1,7% и 2% (Р<0,05), а также изокинетическую силу рук на 11,2-16,9% (Р<0,05). Никаких изменений в группе К</p></td><td>
<p>24 элитных</p>
<p>пловца</p>
<p>(мужчины)</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в плавании 20 ч в неделю в сочетании с: 1) ЭМС широчайшей мышцы спины в течение 15 мин, 3 дня в неделю;</p>
<p>2) упражнениями на суше (УС) -40 мин, 5 дней в неделю. Контрольная (К) группа - только плавание 4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Martinez-Lopes et al., 2012</p></td><td>
<p>ЭМС (150 Гц) в сочетании с плиометрическими упражнениями вызвала увеличение результата в прыжке на 4-28% (Р>0,05). Никакого прироста в группе К</p></td><td>
<p>98 молодых</p>
<p>тренированных</p>
<p>спортсменов,</p>
<p>4 группы</p></td><td>
<p>Традиционная легкоатлетическая подготовка (6 дней в неделю) в сочетании с плиометрическими упражнениями и ЭМС продолжительностью 12 мин (2 дня в неделю) по сравнению с контрольной (обычной) программой; 8 недель</p></td></tr>
</table>
Учитывая результаты, представленные в таблице 16.2, можно выделить ряд значимых особенностей.
#Результаты всех приведённых в ней исследований показали значительный тренировочный эффект как следствие роста соответствующих показателей подготовленности и/или результатов спортивных выступлений.
#Во всех исследованиях частоты ЭМС варьировали в диапазоне 50-150 Гц. Исключением был проект Delitto с соавторами, в котором использовался «русский ток». Более низкие частоты не использовались.
#Во всех исследованиях ЭМС применялось в качестве дополнения к систематической целенаправленной подготовке, которая занимала около 80-90% общего объёма расходов времени на тренировочный процесс.
#В 4 из 5 приведённых исследованиях эффект ЭМС оценивали с помощью сравнения результатов экспериментальной и контрольной групп, при этом контрольная группа выполняла ту же программу подготовки, но без сеансов ЭМС. Это контрастирует с программами ряда других исследований, в которых контрольные группы подвергались «фиктивной стимуляции» или не тренировались вовсе.
#За 3-4 недели тренированные спортсмены увеличили уровень развития своей силы на 10-50% (Pichon et al, 1995; Deley et al., 2011; Girold et al., 2012), что может быть квалифицировано как относительно высокий или исключительный рост. Такой прогресс обычно требует гораздо более длительного тренировочного периода.
Следует отметить, что данные, представленные в таблице 2, отражают лишь часть доступных публикаций, количество которых в значительной степени превышает объём приведённых работ. Тем не менее общая тенденция демонстрирует заметные эффекты ЭМС при сочетании с систематической подготовкой квалифицированных, подготовленных спортсменов в индивидуальных видах спорта.
Конечно, научные публикации являются наиболее ценным источником объективной информации, хотя важность другого источника под названием «непроверенная информация» не может быть недооценена. Работая в течение многих лет в тесном сотрудничестве с высококвалифицированными тренерами и спортсменами, автор данной книги накопил большой объём информации, полученной от уважаемых экспертов в таких видах спорта, как плавание, академическая гребля, гребля на байдарках и каноэ, гимнастика и т.д. Представляет интерес личный опыт использования этих методов, полученный более двух десятилетий назад во время подготовки элитных гребцов на байдарках и каноэ.
'''Результаты исследования'''. 12 элитных каноистов и байдарочников были разделены на две равные группы, при этом одна группа применяла ЭМС 3 раза в неделю, в то время как вторая следовала традиционной схеме силовой подготовки. Обе группы выполняли профессиональную сезонную программу, которая содержала 14-15 тренировок (в общей сложности 23-25 ч) в неделю. ЭМС-воздействие выполнялось с помощью персонального устройства доктора Кода - так называемого «Русского тока». Электроды располагались на четырёхглавой мышце бедра и мышце, выпрямляющей позвоночник у каноистов; трёхглавой мышце плеча и широчайшей мышце спины у байдарочников. ЭМС-сеансы длились 25 мин, всё исследование продолжалось две недели. Тренировочный эффект оценивался путём измерения средней мощности при имитации гребли на пружинно-рычажном эргометре в течение 2 мин. Сравнение полученных за время эксперимента изменений выявило значительное превосходство ЭМС-группы, которая превзошла контрольную на 14,5% (Р<0,05). Спортсмены из ЭМС-группы и их тренеры сообщили, что гребцы выполняли упражнения на воде с повышением качества, не чувствуя каких-либо негативных последствий применения нетрадиционных воздействий.
Таким образом, представленный выше пример и подавляющее большинство других персональных сообщений свидетельствуют о том, что ЭМС-воздействие во время серьёзной профессиональной подготовки производит скорее положительные эффекты и ценится спортсменами и тренерами. Кроме того, этот пример подтверждает потенциальную эффективность применения ЭМС в видах спорта на выносливость. К сожалению, доступные нам источники специальной литературы не обеспечивают поддержку наличию эргогенных эффектов ЭМС в дисциплинах на выносливость, хотя академисты и пловцы много рассказывают о том, что эти эффекты действительно существуют.
=== Данные исследований в спортивных играх ===
Таблица 3 суммирует данные ряда исследований, проведённых на квалифицированных, подготовленных спортсменах, практикующих систематические тренировки в командных и парных видах спорта на высоком уровне. Использовался максимальный допустимый ток, частота ЭМС варьировала между 50 и 100 Гц, сеансы проходили 3 раза в неделю и длились около 12-20 мин. ЭМС-эффекты оценивались в основном при сравнении результатов экспериментальных и контрольных групп; в трёх случаях эргогенные эффекты определялись путём расчёта роста показателей в одной группе (Maffiuletti et al, 2002; Malatesta et al., 2003; Maffiuletti et al., 2009).
'''Таблица 3. Влияние электромиостимуляции (ЭМС) на показатели подготовленности спортсменов в командных и парных видах спорта'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Источник'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Эффекты'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Участники'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Программа тренировки и условия ЭМС'''</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Maffiuletti et al., 2000</p></td><td>
<p>Рост изокинетической эксцентрической силы на 29-37% и 30-43% (Р<0,05) соответственно и улучшение в прыжке из приседа на 14% (Р<0,01)</p></td><td>
<p>10 взрослых</p>
<p>мужчин-</p>
<p>спортсменов</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в баскетболе в сочетании с ЭМС-сеансами для мышц ног: 48 сокращений за сеанс,</p>
<p>3 дня в неделю, 4 недели; наблюдение продолжалось в течение следующих 4 недель</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Maffiuletti et al., 2002</p></td><td>
<p>Значительное увеличение результата в прыжке из полу-приседа (на 8-10%), а в прыжке из приседа - на 21% (Р<0,001)</p></td><td>
<p>10 взрослых</p>
<p>мужчин-</p>
<p>спортсменов</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в волейболе в сочетании с ЭМС разгибателей голени (30 сокращений) и 50 плиометрическими прыжками, 3 дня в неделю, 4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Malatesta et al., 2003</p></td><td>
<p>Через десять дней после завершения программы ЭМС результат в прыжке увеличился на 4-6,5% (Р<0,05)</p></td><td>
<p>12 взрослых</p>
<p>мужчин-</p>
<p>спортсменов</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в волейболе в сочетании с ЭМС мышц ног (20-22 стимуляции) в течение 12 мин, 3 дня в неделю, 4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Brocherie et al., 2005</p></td><td>
<p>Группа ЭМС увеличила изокине-тическую силу на 18-25% и результат в 10-метровом спринте на 4,8%; результат в прыжке ухудшился. В контрольной группе без улучшения</p></td><td>
<p>17 взрослых тренированных спортсменов,</p>
<p>2 группы</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в хоккее (4 дня в неделю) в сочетании с ЭМС мышц ног в течение 12 мин 3 дня в неделю по сравнению с обычной контрольной программой, 3 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Maffiuletti et al., 2009</p></td><td>
<p>Значительное повышение максимальной изометрической силы (Р>0,001), результата в прыжке (на 6,4%), в 10-метровом спринте -на 3,3% (Р>0,005)</p></td><td>
<p>7 женщин и 5 мужчин (тренированные теннисисты)</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в теннисе в сочетании с ЭМС четырёхглавой мышцы в течение 16 мин, 3 дня в неделю, 3 недели; наблюдения продолжались в последующие 4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Babault et al., 2010</p></td><td>
<p>Группа ЭМС увеличила изокинетическую силу в приседании со штангой на плечах на 15% и результат в прыжке на 6,6-10% (Р>0,01); в контрольной группе без изменений</p></td><td>
<p>25 элитных регбистов, 2 группы</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в регби в сочетании с ЭМС мышц ног 3 дня в неделю в течение 6 недель и 1 день в неделю в течение последующих 6 недель по сравнению с обычной контрольной программой</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Bilot et al., 2010</p></td><td>
<p>Группа ЭМС увеличила эксцентрическую, изометрическую и концентрическую силу на 16,4%, 27,1% и 23,2% соответственно; рост скорости полёта мяча после удара -на 26% (Р>0,01); В контрольной группе без улучшений</p></td><td>
<p>20 взрослых тренированных спортсменов,</p>
<p>2 группы</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в футболе (около 5 часов в неделю) в сочетании с ЭМС разгибателей голени (36 сокращений) 3 дня в неделю по сравнению с идентичной программой тренировки в футболе без ЭМС,</p>
<p>6 недель</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Martinez-Lopes et al„ 2013</p></td><td>
<p>Выполнение плиометрических упражнений в сочетании с ЭМС увеличило скорость на спринтерской дистанции 30 метров по сравнению с другими программами (Р<0,01) и контрольной группой</p></td><td>
<p>78 молодых тренированных спортсменов,</p>
<p>4 группы</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в регби в сочетании с ЭМС мышц ног 3 дня в неделю в течение 6 недель и 1 день в неделю в течение последующих 6 недель</p></td></tr>
</table>
Во всех случаях ЭМС-воздействие дало значительные эргогенные эффекты, которые оценивались путём измерения изометрической и/или изокинетической силы, высоты прыжка, скорости в спринтерских забегах, скорости полёта мяча после удара. Как и в индивидуальных видах спорта, частота стимуляции превышала 50 Гц, и ЭМС-сеансы служили дополнением к традиционной специфической по виду спорта программе. Показатели максимальной силы увеличились за 4-6 недель на 16-43%, а результат в прыжке -на 5-21%. Принимая во внимание относительно высокий уровень подготовленности участников исследований, такой прогресс следует квалифицировать как весьма впечатляющий. Стоит отметить, что ЭМС-воздействие улучшает результаты избирательно, не влияя на некоторые из них. Например, в исследовании Brocherie с соавторами (2005) ЭМС-сеансы у хоккеистов вызвали существенное увеличение уровня максимальной силы и спринтерских способностей, в то время как результат в прыжке снизился. Авторы отметили, что в отличие от других командных видов спорта в хоккее с шайбой не требуется выполнять прыжки вверх, поэтому этот тест не отражает специфические требования этого вида спорта. Возможно, ЭМС специфических по виду спорта мышц даёт положительный перенос на доминирующие спортивные функции, но не влияет на те, которые не соответствуют специфике вида спорта.
