Вибрационная тренировка

Вибрационная тренировка

Вибрация как периодические механические колебания, воздействующие на тело спортсмена, представляют особый интерес как с научной, так и с практической точки зрения. С одной стороны, вибрация как составляющая терапевтических и восстанавливающих процедур была известна ещё в древние времена в Греции и Риме (цит. по Snow, 1912); в XIX в. вибромассаж (ВМ) стал популярен среди неврологов (Granville, 1881). С другой стороны, вибрация используется в спортивной тренировке только в течение короткого периода времени (Назаров и др., 1984, 1987; Иссурин и др., 1988). Однако с тех пор было накоплено большое количество данных, и в результате была сформирована новая область прикладной спортивной науки и практики; эту область можно определить как «вибрационная тренировка» (ВТ). Таким образом, в настоящее время область применения вибрации в спорте охватывает две главные темы: вибрационный массаж и вибрационную тренировку. Последняя включает два самостоятельных раздела: 1) физические упражнения, при выполнении которых вибрация распространяется на несколько мышц — локальная вибрация (ЛВ) и 2) двигательные задачи (упражнения или статические положения), которые спортсмен выполняет или поддерживает в условиях вибрации всего тела (ВВТ). Действительно, спортивная индустрия производит различные вибрационные устройства, привлекающие профессиональный интерес потенциальных пользователей. С этих позиций становится важным проанализировать, обобщить и обсудить наиболее актуальные аспекты применения вибрации в современном спорте.

Тренировка методами локальной и общей вибрации

Феноменология механической вибрации мышц включает в себя их способность развивать индуцированные вибрацией непроизвольные мышечные сокращения. Результаты более ранних исследований показывают, что вибрация может вызвать сокращение мышц, не способных реагировать на электрическое воздействие (Snow, 1912). Такой стимулирующий эффект был первоначально отнесён к возможному «повышению активности нервных клеток или той их зоны, к которой он применяется» (Brown, 1914). Позже это явление индуцированных вибрацией непроизвольных мышечных сокращений было тщательно изучено и названо тоническим вибрационным рефлексом (TBP: Eklund и Hagbarth, 1966). Предпринимались разнообразные попытки использовать ТВР как составляющую некоторых физиотерапевтических техник для облегчения сокращения парестезированных или поврежденных мышц (Bishop, 1974: Matyas et al., 1986).

Физиотерапевтический и клинический подход предполагают применение вибрационного воздействия точно на адресную мышцу или сухожилие. Конечно, такая сложная процедура стимулирования не была возможна в спортивной практике. Альтернативный подход, который стал применяться в спорте, был реализован после разработки портативных вибрационных платформ, в которых волна вибрации распространялась от дистальных к проксимальным соединениям через сокращённые или растянутые мышцы (Назаров и др., 1984, 1987). Эти оригинальные устройства и оборудование позволяли осуществлять статическое растяжение и/или сокращение мышцы посредством локально передаваемой наложенной вибрации. Такое техническое решение было доработано для использования при выполнении различных динамических упражнений с полным диапазоном движения; оригинальный ЛВ-модуль был разработан для передачи механических колебаний на конечность спортсмена с помощью кабеля, подключённого к определённому вибратору (наконечнику): ручке, ремню или мягкой манжете (Issurin et al., 1988, 1990.). Оба рассмотренных метода использовались для тренировки гибкости и силы. Частота колебаний при выполнении этих упражнений строго определялась особенностями распространения волн вибрации; в клинической практике обычно использовалось высокочастотное воздействие в диапазоне 50-300 Гц с (Matthews, 1966; Bishop, 1974). Однако высокочастотная вибрация поглощается мягкими тканями тела, тогда как низкочастотная составляющая (4-70 Гц) распространяется через сокращённые или растянутые мышцы (Pyykko et al., 1976).