=== Эффект ЭМС в процессе рекреационной тренировки ===
Значительная часть исследований применения ЭМС была выполнена вне рамок систематической подготовки спортсменов в конкретном виде спорта. В этих случаях для выполнения экспериментальных программ, где результаты ЭМС-воздействия сравнивались с результатами традиционной тренировки, привлекались добровольцы. Их, как правило, просили не выполнять какие-либо другие физические упражнения во время эксперимента. Таблица 4 суммирует данные исследований, которые были выполнены независимо от вида спорта и не сочетались с дополнительными тренировочными занятиями.
'''Таблица 4. Эффекты электромиостимуляции (ЭМС) при отсутствии её включения в традиционный процесс спортивной подготовки в некоторых видах спорта'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Источник'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Эффект'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Участники'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Тренировочная программа и условия ЭМС'''</p></td></tr>
<tr><td>
<p>St. Pierre et al„ 1986</p></td><td>
<p>Нет прироста в величине пикового крутящего момента при изокинетическом разгибании голени; уменьшение зоны быстрых мышечных волокон у мужчин (Р<0,05)</p></td><td>
<p>10 студенток и студентов колледжа</p></td><td>
<p>Изометрическое ЭМС-воздействие на четырёхглавую мышцу, максимальные сокращения,</p>
<p>7 сеансов в течение 8 дней</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Zhou</p>
<p>et al., 2002</p></td><td>
<p>Максимальная сила увеличилась на 24,5% и 21,1% в ПС и ЭМС группах соответственно (Р<0,05); не выявлено преимущество ЭМС-воздействия</p></td><td>
<p>30 молодых</p>
<p>спортсменов-</p>
<p>любителей,</p>
<p>3 группы</p></td><td>
<p>40 изометрических разгибаний голени при 65% МПМС*:</p>
<p>1) произвольные сокращения (ПС);</p>
<p>2) ЭМС-воздействие; Контрольная группа активно тренировалась; 3 дня в неделю, 4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Porcari et ai., 2005</p></td><td>
<p>Без роста уровня изометрической и изокинетической силы, жировой массы и обхватов тела. Нет различий между ЭМС и контрольной группами</p></td><td>
<p>27 студентов и студенток колледжа,</p>
<p>2 группы</p></td><td>
<p>Билатеральное ЭМС-воздействие на двуглавую мышцу бедра, четырёхглавую мышцу, бицепс и трицепс плеча, а также мышцы брюшного пресса в течение 45 мин по сравнению с контрольной программой, включавшей имитацию стимуляции; 3 дня в неделю, 8 недель</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Holcomb,</p>
<p>2006</p></td><td>
<p>Тренировка произвольного мышечного сокращения дала значительно большее увеличение максимальной силы по сравнению с ЭМС и контрольной группами</p></td><td>
<p>24 студента университета, 3 группы</p></td><td>
<p>15 изометрических сокращений сгибателей предплечья -15 мин:</p>
<p>1) с ЭМС (интенсивность 20,4% МПМС);</p>
<p>2) без ЭМС.</p>
<p>Контрольная группа - без тренировки; 3 дня в неделю, 8 недель</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Herrera et at., 2006</p></td><td>
<p>Группа ЭМС увеличила МПМС на 9,1%; CSA на 9% (Р <0,05). Группа ЭМСП увеличила МПМС на 16,3%; ППС на 7,1%, а также результат в прыжке (Р<0,05). В контрольной группе без изменений</p></td><td>
<p>40 студентов университета, 4 группы</p></td><td>
<p>Четыре варианта тренировки разгибателей голени:</p>
<p>1) ЭМС-воздействие;</p>
<p>2) плиометрические упражнения;</p>
<p>3) ЭМС в сочетании с плиометри-ческими упражнениями (ЭМСП). Контрольная группа активно тренировалась; 4 дня в неделю,</p>
<p>4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Avila</p>
<p>et al., 2008</p></td><td>
<p>Увеличилась максимальная изокинетическая сила обеих ног (Р <0,05); существенных преимуществ ЭМС не выявлено</p></td><td>
<p>20 молодых добровольцев (женщин и мужчин)</p></td><td>
<p>Изокинетическая силовая тренировка с наложением ЭМС на одну ногу по сравнению с аналогичной тренировкой другой ноги, 2 дня в неделю, 4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Herrera et al., 2010</p></td><td>
<p>Группа ЭМС увеличила максимальную силу значительнее, чем группа ПС (49,1% против 24,5%; Р>0,01). Однако результаты в прыжке и спринте не улучшились</p></td><td>
<p>28 молодых мужчин-добровольцев, 3 группы</p></td><td>
<p>Тренировка разгибателей голени с высоким сопротивлением (64 повторения):</p>
<p>1) с наложением ЭМС;</p>
<p>2) с произвольными мышечными сокращениями (ПС);</p>
<p>3) активным контролем;</p>
<p>4 дня в неделю,4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Boisgontier et al., 2012</p></td><td>
<p>Значительные разтличия в острых эффектах выполнения ПС и ЭМС программ (Р<0,05). ЭМС позволяет поддерживать уровень максимальной силы до конца испытания в отличие от протокола ПС</p></td><td>
<p>17 молодых</p>
<p>спортсменов-</p>
<p>любителей</p></td><td>
<p>50 максимальных изометрических разгибаний предплечья:</p>
<p>1) произвольные сокращения (ПС);</p>
<p>2) произвольные сокращения с наложением ЭМС</p></td></tr>
</table>
После обзора данных таблицы 16.4 молено сделать главный вывод о том, что ЭМС-воздействие часто не даёт преимуществ по сравнению с произвольными мышечными сокращениями, если оно не сочетается с другими традиционными видами тренировок. Действительно, Zhou с соавторами (2002), Porcari с соавторами (2005), Holcomb с соавторами (2006) и Avila с соавторами (2008) не выявили преимуществ ЭМС по сравнению с равноценной традиционной тренировкой. Их данные согласуются с результатами мета-анализа Вах с соавторами (2005), которые сделали вывод о том, что сама ЭМС может быть более эффективной, чем произвольные мышечные сокращения в особых клинических ситуациях: при иммобилизации пациента или когда он носит гипсовую повязку. Авторы утверждали, что в других случаях ЭМС-воздействие не более полезно, чем обычные упражнения, выполняемые произвольно. Это положение не подтверждается результатами Boisgontier с соавторами (2012), которые сравнивали степень снижения величины усилий в серии максимальных изометрических сокращений, выполненных произвольно и с наложением ЭМС. Это исследование показало, что применение ЭМС обеспечило гораздо большую сопротивляемость нарастающему утомлению по сравнению с произвольными мышечными сокращениями.
ЭМС-воздействие в сочетании с другими формами спортивной подготовки позволяет повысить тренировочные эффекты традиционных упражнений, усиливая проявление максимальных силовых и скоростно-силовых способностей. Одно только ЭМС-воздействие не гарантирует получение преимуществ по сравнению с традиционными произвольно выполняемыми упражнениями, хотя в особых случаях, когда спортсмен ограничен в обычных действиях после травмы, этот метод может быть использован для предотвращения потери силовых качеств и мышечной атрофии.
== Практические замечания по применению ЭМС тренировки ==
Подводя итоги представленной выше информации, стоит сделать несколько предположений, которые могут иметь отношение к применению ЭМС-воздействия при подготовке спортсменов разной квалификации. В спортивной подготовке широко используются различные приборы и устройства, однако применение ЭМС-сеансов требует специальных знаний и предварительного освоения. Приборы ЭМС обычно снабжены надлежащей инструкцией, содержащей всю необходимую информацию для эксплуатации и выбора тренировочных режимов, таких как развитие силовых способностей (гипертрофии, взрывной силы), выносливости, в том числе увеличения плотности капилляров, активного восстановления и облегчения боли. Рекомендуется следовать этим инструкциям и использовать помощь профессионального консультанта в области ЭМС или физиотерапии.
Вариант метода ЭМС может быть выбран в соответствии с конкретными требованиями определённого вида спорта и особенностями конкретного тренировочного цикла (ме-зоциклового блока). Например, тренировочный блок, направленный на развитие силовых способностей, может сопровождаться применением соответствующих ЭМС-сеансов; тренировочный блок высокоинтенсивных упражнений на развитие выносливости может включать в себя ЭМС-сеансы для активного восстановления и капилляризации и т.д. Несколько основных положений, касающихся планирования ЭМС-воздействия в годичном цикле, представлены в табл. 5.
'''Таблица 5. Общая характеристика ЭМС-воздействия, включённого в годичный план спортивной подготовки'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Статус спортсменов'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Продолжительность тренировочного цикла''', недели</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Частота применения, сеансы в неделю'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Продолжительность ЭМС-сеанса''', мин</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Интенсивность ЭМС'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Количество циклов ЭМС в год'''</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Оздоровительный</p></td><td>
<p>6-8</p></td><td>
<p>3</p></td><td>
<p>15-20</p></td><td>
<p>От средней до субмаксимальной</p></td><td>
<p>2-3</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Средний</p></td><td>
<p>4-6</p></td><td>
<p>3-4</p></td><td>
<p>20-25</p></td><td>
<p>От средней до высокой</p></td><td>
<p>2-4</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Высокий</p></td><td>
<p>3-4</p></td><td>
<p>3-6</p></td><td>
<p>20-30</p></td><td>
<p>Высокая</p></td><td>
<p>3-5</p></td></tr>
</table>
Как следует из табл. 5, ЭМС-воздействие необходимо сосредоточить в определённых тренировочных циклах, продолжительность которых должна соответствовать мезо-циклу, и может быть включено в программу блоковой периодизации. Концентрация и интенсивность ЭМС-сеансов будет выше у спортсменов высокой квалификации по сравнению с менее подготовленными. Конечно, содержание ЭМС-сеансов должно определяться в соответствии с надлежащими требованиями видов спорта, этапов подготовки и особенностей спортсменов.
Следует отметить, что острый тренировочный эффект ЭМС-воздействия зависит от его продолжительности и условий. То есть ЭМС-сеанс может быть выполнен вне рамок других тренировок (1), до начала тренировки (2) и после тренировки (3). В первом случае количество тренировочных стимулов может быть увеличено; соответственно продолжительность и интенсивность ЭМС, а также количество стимулированных мышц может быть больше, чем в сеансах, сочетающихся с регулярными тренировками.
Во втором случае ЭМС-сеанс заметно влияет на выбранные мышцы, слегка увеличивая уровень их утомления перед основной тренировочной нагрузкой. В таком варианте предварительная стимуляция не приведёт к метаболическому утомлению, и энергетически затратные упражнения могут быть успешно выполнены. Тем не менее предварительно утомлённые мышцы получают удвоенную нагрузку, что должно быть принято во внимание и использовано в общем тренировочном процессе.
Третий вариант предполагает, что обычные тренировки будут проводиться в оптимальных условиях и что ЭМС завершит тренировку, давая дополнительный эффект, направленный на мышечную гипертрофию, капилляризацию или активное восстановление.
== Заключение ==
Электромиостимуляция является одним из наиболее популярных, но всё ещё спорных методов нетрадиционной спортивной подготовки. Как теоретические, так и практические аспекты её применения остаются в стадии обсуждения, хотя большинство исследователей и аналитиков спорта подтверждают его огромный потенциал в достижении относительно быстрого и существенного прогресса в развитии максимальной, взрывной силы и скоростно-силовых способностей. Некоторые источники предлагают использовать преимущества ЭМС для развития мышечной выносливости, хотя научно обоснованных доказательств, подтверждающих это предположение, всё ещё недостаточно (например, выводы Boisgontier с соавторами, 2012). Принимая во внимание тот факт, что ЭМС-воздействие даёт выборочную гипертрофию медленных и быстрых окислительных волокон и увеличивает активность аэробных ферментов (Sillen et al., 2013), есть основания предполагать его положительный эффект в видах спорта на выносливость. Это предположение подтверждается опытом ряда тренеров и спортсменов, в том числе личным опытом автора. Известно, что ряд хорошо организованных исследований был проведён советскими учеными под руководством доктора Коца на пловцах, гребцах-академистах и велосипедистах высокого уровня, однако лишь малая часть их результатов доступна. Поэтому очень желательно, чтобы новые соответствующие исследования ЭМС-эффектов в видах спорта на выносливость пролили свет на этот вопрос.
Обзор имеющихся публикаций даёт убедительные доказательства того, что явно выраженные эргогенные эффекты ЭМС могут быть достигнуты в случае её сочетания с другими формами спортивной подготовки, такими как плиометрические и другие взрывные упражнения, упражнения со свободными весами и/или обычной тренировкой в определённом виде спорта. Изучение использования ЭМС отдельно от обычных тренировочных упражнений сопровождалось противоречивыми результатами, которые не позволяют рекомендовать такой подход для широкой практики.
В публикациях, упомянутых в этой главе, представлены данные, полученные на элитных высококвалифицированных молодых спортсменах и на здоровых добровольцах. Возникает вопрос: какая категория спортсменов является наиболее подходящей для применения метода ЭМС? Безусловно, это категория квалифицированных подготовленных спортсменов, которые уже адаптировались к любым видам традиционных средств тренировки. Причины такой избирательности включают методологические, физиологические и финансовые предпосылки. С методологической точки зрения не стоит применять необычные методы подготовки для спортсменов, которые и так достаточно чувствительны и хорошо реагируют на традиционные. При рассмотрении вопроса с позиции физиолога следует заметить, что реакция спортсменов низкой квалификации на мощное воздействие, влияющее на их центральную и периферическую нервную систему, может быть непредсказуемой. Их вегетативная нервно-мышечная регуляции ещё не достигла достаточно высокого уровня, и они, как правило, хуже переносят ЭМС-воздействие. Финансовые причины касаются следующего тривиального факта: ЭМС-сеансы требуют дополнительных расходов, в то время как бюджет на подготовку спортсменов невысокой квалификации, как правило, значительно ниже, чем у высококвалифицированных.
== Литература ==
*Avila, М., Brasileiro, J., and Salvini, Т. (2008). Electrical stimulation and isokinetic training: effects on strength and neuromuscular properties of healthy young adults. Rev Bras Fisioter; 12(6): 435-440.
*Babault, N., Cometti, G., Bernardin, M. et al. (2007). Effects of electromyostimulation training on muscle strength and power of elite rugby players. J Strength Cond Res; 21: 431-437.
*Babkin, D., Timtsenko, N. (1977). Electrostimulation: notes from Dr.Y.M. Kots’ (USSR) lectures and laboratory periods presented at the Canadian-Soviet exchange symposium on electrostimulation of skeletal muscles. Montreal: Concordia University.
*Bax, L., Staes, F., and Verhagen, A. (2005). Does neuromuscular electrical stimulation strengthen the quadriceps femoris? A systematic review of randomized controlled trials. Sports Med; 35: 191-212.
*Bilot, M., Martin, A., Paizis, C. et al. (2010). Effects of an electrostimulation training program on strength, jumping, and kicking capacities in soccer players. J Strength Cond Res; 24 (5): 1407-1413.
*Brocherie, F., Babault, N., Cometti, G. et al. (2005). Electrostimulation training effects on the physical performance of ice hockey players. Med Sci Sports Exerc; 37 (3): 455-460.
*Deley, G., Cometti, C., Fatnassi, A. et al. (2011). Effects of combined electromyostimulation and gymnastic training in prepubertal girls.] Strength Cond Res; 25(2): 520-526.
*Delitto, A., Brown, M., Strube, M. et al. (1989). Electrical stimulation of quadriceps femoris in an elite weight lifter: A single subject experiment. Int J Sport Med; 10: 187-191.
*Fahey, T.D., Flarvey, M., Schroeder, R. et al. (1985). Influence of sex difference and knee joint position on electrical stimulation-modulated strength increases. Med Sci Sports Exerc; 17: 144-147.
*Filipovic, A., Kleinoder, H., Dormann, U. et al. (2011). Electromyostimulation—a systematic review of the influence of training regimens and stimulation parameters on effectiveness in electromyostimulation training of selected strength parameters. J Strength Cond Res; 25(11): 3218-3238.
*Filipovic, A., Kleinoder, FI., Dormann, U. et al. (2012). Electromyostimulation - a systematic review of the effects of different EMS methods on selected strength parameters in trained and elite athletes. J Strength Cond Res; 26 (9): 2600-614.
*Gregory, C.M., Bickel, C.S. (2005). Recmitment patterns in human skeletal muscle during electrical stimulation. Phys Ther; 85: 358-364.
*Gondin, J., Guette, M., Ballay, Y. et al. (2005). Electromyostimulation training effects on neural drive and muscle architecture. Med Sci Sports Exerc; 37: 1291-1299.
*Gondin, J., Brocca, L., Bellinzona, E. etal. (2011) Neuromuscular electrical stimulation training induces atypical adaptations of the human skeletal muscle phenotype: a functional and proteomic analysis. J Appl Physiol; 110: 433-450.
*Gondin, J., Cozzone, P.J., Bendahan, D. (2011). Is high-frequency neuromuscular electrical stimulation a suitable tool for muscle performance improvement in both healthy humans and athletes? Eur I Appl Physiol; 111: 2473-2487.
*Herrero, J., Izquierdo, М., Maffiuletti, N. et al. (2006). Electromyostimulation and plyometric training effects on jumping and sprint time. Int J Sports Med; 27: 533-539.
*Holcomb, W.R. (2006). Effect of training with neuromuscular electrical stimulation on elbow flexion strength. J Sports Sci Med; 5: 276-281.
*Hortobagyi, T., Scott, K., (1999). Cross-education of muscle strength is greater with stimulated than voluntary contractions. Motor Control; 3(2): 205-219.
*Hortobagyi, T., Maffiuletti, N. (2011). Neural adaptations to electrical stimulation strength training. Eur J Appl Physiol; 111(10): 2439-2449.
*Ikai, M., Yabe, K. (1969). Training effect of muscular endurance by means of voluntary and electrical stimulation. Int Z Angew Physiol; 28: 55-60.
*Коц Я.М., Хвилон В.A. (1971). Тренировка мышечной силы методом электростимуляции: сообщение 2. Тренировка методом электрического тетанического раздражения мышц прямоугольными импульсами. Теория и практика физ. культуры; 4: 66-72.
*Kramer, J.F., Semple, J.F. (1983). Comparison of selected strengthening techniques for normal quadriceps. Physiotherapy Canada; 35: 300-304.
*Baughman, K., Youdas, J., Garrett, T. et al. (1983). Strength Changes in the Normal Quadriceps Femo-ris Muscle as a Result of Electrical Stimulation. Phys Ther; 63: 494-499.
*Maffiuletti, N., Cometti, G., Amiridis, G. et al. (2000). The effects of the training and basketball practice on muscle strength and jumping ability. Intern J Sports Met/; 21: 437-443.
*Maffiuletti, N., Dugnani, S., Folz, M. et al. (2002). Effects of combined electrostimulation and plyometric training of vertical jump height. Med Sci Sports Exerc; 34: 1638-1644.
*Maffiuletti, N., Bramanti, J., Jubeau, M. et al. (2009). Feasibility and efficacy of progressive electrostimulation strength training for competitive tennis players. J Strength Cond Res; 23: 677-682.
*Malatesta, D., Cattaneo, F., Dugnani, S. et al. (2003). Effects of electromyostimulation training and volleyball practice on jumping ability. J Strength Cond Res; 17: 573-579.
*Martinez-Lopez, E., Benito-Martinez, E, Hita-Contreras, F. et al. (2012). Effects of electrostimulation and plyometric training program combination on jump height in teenage athletes. J Sports Sci Med] 11: 727-735.
*McMicken, D.F., Todd-Smith, M., Tompson, C. (1983). Strengthening of human quadriceps muscles by cutaneous electrical stimulation. Scand J Rehab Med; 15: 25-28.
*Paillard, T., Noe, F., Passelergue P. et al. (2005). Electrical stimulation superimposed onto voluntary muscular contraction. Sports Med; 35: 951-966.
*Pichon, F., Chatard, J., Martin, A. et al. (1995). Electrical stimulation and swimming performance. Med Sci Sports Exer; 27: 1671-1676.
*Porcari, J., Miller, J., Cornwell, K. et al. (2005). The effects of neuromuscular electrical stimulation training on abdominal strength, endurance, and selected anthropometric. J Sports Sci Med; 4: 66-75.
*Snyder-Mackler, L., Garrett, M., Roberts, M. (1989). A comparison of torque generating capabilities of three different electrical stimulating currents. J Orthop Sports Phys Ther; 11: 297-301.
*Selkowitz, D. (1985). Improvement in Isometric strength of quadriceps femoris muscle after training with electrical stimulation. Phys Ther; 65: 186-196.
*Sillen, M., Franssen, F., Gosker, H. et al. (2013). Metabolic and structural changes in lower-limb skeletal muscle following neuromuscular electrical stimulation: a systematic review. PLOS one 8; 9, e69391.
*Stefanovska, A., Vodovnik, L. (1985). Change in muscle force following electrical stimulation: dependence on stimulation waveform and frequency. Scand J Rehabil Med; 17: 141-146.
*St Pierre, D„ Taylor, A.W., Lavoie, M. et al. (1986). Effects of 2,500-Hz sinusoidal cwrent on fibre area and strength of the quadriceps femoris. J Sports Med Phys Fitness; 26: 60-66.
*Ward, A., Shkuratova, N. (2002). Russian electrical stimulation: The early experiments. Phys Ther; 82(10): 1019-1030.
*Zhou, S., Oakman, A., Davie, A.J. (2002). Effects of unilateral voluntary and electromyostimulation training on muscular strength on the contralateral limb. Hong Kong Journal of Sports Medicine and Sports Science; 14: 1-11.
== Электромиостимуляционная (ЭМС) тренировка ==
Несмотря на то что '''электрическая стимуляция мышц (ЭМС)''' в тренировочном процессе известна с 1960-х годов, она по-прежнему считается оригинальным необычным методом, реализация которого требует дополнительных знаний, навыков, инструментария и готовности экспериментировать. Хотя метод ЭМС был описан в нескольких серьёзных публикациях, посвящённых подготовке спортсменов (Zatsiorsky, 1995; Verkhoshansky, 2009 и др.), этот вопрос нуждается в дальнейшем рассмотрении. Причины такого дополнительного внимания связаны с непрерывными дискуссиями, имеющими отношение к потенциальным достоинствам и недостаткам этого метода, появлению новых неоднозначных результатов, доступностью современных устройств и скептическим мнением некоторых практиков в различных видах спорта. Кроме того, публикация последних научных обзоров представила обновлённую информацию о механизмах, лежащих в основе потенциальных эффектов ЭМС, которые помогут понять сущность и ограничения этого метода (см. Hortobagyi и Maffiuletti, 2011; Sillen et al., 2013; Filipovic et al., 2013). Таким образом, включение этой главы в настоящий раздел книги, посвященной инновационным технологиям, является разумным и уместным.