Следующим этапом в развитии ВТ была разработка упражнений с использованием вибрации всего тела (Mester et al., 1997, 1999; Bosko et al, 1998, 1999). Нет сомнения, что это нововведение частично основывалось на проведённых ранее исследованиях эффекта локальной вибрации, хотя негативное воздействие вибрации всего тела также было хорошо известно и широко обсуждалось (Pyykko, 1986; Wilkstrom et al., 1994). В любом случае, как локальная вибрация, так и BBT-упражнения заслуживают серьёзного рассмотрения с точки зрения острых и кумулятивных эффектов, производимых ими на двигательные и физиологические характеристики организма спортсмена.

Технологические подходы и приборы для вибрационной тренировки

Как уже говорилось, вибрационная тренировка имеет относительно короткую историю. Её предвестники использовались в лабораторных условиях, где вибрация применялась непосредственно к мышце (Eklund и Hagbarth, 1966; Bishop, 1974). Первоначально брались упражнения с локальной наложенной вибрацией, передаваемой соответствующим конечностям тела от механических устройств (Назаров и др., 1984,1987; Иссурин и др., 1988). Таким образом, имеющиеся технологические подходы предполагают использование тренажёрных устройств для локальной вибрации и тренировочных аппаратов для вибрации всего тела. Рассмотрим оба упомянутых варианта.

Аппаратура для тренировки методами локальной вибрации (ЛВ)

Новаторские исследования Назарова с соавторами были выполнены с использованием вибрирующих колец (Назаров и Жилинский, 1984) или портативных вибрирующих платформ (Назаров и Спивак, 1987). В исследованиях Иссурина с соавторами (1988, 1994, 1998) была использована оригинальная механическая модель для передачи вибрации через блочное устройство, с которым можно было выполнять упражнения для развития силы и/или для растяжки (Рис. 1 а, б).

Следует отметить, что портативные вибрирующие платформы были успешно применены в тренировочном процессе как высококвалифицированных спортсменов, так и любителей, позволяя использовать различные варианты локальной стимуляции тренируемых мышц (Михеев, 2007). Преимущества портативных вибрирующих платформ связаны с вариативностью их использования в разнообразных упражнениях, которые могут выполняться с помощью этих сравнительно простых и недорогих устройств (Рис. 2).

Аппаратура, создающая вибрацию всего тела (ВВТ)

Дальнейшее развитие вибрационной тренировки связано с появлением вибрирующих платформ, позволяющих выполнять упражнения с вибрацией всего тела (ВВТ). Возможно, первые попытки использования таких платформ были выполнены в Германии для моделирования механических колебаний, типичных для движений горнолыжника (Mester et al, 1997). Эти исследователи пришли к выводу, что такие упражнения оказывали заметное воздействие на опорно-двигательный аппарат, гормональный фон и метаболизм спортсмена. Они предположили (и это затем было поддержано результатами других исследований), что такие упражнения могут быть эффективно внедрены в фитнес-программы широких слоёв населения, занимающегося оздоровительными программами. С тех пор научный интерес к этой проблеме был в значительной степени усилен коммерческими проектами, и появилась серия публикаций, освещающая эффекты такого подхода к тренировочному процессу (Bosko et al., 1998-2001) и популяризирующая соответствующее оборудование. Как только различные вибропластины стали доступны на коммерческом рынке, вибрационная тренировка стала всё более и более популярной и широко обсуждается.

Как было упомянуто, первоначально вибрационные тренажёры применялись в подготовке спортсменов высокой квалификации. Тем не менее полученные результаты внушали большой оптимизм в плане расширения целевой аудитории для новых подходов к тренировке. Таким образом, большое количество любителей и энтузиастов фитнеса познакомились с вибрационной тренировкой. Первые вибрационные тренажёры производили вертикальное смещение платформы, при этом механический сигнал передавался от дистальных точек приложения вибрации на таз и верхнюю часть тела. Конечно, субъективные реакции на новые инновационные технологии были разнообразными. Как правило, относительно молодые участники программы позитивно реагировали на вибрационное воздействие, в то время как более старшие иногда ощущали определённый дискомфорт. Тем не менее результаты исследований и расширяющийся опыт их применения высветил весьма перспективную функцию вибрационной тренировки. Здесь следует отметить, что упражнения с вибрацией всего тела имеют один потенциально негативный фактор, связанный с неприятными ощущениями, когда вибрация достигает области головы. Когда тренируемый находится в положении стоя, вибрационные платформы сначала передают воздействие на нижнюю часть тела, затем вибрационные волны распространяются по всему телу и затухают на пути к голове. Однако часть вибрационных волн всё же достигает головы, и эти ощущения могут быть неприятны для некоторых людей, особенно для тех, кто старше 55-60 лет. С этой точки зрения усовершенствованные технологии, которые предусматривают замену вертикальной вибрации на колебательные движения платформы, должны вызывать особый интерес и заслуживают более подробного рассмотрения.