== История создания метода ==
Явление вызванного электрическими импульсами мышечного сокращения известно с 1791 г., когда великий итальянский физиолог Луиджи Гальвани обнаружил механическую реакцию мышцы лягушки в ответ на единичный электрический импульс (Bresadola, 1998). Со времени этих первых шагов было проведено большое количество исследований в электрофизиологии с целью использования электрической стимуляции для тренировки мышц. Уже с 1960-х годов ЭМС использовалась для тренировки мелких мышц (приводящих большой палец руки) прямоугольными импульсами частотой 50 Гц и напряжением 40 вольт, подаваемыми на локтевой нерв (Ikai и Yabe, 1969). Однако этот метод был ещё далёк от применения в кондиционной тренировке, поскольку, как выявили исследователи, такой способ стимуляции оказался очень болезненным, и следовательно, поиск добровольцев был затруднён. В конце концов настоящим пионером в применении ЭМС-воздействия стал советский физиолог Яков Коц, который разработал оригинальное устройство, генерировавшее электрические импульсы частотой 2500 Гц, при этом импульсы подвергались частотной модуляции при 50 Гц. Применение такой ЭМС было вполне комфортно для спортсменов и длилось в течение 10 с с 50-секундным интервалом отдыха. Общее время воздействия равнялось 10 мин. Этот режим ЭМС, называемый «Русской ток», стал общеизвестен и в настоящее время используется в тренировочном процессе и физиотерапии.
'''Пример.''' Одним из самых обсуждаемых считается эксперимент с ЭМС-воздействием, проведённый Коцем и Хвилоном (1971) на 37 самбистах 15-17 лет, в котором применялись прямоугольные электрические импульсы частотой 50 Гц; воздействие длилось 10 с с интервалом 50 с и общей продолжительностью сеанса в 10 мин. В трёх экспериментальных сериях длительностью 9, 9 и 19 дней проводилась ЭМС-тренировка двуглавой мышцы плеча, в то время как в четвёртой, которая длилась 19 дней, тренировали трицепс голени. Соответственно, величина максимального произвольного мышечного сокращения (МПМС) оценивалась при сгибании предплечья или подошвенном сгибании стопы (Рис. 1). Тренировочный протокол предполагал применение ЭМС в каждый второй день 1-й серии и каждый день в других сериях. Первые три серии привели к росту МПМС на 27%; 29,8% и 38,4% соответственно. Окружность конечности увеличилась на 0,9%; 0,9% и 1,3% соответственно. Четвертая серия вызвала рост МПМС на 56,1% и увеличение окружности конечности на 1,4%. Кроме того, испытуемые выполняли прыжок в высоту, и их результат вырос на 6,5%. Ещё одна контрольная группа не применяла ЭМС, но регулярно выполняла контрольные измерения МПМС в течение 19 дней. Эти спортсмены не добились значительного прироста силы, следовательно вклад в увеличение силовых показателей руки или ноги внесла ЭМС, но не МПМС.
[[Image:21vek84.jpg|250px|thumb|right|Рис. 1. Схематичное представление ранних экспериментов с ЭМС-воздействием на мышцы руки и ноги с одновременной регистрацией силовых характеристик (Коц и Хвилон, 1971)]]
Представленные выше и другие результаты советских исследований пробудили большой интерес и критические замечания со стороны западных физиологов в связи с неожиданно высоким приростом силовых показателей, полученным после относительно коротких нетрадиционных методов воздействия. Вскоре после этого (1977) доктор Коц сообщил о результатах своих исследований на конференции в Канаде и представил данные, полученные на элитных спортсменах из разных видов спорта (Коц, 1977). Эта обновлённая информация вызвала большой интерес к методологии и деталям ЭМС-воздействия, которое позволяло получить необыкновенные успехи в спортивной подготовке. Однако из-за формальных правил, существовавших в СССР в то время, доктор Коц не мог сообщить все детали, необходимые для воспроизведения условий его эксперимента и получения аналогичных результатов (Ward и Shkuratova, 2002). Тем не менее в Канаде было проведено специальное исследование, в котором доктор Коц выступил соавтором метода высокочастотной ЭМС при развитии максимальной силы (St. Pierre et al., 1986). В эксперименте участвовали физически активные студенты, которые выполняли семь ЭМС-сессий в течение 8 дней, используя максимальные изометрические сокращения; применялся переменный ток частотой 2500 Гц, модулированный частотой 50 Гц, подаваемый на латеральную широкую мышцу бедра. Результаты испытаний до и после эксперимента не выявили какого-либо увеличения максимальной силы при изокинетическом разгибании голени. Возможные причины такого расхождения данных могут быть связаны с различиями в уровне подготовленности испытуемых (участниками исследования Кода и Хвилона были высоко мотивированные молодые борцы, а у испытуемых в канадском исследовании физическая активность была недостаточной).
Как отмечалось ранее, популярность ЭМС-воздействия резко возросла, и был проведён ряд исследований. Laughman с соавторами (1983), Selkowitz (1985) и Shneider-Mackler (1991) использовали ЭМС с «Русским током» и выявили значительное увеличение мышечной силы. Кроме того, в исследованиях Kramer и Semple (1983), McMicken с соавторами (1983) и Fahey с соавторами (1985), которые использовали ЭМС частотой 50-100 Гц, также было получено значительное увеличение силовых показателей. Однако один из самых сильных аргументов в пользу эффективности ЭМС-воздействия был получен в эксперименте, в котором участвовал тяжелоатлет самой высокой квалификации во время его целенаправленной олимпийской подготовки (Delitto et al., 1989).
'''Пример.''' 27-летний штангист топ-уровня, принимавший участие в Олимпийских играх 1984 г. в Лос-Анджелесе и квалифицированный в качестве члена национальной сборной США для участия в Олимпийских играх 1988 г. в Сеуле, подвергался соответствующему воздействию в течение 14 недель, разделённых на четыре этапа. 1-й этап (4 недели) состоял из обычной традиционной подготовки; 2-й этап (4 недели) включал ЭМС-сеансы 3 раза в неделю на четырёхглавую мышцу бедра с использованием треугольных электрических волн частотой 2500 Гц, модулированных частотой 75 Гц. Вызванные электрическими импульсами изометрические сокращения возникали с интенсивностью, которая в среднем соответствовала 112% МПМС. 3-й этап (4 недели) проходил без ЭМС. 4-й этап длился две недели и был схож со 2-м (включая ЭМС). Анализ тенденций выявил прирост силы на 20 кг при приседаниях и значительное увеличение показателей силы в рывке и толчке после каждого тренировочного этапа с ЭМС. Авторы отметили, что спортсмен был в состоянии терпеть ЭМС-воздействие большее, чем уровень МПМС, благодаря более высокому уровню адаптации к мышечному дискомфорту при высокоинтенсивных внешних воздействиях, а также высокой мотивации атлета к достижению максимального эффекта тренировочного процесса (Delitto et al., 1989). Так что результаты этого исследования полностью поддерживают приведённые ранее выводы Коца с соавторами относительно потенциальных преимуществ использования метода ЭМС.
Результаты приведённых выше исследований, труды конференции, на которой были представлены новые данные доктора Коца, цитируемая выше публикация Delitto с соавторами и появление различных устройств для ЭМС дают мощный импульс для реализации этой нетрадиционной технологии в мировой спортивной практике. Соответственно, большое количество исследований было проведено в рамках перспективных исследовательских проектов, рандомизированных контролируемых испытаний, и при сопровождении программ систематической подготовки спортсменов.
== Характеристика метода ЭМС и параметров стимуляции ==
Основные характеристики метода ЭМС и доступных технологий их использования определяются многими обстоятельствами, например данными многочисленных исследований, многолетним опытом использования, результатами клинических исследований и т.д. Наиболее важные и актуальные характеристики, влияющие на эффекты ЭМС-воздействия, кратко изложены ниже (табл. 1).
'''Таблица 1. Краткое изложение основных характеристик и параметров ЭМС''' (по Filipovic et al., 2013)
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Основные характеристики'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Описание'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Комментарии'''</p></td></tr>
<tr><td rowspan="2" bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Способ ЭМС'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Локальная ЭМС'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Стимулирование выбранной мышцы с использованием одиночных электродов'''</p></td></tr>
<tr><td>
<p>ЭМС всего тела</p></td><td>
<p>Одновременная стимуляция нескольких мышц с использованием ряда электродов</p></td></tr>
<tr><td rowspan="3">
<p>Тип мышечного сокращения</p></td><td>
<p>Изометрическая ЭМС</p></td><td>
<p>Стимуляция при изометрических условиях</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Динамическая ЭМС</p></td><td>
<p>Стимуляция во время динамического усилия</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Комбинированная ЭМС</p></td><td>
<p>ЭМС в сочетании с выполнением некоторого дополнительного упражнения</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Частота</p>
<p>стимуляции</p></td><td>
<p>Обычно варьировала от 3 до 100 Гц, однако используются также частоты 1-2,5 кГц</p></td><td>
<p>ЭМС с частотой 50-100 Гц используется при силовой тренировке; 30-50 Гц -при скоростно-силовой подготовке;</p>
<p>15-30 Гц - при работе над выносливостью отдельных мышц; и 2-15 Гц - для восстановления</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Форма</p>
<p>импульса</p></td><td>
<p>Существуют прямоугольные импульсы, переменные синусоидальные, треугольные, симметричные, асимметричные и пиковые</p></td><td>
<p>Наиболее широко используются прямоугольные и переменные синусоидальные формы импульсов</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Интенсивность</p>
<p>импульса</p></td><td>
<p>Она характеризуется максимальной комфортной или максимальной переносимой силой тока</p></td><td>
<p>Сила тока, измеряемая в амперах, колебалась в пределах 10-200 мА и имела тенденцию к увеличению в процессе регулярных ЭМС-сеансов</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Ширина спектра импульса</p></td><td>
<p>Наиболее часто используемая ширина спектра импульса колеблется в пределах 200-400 микросекунд</p></td><td>
<p>Ширина спектра импульса вместе с частотой и силой тока влияет на интенсивность стимулирующих сигналов</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Интенсивность</p>
<p>стимуляции</p></td><td>
<p>Варьирует в пределах 30-115% от МПМС*</p></td><td>
<p>Существует тенденция к увеличению интенсивности стимуляции в процессе лечения и в течение определённого тренировочного периода</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Продолжительность сеанса</p></td><td>
<p>Колеблется в пределах 5-30 мин</p></td><td>
<p>Если ЭМС-сеанс включён в спортивную тренировку, то его продолжительность, как правило, около 10-20 мин</p></td></tr>
</table>
<small>* МПМС - максимальное произвольное мышечное сокращение.</small>
Учитывая содержание табл. 1, стоит отметить, что ЭМС отдельных мышц значительно более популярна среди исследователей и практиков по сравнению с ЭМС всего тела. Причины такого предпочтения связаны с более высокой избирательностью этого варианта и большей предсказуемостью его последствий. Тем не менее можно предположить, что дальнейшие модификации и усовершенствования метода ЭМС всего тела откроют новые перспективы в его реализации.
Тип мышечного сокращения является наиболее обобщённой характеристикой тренировочного режима. В большинстве исследований ЭМС применялась на изометрически сокращающиеся мышцы. Однако применение электрических стимулов во время динамического движения позволяет воспроизводить определённые технические элементы; такое действие называется «наложением ЭМС». Вообще говоря, выполнение технических элементов с дополнительной стимуляцией выглядит очень перспективным, хотя исследование Paillard с соавторами (2005) дало им возможность прийти к выводу о том, что наложенная ЭМС не даёт значительных преимуществ по сравнению с произвольными мышечными сокращениями. Комбинированный метод, при котором ЭМС осуществляется в качестве дополнения к некоторым другим типам упражнений (со свободными весами, плиометри-ческим, взрывного типа и т.д.), является более благоприятным по сравнению с обычными тренировочными формами. Это положение подтверждается результатами многих исследований.
Частота стимуляции варьирует в широком диапазоне значений. Доктор Коц применял ЭМС с частотами около 2000 Гц, так как низкие частоты (20-100 Гц) вызывали мышечной дискомфорт и были даже болезненными для спортсменов. Дальнейшие модификации устройств для ЭМС привели к значительному улучшению реакции спортсменов и оптимизации их индивидуальных ощущений во время использования ЭМС с частотами 20-100 Гц. Обычно увеличение частоты во время ЭМС делает стимуляцию более интенсивной и приводит к достижению большей мышечной силы. Однако оптимальное значение, при котором мышца может сократиться с максимальной силой, различается для разных мышц и варьирует среди отдельных индивидуумов.
Форма импульса влияет на эргогенный эффект применения ЭМС. Stefanovska и Vo-dovnik (1985) сравнивали эффекты трёхнедельного ЭМС-воздействия с использованием прямоугольных или синусоидальных импульсов. Увеличение МПМС после прямоугольных импульсов было значительно выше, чем после использования синусоидальных: прирост 25% против 13% соответственно.
Ширина спектра импульса также влияет на интенсивность мышечной стимуляции. Наиболее используемые значения варьировали от 200 до 400 микросекунд. Более узкие импульсы также давали заметные эффекты, но оказались менее используемыми.
Интенсивность стимуляции оказалась одним из самых влиятельных факторов роста показателей силы после применения ЭМС-воздействия. Резюме результатов значимых исследований выявило высокую значимую корреляцию между процентом МПМС при электрически стимулированных мышечных сокращениях и приростом уровня силы тренированных спортсменов (Filipovic et al., 2011). Тем не менее обзор многочисленных исследований показывает, что случаи, когда интенсивность стимуляции превышала 100% МПМС, относительно редки (например, Delitto et al., 1989). Возможные причины такого ограничения могут быть связаны с повышенным мышечным дискомфортом и даже болевыми ощущениями, возникающими в процессе сверхмаксимальных мышечных сокращений. В любом случае, тренировочный порог для силовой тренировки с ЭМС соответствует уровню более 50% МПМС.
Продолжительность сеанса зависит в первую очередь от программы ЭМС, но дополнительным фактором является содержание всего тренировочного занятия, в которое включена ЭМС. В случаях, когда ЭМС используется в середине или в конце тренировки, продолжительность сеанса должна быть около 10-15 мин. В тех случаях, когда ЭМС планируется как отдельный сеанс, его продолжительность можно увеличить до 30 мин. Стоит отметить, что ЭМС-сеансы вызывают даже большую усталость, чем обычные произвольные мышечные сокращения. Это обстоятельство влияет на их продолжительность и место в ежедневном тренировочном расписании.
== Физиологические механизмы, обуславливающие эффект ЭМС тренировки ==
Понимание потенциальных преимуществ и возможных ограничений метода ЭМС предполагает знание общих механизмов, лежащих в основе различных эффектов, возникающих в процессе такого рода тренировок. Хотя многие детали и особенности таких механизмов всё ещё находятся в стадии обсуждения, можно выделить и рассмотреть наиболее влиятельные морфологические, биохимические и нейромоторные факторы
'''Мышечная гипертрофия'''. Первоначальное применение ЭМС в тренировке подчёркивает роль мышечной гипертрофии. Пионеры такого подхода Коц и Хвилон выявили увеличение окружности тренируемых конечностей. Принимая во внимание относительно короткие периоды ЭМС, такие изменения могут быть квалифицированы как существенные. В более углублённых исследованиях использовались такие прецизионные методы, как компьютерная и магнитно-резонансная томография, а также УЗИ. Хотя результаты исследований в значительной степени варьировали, доминирующей тенденцией было существенное увеличение площади поперечного сечения (ППС) стимулированных мышечных волокон после ЭМС высокой частоты (50-80 Гц) и отсутствие каких-либо изменений после низкочастотной ЭМС (8-20 Гц) - Sillen et al., 2013. Было также подчёркнуто, что значительное увеличение ППС происходило, когда интенсивность стимуляции оставалась на максимально переносимом, но некомфортном уровне.
Состав волокон и их избирательная гипертрофия были изучены с помощью пункционной биопсии стимулированных мышц. Важно отметить, что гипертрофия волокон происходила избирательно в медленных и смешанных (окислительно-гликолитических) волокнах, т.е. волокнах типа I и IIа; исследователи характеризовали эти изменения как переход от гликолиза к окислению (Gondin et al, 2005 и 2011). Такая адаптация поддерживается изменениями в активности ферментов, вызванными ЭМС. Было выявлено, что после ЭМС количество окислительных ферментов выросло на 7-30%, тогда как количество гликолитических ферментов не изменилось или даже уменьшилось (Sillen et al., 2013).
'''Нейромоторная адаптация'''. Хорошо известно, что нейромоторная адаптация к ЭМС-воздействию отличается от вызванной обычными произвольно выполняемыми упражнениями. В соответствии с принципом величины Хеннемана произвольные мышечные сокращения характеризуются вовлечением сначала небольших двигательных единиц, а когда потребность в проявлении силы становится достаточно высокой, активируются более крупные (Henneman et al., 1965). Это означает, что медленные мышечные волокна включаются сразу после двигательной команды, а быстрые - после особенного запроса. Вопреки этой схеме ЭМС производит неизбирательное, продолжительное и синхронизированное во времени вовлечение как медленных, так и быстрых волокон (Gregory & Bickel, 2005). Так как ЭМС постоянно активирует одни и те же мышечные волокна, это приводит к увеличению требований к метаболическим процессам и к выраженной мышечной усталости.
Это отчасти объясняет возникновение острого тренировочного эффекта, когда интервал отдыха достаточен для восстановления, или эффекта истощающей нагрузки, когда восстановление является недостаточным.
Хотя результаты многих исследований показали наличие мышечной гипертрофии после ЭМС-сеансов, существуют убедительные доказательства того, что ЭМС может приводить к значительному росту силы без каких-либо изменений в размере мышц. Hortobagyi и Maffiuletti (2011) рассмотрели большое количество исследований и нашли убедительные доказательства того, что значительный вклад в прирост силы, вызываемый ЭМС, вносят нейромоторные механизмы. Одним из возможных механизмов, влияющих на тренировочный эффект ЭМС, может быть увеличение возбудимости нейронов спинного мозга. Учитывая этот фактор как источник увеличения уровня проявления силы после стимуляции, авторы обзора пришли к выводу, что ЭМС-сеансы не дают соответствующих изменений в амплитуде Н-рефлекса, М-волны или сухожильного рефлекса, которые служат маркерами возбудимости нейронов спинного мозга. Соответственно, влияние этого фактора может быть оценено как небольшое или даже пренебрежимо малое. Другой фактор, названный супраспинальной адаптацией, предполагающий активацию соответствующих областей головного мозга, считается доминирующим источником нейромоторной адаптации к ЭМС (Hortobagyi и Maffiuletti, 2011). Существует множество доказательств в поддержку того, что ЭМС производит соматосенсорные и ноцицептивные (вызывающие или реагирующие на боль) сигналы, которые увеличивают возбудимость моторной коры головного мозга. Активация моторных и сенсорных зон коры головного мозга вызывает, в свою очередь, нисходящие сигналы к стимулируемым мышцам, повышая их сократительные и координационные способности (Francis et al., 2009). Преобладание супраспинальных факторов в нейромоторной адаптации, связанной с контралатеральными эффектами ЭМС, поддерживается дополнительными аргументами. Ипсилатеральное ЭМС-воздействие на четырёхглавую мышцу с правой стороны дало 60-процентный прирост силы в нетренированной четырёхглавой мышце слева (Hortobagyi et al., 1999). Такой прирост связан строго с переходом стимулирующих импульсов от тренируемых к нетренируемым полушариям головного мозга и указывает на высокий вклад супраспинальной адаптации к ЭМС-воздействию.
== Влияние ЭМС на физическую подготовленность и спортивные достижения ==
Существует большое количество исследований, в которых изучалось ЭМС-воздействие на спортсменов различной квалификации в разных видах спорта. В этом разделе приведены результаты нескольких исследований, опубликованных в основном в течение последних десятилетий. Результаты этих исследований представлены отдельно для трёх видов физической активности: индивидуальных, командных и парных видов спорта и общей физической подготовки.
=== Данные исследований в индивидуальных видах спорта ===
Таблица 2 суммирует результаты нескольких исследований, проведённых в различных индивидуальных видах спорта на квалифицированных спортсменах. Стоит отметить, что желание и готовность спортсмена к преодолению мышечного дискомфорта и даже боли, вызванной непривычными ЭМС-сеансами, заслуживают уважения и высокой оценки.