В отличие от вибрационных устройств с вертикальным смещением платформы устройства колебательной вибрации обеспечивают боковые возвратно-поступательные смещения к левой и правой сторонам платформы. Такая модификация механической конструкции имеет ряд преимуществ, одно из которых — демпфирование вибрационного сигнала на его пути к голове, что имеет первостепенное значение для пожилых людей. Есть по крайней мере две причины такого положительного эффекта, а именно:

• волны колебательной вибрации эффективно затухают в области живота; соответственно, их меньшая часть достигает головы;

• колебательная (качельная) вибрация вызывает значительно меньшее смещение центра тяжести тела по сравнению с действием тренажёра, производящего вертикальные колебания, при которых центр тяжести перемещается по продольной оси (Рис. 3 а, б).

Ещё одна характеристика колебательных вибрационных машин связана с попеременной схемой включения мышц. Платформа вертикальной вибрации активирует мышцы обеих сторон тела одновременно; соответственно, продольная вибрация уменьшает величину суставных щелей, образующих любой сустав, сжимая мыщелки навстречу друг другу, как при приземлении на две ноги. Такое увеличение гравитационной силы может успешно использоваться в тренировке прыгунов, тяжелоатлетов или волейболистов, так как они могут быть подвержены воздействию внешней нагрузки, значительно превышающей уровень их обычных усилий. Однако для спортсменов, специализирующихся в видах на выносливость, эстетических и дисциплинах, требующих высокой координации, колебательная (качельная) вибрация является более естественной и привычной. Такой режим вибрации вызывает строго чередующуюся активацию мышц — аналогичную типичной при передвижениях человека: ходьбе, беге, катании на коньках, плавании вольным стилем и на спине. Важно отметить, что уровень силы, приложенной к кости при колебательном вибрационном воздействии, значительно превышает повседневные нагрузки, которые обеспечивает ходьба, бег трусцой и бег, но он не настолько высок, как при использовании вибрационной машины с вертикальным смещением.

Стоит уделить особое внимание вопросу сохранения баланса тела и регулировки позы. И вертикальные, и колебательные вибрационные машины вызывают возбуждение мышц тела синхронно с частотой вибрации. Однако при колебательном вибрационном воздействии основные мышцы активируются в соответствии с чередующейся по сторонам колебательных движений последовательностью, что подобно естественному нервно-мышечному рисунку, который обеспечивает привычный баланс нашего организма. Можно предположить, что люди с временными или хроническими проблемами в поддержании баланса тела могут значительнее улучшить своё состояние, используя индуцированные вибрацией мышечные сокращения, которые соответствуют естественной нервно-мышечной структуре их физической активности.

Еще одна особенность колебательных вибромашин связана с качельной конструкцией платформы. Эта конструкция предполагает минимальное смещение в центральной части платформы и максимальную амплитуду вибрации на внешних краях. Как известно, интенсивность вибрационного сигнала зависит как от частоты, так и от амплитуды смещений. Как правило, интенсивность вибрации и соответствующий уровень нагрузки регулируются частотой. Колебательный тренажёр требует дополнительной регулировки, зависящей от положения ног на вибрирующей платформе. Амплитуду колебаний можно легко отрегулировать путём перемещения ног ближе к центру или дальше друг от друга. Более того, такую регулировку можно выполнять мгновенно, прямо во время выполнения физических упражнений. Например, растяжка одной ноги может начаться с умеренного уровня вибрации, когда эта нога находится недалеко от центра платформы, и закончиться более сильной вибрацией, когда нога двигается к краю платформы. Такое постепенное увеличение вибрационного воздействия позволяет разнообразить и усилить эффект физических упражнений. Точно так же выполнение приседаний, прыжков и любые другие упражнения могут быть модифицированы и рационализированы.