'''Таблица 2. Влияние электромиостимуляционной тренировки (ЭМС) на показатели подготовленности спортсменов в индивидуальных видах спорта'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Источник'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Влияние'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Участники'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Тренировочная программа и условия ЭМС'''</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Delitto et al., 1989</p></td><td>
<p>Замечательные успехи в рывке и толчке через 2 недели применения ЭМС; прирост результата в приседании со штангой на груди на 20 кг после 1 -й недели применения ЭМС в обоих случаях</p></td><td>
<p>1 тяжелоатлет</p>
<p>высокой</p>
<p>квалификации</p></td><td>
<p>Профессиональная тренировка с весами в сочетании с большим количеством ЭМС-сеансов на четырёхглавую мышцу бедра в течение 1 месяца и 2 недель с месячным перерывом между ними</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Pichon et al., 1995</p></td><td>
<p>Значительный рост результата в плавательных тестах на 25- и 50-метровых дистанциях и увеличение изокинетической силы рук на 10-15% (Р<0,05).</p>
<p>Никаких изменений в контрольной группе</p></td><td>
<p>14 взрослых мужчин-пловцов,</p>
<p>2 группы</p></td><td>
<p>Тренировка в плавании 5-10 ч в неделю в сочетании с ЭМС-воздействием на широчайшую мышцу спины продолжительностью 12 мин, 3 дня в неделю, 3 недели. Контрольная группа занималась только плаванием</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Deley et al., 2011</p></td><td>
<p>Через 3 недели изокинети-ческая сила нижних конечностей увеличилась на 35-50% (Р<0,05). Через 6 недель результат в прыжке улучшился на 14-20% (Р<0,05)</p></td><td>
<p>16 молодых гимнасток,</p>
<p>2 группы</p></td><td>
<p>Тренировка в спортивной гимнастике 6 дней в неделю в сочетании с ЭМС разгибателей голени в течение 20 мин (3 дня в неделю в течение 3 недель и 1 день в неделю в течение последующих 3 недель).</p>
<p>Контрольная группа - без ЭМС</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Girold et al., 2012</p></td><td>
<p>ЭМС и УС группы улучшили результат в плавании на 50 м кролем на 1,7% и 2% (Р<0,05), а также изокинетическую силу рук на 11,2-16,9% (Р<0,05). Никаких изменений в группе К</p></td><td>
<p>24 элитных</p>
<p>пловца</p>
<p>(мужчины)</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в плавании 20 ч в неделю в сочетании с: 1) ЭМС широчайшей мышцы спины в течение 15 мин, 3 дня в неделю;</p>
<p>2) упражнениями на суше (УС) -40 мин, 5 дней в неделю. Контрольная (К) группа - только плавание 4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Martinez-Lopes et al., 2012</p></td><td>
<p>ЭМС (150 Гц) в сочетании с плиометрическими упражнениями вызвала увеличение результата в прыжке на 4-28% (Р>0,05). Никакого прироста в группе К</p></td><td>
<p>98 молодых</p>
<p>тренированных</p>
<p>спортсменов,</p>
<p>4 группы</p></td><td>
<p>Традиционная легкоатлетическая подготовка (6 дней в неделю) в сочетании с плиометрическими упражнениями и ЭМС продолжительностью 12 мин (2 дня в неделю) по сравнению с контрольной (обычной) программой; 8 недель</p></td></tr>
</table>
Учитывая результаты, представленные в таблице 16.2, можно выделить ряд значимых особенностей.
#Результаты всех приведённых в ней исследований показали значительный тренировочный эффект как следствие роста соответствующих показателей подготовленности и/или результатов спортивных выступлений.
#Во всех исследованиях частоты ЭМС варьировали в диапазоне 50-150 Гц. Исключением был проект Delitto с соавторами, в котором использовался «русский ток». Более низкие частоты не использовались.
#Во всех исследованиях ЭМС применялось в качестве дополнения к систематической целенаправленной подготовке, которая занимала около 80-90% общего объёма расходов времени на тренировочный процесс.
#В 4 из 5 приведённых исследованиях эффект ЭМС оценивали с помощью сравнения результатов экспериментальной и контрольной групп, при этом контрольная группа выполняла ту же программу подготовки, но без сеансов ЭМС. Это контрастирует с программами ряда других исследований, в которых контрольные группы подвергались «фиктивной стимуляции» или не тренировались вовсе.
#За 3-4 недели тренированные спортсмены увеличили уровень развития своей силы на 10-50% (Pichon et al, 1995; Deley et al., 2011; Girold et al., 2012), что может быть квалифицировано как относительно высокий или исключительный рост. Такой прогресс обычно требует гораздо более длительного тренировочного периода.
Следует отметить, что данные, представленные в таблице 2, отражают лишь часть доступных публикаций, количество которых в значительной степени превышает объём приведённых работ. Тем не менее общая тенденция демонстрирует заметные эффекты ЭМС при сочетании с систематической подготовкой квалифицированных, подготовленных спортсменов в индивидуальных видах спорта.
Конечно, научные публикации являются наиболее ценным источником объективной информации, хотя важность другого источника под названием «непроверенная информация» не может быть недооценена. Работая в течение многих лет в тесном сотрудничестве с высококвалифицированными тренерами и спортсменами, автор данной книги накопил большой объём информации, полученной от уважаемых экспертов в таких видах спорта, как плавание, академическая гребля, гребля на байдарках и каноэ, гимнастика и т.д. Представляет интерес личный опыт использования этих методов, полученный более двух десятилетий назад во время подготовки элитных гребцов на байдарках и каноэ.
'''Результаты исследования'''. 12 элитных каноистов и байдарочников были разделены на две равные группы, при этом одна группа применяла ЭМС 3 раза в неделю, в то время как вторая следовала традиционной схеме силовой подготовки. Обе группы выполняли профессиональную сезонную программу, которая содержала 14-15 тренировок (в общей сложности 23-25 ч) в неделю. ЭМС-воздействие выполнялось с помощью персонального устройства доктора Кода - так называемого «Русского тока». Электроды располагались на четырёхглавой мышце бедра и мышце, выпрямляющей позвоночник у каноистов; трёхглавой мышце плеча и широчайшей мышце спины у байдарочников. ЭМС-сеансы длились 25 мин, всё исследование продолжалось две недели. Тренировочный эффект оценивался путём измерения средней мощности при имитации гребли на пружинно-рычажном эргометре в течение 2 мин. Сравнение полученных за время эксперимента изменений выявило значительное превосходство ЭМС-группы, которая превзошла контрольную на 14,5% (Р<0,05). Спортсмены из ЭМС-группы и их тренеры сообщили, что гребцы выполняли упражнения на воде с повышением качества, не чувствуя каких-либо негативных последствий применения нетрадиционных воздействий.
Таким образом, представленный выше пример и подавляющее большинство других персональных сообщений свидетельствуют о том, что ЭМС-воздействие во время серьёзной профессиональной подготовки производит скорее положительные эффекты и ценится спортсменами и тренерами. Кроме того, этот пример подтверждает потенциальную эффективность применения ЭМС в видах спорта на выносливость. К сожалению, доступные нам источники специальной литературы не обеспечивают поддержку наличию эргогенных эффектов ЭМС в дисциплинах на выносливость, хотя академисты и пловцы много рассказывают о том, что эти эффекты действительно существуют.
=== Данные исследований в спортивных играх ===
Таблица 3 суммирует данные ряда исследований, проведённых на квалифицированных, подготовленных спортсменах, практикующих систематические тренировки в командных и парных видах спорта на высоком уровне. Использовался максимальный допустимый ток, частота ЭМС варьировала между 50 и 100 Гц, сеансы проходили 3 раза в неделю и длились около 12-20 мин. ЭМС-эффекты оценивались в основном при сравнении результатов экспериментальных и контрольных групп; в трёх случаях эргогенные эффекты определялись путём расчёта роста показателей в одной группе (Maffiuletti et al, 2002; Malatesta et al., 2003; Maffiuletti et al., 2009).
'''Таблица 3. Влияние электромиостимуляции (ЭМС) на показатели подготовленности спортсменов в командных и парных видах спорта'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Источник'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Эффекты'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Участники'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Программа тренировки и условия ЭМС'''</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Maffiuletti et al., 2000</p></td><td>
<p>Рост изокинетической эксцентрической силы на 29-37% и 30-43% (Р<0,05) соответственно и улучшение в прыжке из приседа на 14% (Р<0,01)</p></td><td>
<p>10 взрослых</p>
<p>мужчин-</p>
<p>спортсменов</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в баскетболе в сочетании с ЭМС-сеансами для мышц ног: 48 сокращений за сеанс,</p>
<p>3 дня в неделю, 4 недели; наблюдение продолжалось в течение следующих 4 недель</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Maffiuletti et al., 2002</p></td><td>
<p>Значительное увеличение результата в прыжке из полу-приседа (на 8-10%), а в прыжке из приседа - на 21% (Р<0,001)</p></td><td>
<p>10 взрослых</p>
<p>мужчин-</p>
<p>спортсменов</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в волейболе в сочетании с ЭМС разгибателей голени (30 сокращений) и 50 плиометрическими прыжками, 3 дня в неделю, 4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Malatesta et al., 2003</p></td><td>
<p>Через десять дней после завершения программы ЭМС результат в прыжке увеличился на 4-6,5% (Р<0,05)</p></td><td>
<p>12 взрослых</p>
<p>мужчин-</p>
<p>спортсменов</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в волейболе в сочетании с ЭМС мышц ног (20-22 стимуляции) в течение 12 мин, 3 дня в неделю, 4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Brocherie et al., 2005</p></td><td>
<p>Группа ЭМС увеличила изокине-тическую силу на 18-25% и результат в 10-метровом спринте на 4,8%; результат в прыжке ухудшился. В контрольной группе без улучшения</p></td><td>
<p>17 взрослых тренированных спортсменов,</p>
<p>2 группы</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в хоккее (4 дня в неделю) в сочетании с ЭМС мышц ног в течение 12 мин 3 дня в неделю по сравнению с обычной контрольной программой, 3 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Maffiuletti et al., 2009</p></td><td>
<p>Значительное повышение максимальной изометрической силы (Р>0,001), результата в прыжке (на 6,4%), в 10-метровом спринте -на 3,3% (Р>0,005)</p></td><td>
<p>7 женщин и 5 мужчин (тренированные теннисисты)</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в теннисе в сочетании с ЭМС четырёхглавой мышцы в течение 16 мин, 3 дня в неделю, 3 недели; наблюдения продолжались в последующие 4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Babault et al., 2010</p></td><td>
<p>Группа ЭМС увеличила изокинетическую силу в приседании со штангой на плечах на 15% и результат в прыжке на 6,6-10% (Р>0,01); в контрольной группе без изменений</p></td><td>
<p>25 элитных регбистов, 2 группы</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в регби в сочетании с ЭМС мышц ног 3 дня в неделю в течение 6 недель и 1 день в неделю в течение последующих 6 недель по сравнению с обычной контрольной программой</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Bilot et al., 2010</p></td><td>
<p>Группа ЭМС увеличила эксцентрическую, изометрическую и концентрическую силу на 16,4%, 27,1% и 23,2% соответственно; рост скорости полёта мяча после удара -на 26% (Р>0,01); В контрольной группе без улучшений</p></td><td>
<p>20 взрослых тренированных спортсменов,</p>
<p>2 группы</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в футболе (около 5 часов в неделю) в сочетании с ЭМС разгибателей голени (36 сокращений) 3 дня в неделю по сравнению с идентичной программой тренировки в футболе без ЭМС,</p>
<p>6 недель</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Martinez-Lopes et al„ 2013</p></td><td>
<p>Выполнение плиометрических упражнений в сочетании с ЭМС увеличило скорость на спринтерской дистанции 30 метров по сравнению с другими программами (Р<0,01) и контрольной группой</p></td><td>
<p>78 молодых тренированных спортсменов,</p>
<p>4 группы</p></td><td>
<p>Традиционная тренировка в регби в сочетании с ЭМС мышц ног 3 дня в неделю в течение 6 недель и 1 день в неделю в течение последующих 6 недель</p></td></tr>
</table>
Во всех случаях ЭМС-воздействие дало значительные эргогенные эффекты, которые оценивались путём измерения изометрической и/или изокинетической силы, высоты прыжка, скорости в спринтерских забегах, скорости полёта мяча после удара. Как и в индивидуальных видах спорта, частота стимуляции превышала 50 Гц, и ЭМС-сеансы служили дополнением к традиционной специфической по виду спорта программе. Показатели максимальной силы увеличились за 4-6 недель на 16-43%, а результат в прыжке -на 5-21%. Принимая во внимание относительно высокий уровень подготовленности участников исследований, такой прогресс следует квалифицировать как весьма впечатляющий. Стоит отметить, что ЭМС-воздействие улучшает результаты избирательно, не влияя на некоторые из них. Например, в исследовании Brocherie с соавторами (2005) ЭМС-сеансы у хоккеистов вызвали существенное увеличение уровня максимальной силы и спринтерских способностей, в то время как результат в прыжке снизился. Авторы отметили, что в отличие от других командных видов спорта в хоккее с шайбой не требуется выполнять прыжки вверх, поэтому этот тест не отражает специфические требования этого вида спорта. Возможно, ЭМС специфических по виду спорта мышц даёт положительный перенос на доминирующие спортивные функции, но не влияет на те, которые не соответствуют специфике вида спорта.
=== Эффект ЭМС в процессе рекреационной тренировки ===
Значительная часть исследований применения ЭМС была выполнена вне рамок систематической подготовки спортсменов в конкретном виде спорта. В этих случаях для выполнения экспериментальных программ, где результаты ЭМС-воздействия сравнивались с результатами традиционной тренировки, привлекались добровольцы. Их, как правило, просили не выполнять какие-либо другие физические упражнения во время эксперимента. Таблица 4 суммирует данные исследований, которые были выполнены независимо от вида спорта и не сочетались с дополнительными тренировочными занятиями.
'''Таблица 4. Эффекты электромиостимуляции (ЭМС) при отсутствии её включения в традиционный процесс спортивной подготовки в некоторых видах спорта'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Источник'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Эффект'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Участники'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Тренировочная программа и условия ЭМС'''</p></td></tr>
<tr><td>
<p>St. Pierre et al„ 1986</p></td><td>
<p>Нет прироста в величине пикового крутящего момента при изокинетическом разгибании голени; уменьшение зоны быстрых мышечных волокон у мужчин (Р<0,05)</p></td><td>
<p>10 студенток и студентов колледжа</p></td><td>
<p>Изометрическое ЭМС-воздействие на четырёхглавую мышцу, максимальные сокращения,</p>
<p>7 сеансов в течение 8 дней</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Zhou</p>
<p>et al., 2002</p></td><td>
<p>Максимальная сила увеличилась на 24,5% и 21,1% в ПС и ЭМС группах соответственно (Р<0,05); не выявлено преимущество ЭМС-воздействия</p></td><td>
<p>30 молодых</p>
<p>спортсменов-</p>
<p>любителей,</p>
<p>3 группы</p></td><td>
<p>40 изометрических разгибаний голени при 65% МПМС*:</p>
<p>1) произвольные сокращения (ПС);</p>
<p>2) ЭМС-воздействие; Контрольная группа активно тренировалась; 3 дня в неделю, 4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Porcari et ai., 2005</p></td><td>
<p>Без роста уровня изометрической и изокинетической силы, жировой массы и обхватов тела. Нет различий между ЭМС и контрольной группами</p></td><td>
<p>27 студентов и студенток колледжа,</p>
<p>2 группы</p></td><td>
<p>Билатеральное ЭМС-воздействие на двуглавую мышцу бедра, четырёхглавую мышцу, бицепс и трицепс плеча, а также мышцы брюшного пресса в течение 45 мин по сравнению с контрольной программой, включавшей имитацию стимуляции; 3 дня в неделю, 8 недель</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Holcomb,</p>
<p>2006</p></td><td>
<p>Тренировка произвольного мышечного сокращения дала значительно большее увеличение максимальной силы по сравнению с ЭМС и контрольной группами</p></td><td>
<p>24 студента университета, 3 группы</p></td><td>
<p>15 изометрических сокращений сгибателей предплечья -15 мин:</p>
<p>1) с ЭМС (интенсивность 20,4% МПМС);</p>
<p>2) без ЭМС.</p>
<p>Контрольная группа - без тренировки; 3 дня в неделю, 8 недель</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Herrera et at., 2006</p></td><td>
<p>Группа ЭМС увеличила МПМС на 9,1%; CSA на 9% (Р <0,05). Группа ЭМСП увеличила МПМС на 16,3%; ППС на 7,1%, а также результат в прыжке (Р<0,05). В контрольной группе без изменений</p></td><td>
<p>40 студентов университета, 4 группы</p></td><td>
<p>Четыре варианта тренировки разгибателей голени:</p>
<p>1) ЭМС-воздействие;</p>
<p>2) плиометрические упражнения;</p>
<p>3) ЭМС в сочетании с плиометри-ческими упражнениями (ЭМСП). Контрольная группа активно тренировалась; 4 дня в неделю,</p>
<p>4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Avila</p>
<p>et al., 2008</p></td><td>
<p>Увеличилась максимальная изокинетическая сила обеих ног (Р <0,05); существенных преимуществ ЭМС не выявлено</p></td><td>
<p>20 молодых добровольцев (женщин и мужчин)</p></td><td>
<p>Изокинетическая силовая тренировка с наложением ЭМС на одну ногу по сравнению с аналогичной тренировкой другой ноги, 2 дня в неделю, 4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Herrera et al., 2010</p></td><td>
<p>Группа ЭМС увеличила максимальную силу значительнее, чем группа ПС (49,1% против 24,5%; Р>0,01). Однако результаты в прыжке и спринте не улучшились</p></td><td>
<p>28 молодых мужчин-добровольцев, 3 группы</p></td><td>
<p>Тренировка разгибателей голени с высоким сопротивлением (64 повторения):</p>
<p>1) с наложением ЭМС;</p>
<p>2) с произвольными мышечными сокращениями (ПС);</p>
<p>3) активным контролем;</p>
<p>4 дня в неделю,4 недели</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Boisgontier et al., 2012</p></td><td>
<p>Значительные разтличия в острых эффектах выполнения ПС и ЭМС программ (Р<0,05). ЭМС позволяет поддерживать уровень максимальной силы до конца испытания в отличие от протокола ПС</p></td><td>
<p>17 молодых</p>
<p>спортсменов-</p>
<p>любителей</p></td><td>
<p>50 максимальных изометрических разгибаний предплечья:</p>
<p>1) произвольные сокращения (ПС);</p>
<p>2) произвольные сокращения с наложением ЭМС</p></td></tr>
</table>
После обзора данных таблицы 16.4 молено сделать главный вывод о том, что ЭМС-воздействие часто не даёт преимуществ по сравнению с произвольными мышечными сокращениями, если оно не сочетается с другими традиционными видами тренировок. Действительно, Zhou с соавторами (2002), Porcari с соавторами (2005), Holcomb с соавторами (2006) и Avila с соавторами (2008) не выявили преимуществ ЭМС по сравнению с равноценной традиционной тренировкой. Их данные согласуются с результатами мета-анализа Вах с соавторами (2005), которые сделали вывод о том, что сама ЭМС может быть более эффективной, чем произвольные мышечные сокращения в особых клинических ситуациях: при иммобилизации пациента или когда он носит гипсовую повязку. Авторы утверждали, что в других случаях ЭМС-воздействие не более полезно, чем обычные упражнения, выполняемые произвольно. Это положение не подтверждается результатами Boisgontier с соавторами (2012), которые сравнивали степень снижения величины усилий в серии максимальных изометрических сокращений, выполненных произвольно и с наложением ЭМС. Это исследование показало, что применение ЭМС обеспечило гораздо большую сопротивляемость нарастающему утомлению по сравнению с произвольными мышечными сокращениями.
ЭМС-воздействие в сочетании с другими формами спортивной подготовки позволяет повысить тренировочные эффекты традиционных упражнений, усиливая проявление максимальных силовых и скоростно-силовых способностей. Одно только ЭМС-воздействие не гарантирует получение преимуществ по сравнению с традиционными произвольно выполняемыми упражнениями, хотя в особых случаях, когда спортсмен ограничен в обычных действиях после травмы, этот метод может быть использован для предотвращения потери силовых качеств и мышечной атрофии.
== Практические замечания по применению ЭМС тренировки ==
Подводя итоги представленной выше информации, стоит сделать несколько предположений, которые могут иметь отношение к применению ЭМС-воздействия при подготовке спортсменов разной квалификации. В спортивной подготовке широко используются различные приборы и устройства, однако применение ЭМС-сеансов требует специальных знаний и предварительного освоения. Приборы ЭМС обычно снабжены надлежащей инструкцией, содержащей всю необходимую информацию для эксплуатации и выбора тренировочных режимов, таких как развитие силовых способностей (гипертрофии, взрывной силы), выносливости, в том числе увеличения плотности капилляров, активного восстановления и облегчения боли. Рекомендуется следовать этим инструкциям и использовать помощь профессионального консультанта в области ЭМС или физиотерапии.
Вариант метода ЭМС может быть выбран в соответствии с конкретными требованиями определённого вида спорта и особенностями конкретного тренировочного цикла (ме-зоциклового блока). Например, тренировочный блок, направленный на развитие силовых способностей, может сопровождаться применением соответствующих ЭМС-сеансов; тренировочный блок высокоинтенсивных упражнений на развитие выносливости может включать в себя ЭМС-сеансы для активного восстановления и капилляризации и т.д. Несколько основных положений, касающихся планирования ЭМС-воздействия в годичном цикле, представлены в табл. 5.
'''Таблица 5. Общая характеристика ЭМС-воздействия, включённого в годичный план спортивной подготовки'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Статус спортсменов'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Продолжительность тренировочного цикла''', недели</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Частота применения, сеансы в неделю'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Продолжительность ЭМС-сеанса''', мин</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Интенсивность ЭМС'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''Количество циклов ЭМС в год'''</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Оздоровительный</p></td><td>
<p>6-8</p></td><td>
<p>3</p></td><td>
<p>15-20</p></td><td>
<p>От средней до субмаксимальной</p></td><td>
<p>2-3</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Средний</p></td><td>
<p>4-6</p></td><td>
<p>3-4</p></td><td>
<p>20-25</p></td><td>
<p>От средней до высокой</p></td><td>
<p>2-4</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Высокий</p></td><td>
<p>3-4</p></td><td>
<p>3-6</p></td><td>
<p>20-30</p></td><td>
<p>Высокая</p></td><td>
<p>3-5</p></td></tr>
</table>
Как следует из табл. 5, ЭМС-воздействие необходимо сосредоточить в определённых тренировочных циклах, продолжительность которых должна соответствовать мезо-циклу, и может быть включено в программу блоковой периодизации. Концентрация и интенсивность ЭМС-сеансов будет выше у спортсменов высокой квалификации по сравнению с менее подготовленными. Конечно, содержание ЭМС-сеансов должно определяться в соответствии с надлежащими требованиями видов спорта, этапов подготовки и особенностей спортсменов.
Следует отметить, что острый тренировочный эффект ЭМС-воздействия зависит от его продолжительности и условий. То есть ЭМС-сеанс может быть выполнен вне рамок других тренировок (1), до начала тренировки (2) и после тренировки (3). В первом случае количество тренировочных стимулов может быть увеличено; соответственно продолжительность и интенсивность ЭМС, а также количество стимулированных мышц может быть больше, чем в сеансах, сочетающихся с регулярными тренировками.
Во втором случае ЭМС-сеанс заметно влияет на выбранные мышцы, слегка увеличивая уровень их утомления перед основной тренировочной нагрузкой. В таком варианте предварительная стимуляция не приведёт к метаболическому утомлению, и энергетически затратные упражнения могут быть успешно выполнены. Тем не менее предварительно утомлённые мышцы получают удвоенную нагрузку, что должно быть принято во внимание и использовано в общем тренировочном процессе.
Третий вариант предполагает, что обычные тренировки будут проводиться в оптимальных условиях и что ЭМС завершит тренировку, давая дополнительный эффект, направленный на мышечную гипертрофию, капилляризацию или активное восстановление.
== Заключение ==
Электромиостимуляция является одним из наиболее популярных, но всё ещё спорных методов нетрадиционной спортивной подготовки. Как теоретические, так и практические аспекты её применения остаются в стадии обсуждения, хотя большинство исследователей и аналитиков спорта подтверждают его огромный потенциал в достижении относительно быстрого и существенного прогресса в развитии максимальной, взрывной силы и скоростно-силовых способностей. Некоторые источники предлагают использовать преимущества ЭМС для развития мышечной выносливости, хотя научно обоснованных доказательств, подтверждающих это предположение, всё ещё недостаточно (например, выводы Boisgontier с соавторами, 2012). Принимая во внимание тот факт, что ЭМС-воздействие даёт выборочную гипертрофию медленных и быстрых окислительных волокон и увеличивает активность аэробных ферментов (Sillen et al., 2013), есть основания предполагать его положительный эффект в видах спорта на выносливость. Это предположение подтверждается опытом ряда тренеров и спортсменов, в том числе личным опытом автора. Известно, что ряд хорошо организованных исследований был проведён советскими учеными под руководством доктора Коца на пловцах, гребцах-академистах и велосипедистах высокого уровня, однако лишь малая часть их результатов доступна. Поэтому очень желательно, чтобы новые соответствующие исследования ЭМС-эффектов в видах спорта на выносливость пролили свет на этот вопрос.
Обзор имеющихся публикаций даёт убедительные доказательства того, что явно выраженные эргогенные эффекты ЭМС могут быть достигнуты в случае её сочетания с другими формами спортивной подготовки, такими как плиометрические и другие взрывные упражнения, упражнения со свободными весами и/или обычной тренировкой в определённом виде спорта. Изучение использования ЭМС отдельно от обычных тренировочных упражнений сопровождалось противоречивыми результатами, которые не позволяют рекомендовать такой подход для широкой практики.
В публикациях, упомянутых в этой главе, представлены данные, полученные на элитных высококвалифицированных молодых спортсменах и на здоровых добровольцах. Возникает вопрос: какая категория спортсменов является наиболее подходящей для применения метода ЭМС? Безусловно, это категория квалифицированных подготовленных спортсменов, которые уже адаптировались к любым видам традиционных средств тренировки. Причины такой избирательности включают методологические, физиологические и финансовые предпосылки. С методологической точки зрения не стоит применять необычные методы подготовки для спортсменов, которые и так достаточно чувствительны и хорошо реагируют на традиционные. При рассмотрении вопроса с позиции физиолога следует заметить, что реакция спортсменов низкой квалификации на мощное воздействие, влияющее на их центральную и периферическую нервную систему, может быть непредсказуемой. Их вегетативная нервно-мышечная регуляции ещё не достигла достаточно высокого уровня, и они, как правило, хуже переносят ЭМС-воздействие. Финансовые причины касаются следующего тривиального факта: ЭМС-сеансы требуют дополнительных расходов, в то время как бюджет на подготовку спортсменов невысокой квалификации, как правило, значительно ниже, чем у высококвалифицированных.
== Литература ==
*Avila, М., Brasileiro, J., and Salvini, Т. (2008). Electrical stimulation and isokinetic training: effects on strength and neuromuscular properties of healthy young adults. Rev Bras Fisioter; 12(6): 435-440.
*Babault, N., Cometti, G., Bernardin, M. et al. (2007). Effects of electromyostimulation training on muscle strength and power of elite rugby players. J Strength Cond Res; 21: 431-437.
*Babkin, D., Timtsenko, N. (1977). Electrostimulation: notes from Dr.Y.M. Kots’ (USSR) lectures and laboratory periods presented at the Canadian-Soviet exchange symposium on electrostimulation of skeletal muscles. Montreal: Concordia University.
*Bax, L., Staes, F., and Verhagen, A. (2005). Does neuromuscular electrical stimulation strengthen the quadriceps femoris? A systematic review of randomized controlled trials. Sports Med; 35: 191-212.
*Bilot, M., Martin, A., Paizis, C. et al. (2010). Effects of an electrostimulation training program on strength, jumping, and kicking capacities in soccer players. J Strength Cond Res; 24 (5): 1407-1413.
*Brocherie, F., Babault, N., Cometti, G. et al. (2005). Electrostimulation training effects on the physical performance of ice hockey players. Med Sci Sports Exerc; 37 (3): 455-460.
*Deley, G., Cometti, C., Fatnassi, A. et al. (2011). Effects of combined electromyostimulation and gymnastic training in prepubertal girls.] Strength Cond Res; 25(2): 520-526.
*Delitto, A., Brown, M., Strube, M. et al. (1989). Electrical stimulation of quadriceps femoris in an elite weight lifter: A single subject experiment. Int J Sport Med; 10: 187-191.
*Fahey, T.D., Flarvey, M., Schroeder, R. et al. (1985). Influence of sex difference and knee joint position on electrical stimulation-modulated strength increases. Med Sci Sports Exerc; 17: 144-147.
*Filipovic, A., Kleinoder, H., Dormann, U. et al. (2011). Electromyostimulation—a systematic review of the influence of training regimens and stimulation parameters on effectiveness in electromyostimulation training of selected strength parameters. J Strength Cond Res; 25(11): 3218-3238.
*Filipovic, A., Kleinoder, FI., Dormann, U. et al. (2012). Electromyostimulation - a systematic review of the effects of different EMS methods on selected strength parameters in trained and elite athletes. J Strength Cond Res; 26 (9): 2600-614.
*Gregory, C.M., Bickel, C.S. (2005). Recmitment patterns in human skeletal muscle during electrical stimulation. Phys Ther; 85: 358-364.
*Gondin, J., Guette, M., Ballay, Y. et al. (2005). Electromyostimulation training effects on neural drive and muscle architecture. Med Sci Sports Exerc; 37: 1291-1299.
*Gondin, J., Brocca, L., Bellinzona, E. etal. (2011) Neuromuscular electrical stimulation training induces atypical adaptations of the human skeletal muscle phenotype: a functional and proteomic analysis. J Appl Physiol; 110: 433-450.
*Gondin, J., Cozzone, P.J., Bendahan, D. (2011). Is high-frequency neuromuscular electrical stimulation a suitable tool for muscle performance improvement in both healthy humans and athletes? Eur I Appl Physiol; 111: 2473-2487.
*Herrero, J., Izquierdo, М., Maffiuletti, N. et al. (2006). Electromyostimulation and plyometric training effects on jumping and sprint time. Int J Sports Med; 27: 533-539.
*Holcomb, W.R. (2006). Effect of training with neuromuscular electrical stimulation on elbow flexion strength. J Sports Sci Med; 5: 276-281.
*Hortobagyi, T., Scott, K., (1999). Cross-education of muscle strength is greater with stimulated than voluntary contractions. Motor Control; 3(2): 205-219.
*Hortobagyi, T., Maffiuletti, N. (2011). Neural adaptations to electrical stimulation strength training. Eur J Appl Physiol; 111(10): 2439-2449.
*Ikai, M., Yabe, K. (1969). Training effect of muscular endurance by means of voluntary and electrical stimulation. Int Z Angew Physiol; 28: 55-60.
*Коц Я.М., Хвилон В.A. (1971). Тренировка мышечной силы методом электростимуляции: сообщение 2. Тренировка методом электрического тетанического раздражения мышц прямоугольными импульсами. Теория и практика физ. культуры; 4: 66-72.
*Kramer, J.F., Semple, J.F. (1983). Comparison of selected strengthening techniques for normal quadriceps. Physiotherapy Canada; 35: 300-304.
*Baughman, K., Youdas, J., Garrett, T. et al. (1983). Strength Changes in the Normal Quadriceps Femo-ris Muscle as a Result of Electrical Stimulation. Phys Ther; 63: 494-499.
*Maffiuletti, N., Cometti, G., Amiridis, G. et al. (2000). The effects of the training and basketball practice on muscle strength and jumping ability. Intern J Sports Met/; 21: 437-443.
*Maffiuletti, N., Dugnani, S., Folz, M. et al. (2002). Effects of combined electrostimulation and plyometric training of vertical jump height. Med Sci Sports Exerc; 34: 1638-1644.
*Maffiuletti, N., Bramanti, J., Jubeau, M. et al. (2009). Feasibility and efficacy of progressive electrostimulation strength training for competitive tennis players. J Strength Cond Res; 23: 677-682.
*Malatesta, D., Cattaneo, F., Dugnani, S. et al. (2003). Effects of electromyostimulation training and volleyball practice on jumping ability. J Strength Cond Res; 17: 573-579.
*Martinez-Lopez, E., Benito-Martinez, E, Hita-Contreras, F. et al. (2012). Effects of electrostimulation and plyometric training program combination on jump height in teenage athletes. J Sports Sci Med] 11: 727-735.
*McMicken, D.F., Todd-Smith, M., Tompson, C. (1983). Strengthening of human quadriceps muscles by cutaneous electrical stimulation. Scand J Rehab Med; 15: 25-28.
*Paillard, T., Noe, F., Passelergue P. et al. (2005). Electrical stimulation superimposed onto voluntary muscular contraction. Sports Med; 35: 951-966.
*Pichon, F., Chatard, J., Martin, A. et al. (1995). Electrical stimulation and swimming performance. Med Sci Sports Exer; 27: 1671-1676.
*Porcari, J., Miller, J., Cornwell, K. et al. (2005). The effects of neuromuscular electrical stimulation training on abdominal strength, endurance, and selected anthropometric. J Sports Sci Med; 4: 66-75.
*Snyder-Mackler, L., Garrett, M., Roberts, M. (1989). A comparison of torque generating capabilities of three different electrical stimulating currents. J Orthop Sports Phys Ther; 11: 297-301.
*Selkowitz, D. (1985). Improvement in Isometric strength of quadriceps femoris muscle after training with electrical stimulation. Phys Ther; 65: 186-196.
*Sillen, M., Franssen, F., Gosker, H. et al. (2013). Metabolic and structural changes in lower-limb skeletal muscle following neuromuscular electrical stimulation: a systematic review. PLOS one 8; 9, e69391.
*Stefanovska, A., Vodovnik, L. (1985). Change in muscle force following electrical stimulation: dependence on stimulation waveform and frequency. Scand J Rehabil Med; 17: 141-146.
*St Pierre, D„ Taylor, A.W., Lavoie, M. et al. (1986). Effects of 2,500-Hz sinusoidal cwrent on fibre area and strength of the quadriceps femoris. J Sports Med Phys Fitness; 26: 60-66.
*Ward, A., Shkuratova, N. (2002). Russian electrical stimulation: The early experiments. Phys Ther; 82(10): 1019-1030.
*Zhou, S., Oakman, A., Davie, A.J. (2002). Effects of unilateral voluntary and electromyostimulation training on muscular strength on the contralateral limb. Hong Kong Journal of Sports Medicine and Sports Science; 14: 1-11.