Заключая рассмотрение оборудования, доступного для вибрационной тренировки, можно предположить, что применение любого устройства для ЛВ может разнообразить программы подготовки в различных видах спорта, позволяя выполнять специфические по виду спорта упражнения с наложенным вибрационным воздействием. Аналогичные упражнения могут выполняться с использованием ВВТ-платформ, которые, как правило, больше подходят для упражнений общего воздействия. Выбор между вертикальным перемещением подножной платформы и колебательным вибрационным воздействием зависит от специфических требований целевой группы спортсменов. Можно предположить, что вибрационные устройства с вертикальными перемещениями больше подходят для высококвалифицированных спортсменов в видах спорта, требующих проявления взрывной силы, боевых и командных видах, в то время как колебательные вибрационные устройства больше соответствуют потребностям занимающихся фитнесом и, в частности, более возрастным пользователям вибрационной тренировки.

Вибрационная тренировка гибкости

Возможности повышения уровня развития гибкости спортсмена были показаны как в краткосрочных, так и лонгитудинальных исследованиях. Первое из них, посвящённое оценке влияния вибрационной тренировки на гибкость, было проведено Назаровым и Жилинским (1984). Они обнаружили значительный эффект растяжки мышц плеча с использованием вибрирующих гимнастических колец (4 дня по 4 мин «чистого» времени в тренировке — табл. 1). С тех пор для изучения острых и кумулятивных эффектов вибрационной тренировки был проведён ряд хорошо организованных исследований.

Таблица 1. Влияние вибрационной тренировки (ВТ) на гибкость

¹ ЛВ — локальная вибрация.
² АПРМ — активная помощь в растяжке и расслаблении мышц.

Следует отметить, что существуют три основные варианта применения вибрации, направленной на повышение гибкости:

1. наиболее часто используемый подход предполагает выполнение упражнений на растяжку с наложенной вибрацией (Назаров, Жилинский, 1984; Issurin et al., 1994; Sands et al.,2006; Feland et al, 2010; Dallas et al., 2012);
2. другой вариант использует BBT-платформу, при этом спортсмен находится в положении приседа (Di Giminiani et al, 2010; Gerodimus et al., 2010; Marshall и Wyon, 2012);
3. в третьем варианте спортсмен должен использовать BBT-платформу в сочетании с последующими упражнениями на растяжку (Van den Tillaar, 2006; Dastmenash et al., 2010).

Пример. В нашем исследовании (Issurin et al., 1994) оценивался эффект ЛВ-нагрузки при развитии гибкости тазобедренных суставов и поясничного отдела. Гибкость тренировали две группы студентов факультета физического воспитания в течение трёх недель с тремя тренировками в неделю; третья группа «плацебо» занималась обычной подготовкой. Программа двух групп, развивавших гибкость, была идентична и включала повторные упражнения на растяжку, общее время выполнения которых в каждой тренировке равнялось 7 мин; упражнения одной группы сопровождались наложением ЛВ (44 Гц с ускорением 22 м/с2). Применение ЛВ в среднем улучшило результат в поперечном шпагате на 8,7% по сравнению с 2,4% у обычной группы и 1,2% у «плацебо» спортсменов. Эффект такой программы оценивался на 0,1%-м уровне статистической значимости (Р<0,001). Аналогичные результаты были получены в наклоне вперёд из положения сидя.

В исследованиях, проведённых на нетренированных взрослых, было показано существенное влияние вибрационного воздействия. Di Giminiani с соавторами (2010) выявили наличие острого и кумулятивного эффекта после 8 недель ВВТ. Испытуемые, физически активные студенты, подвергались воздействию 10 серий по 1 мин повторных ВВТ упражнений: они стояли на платформе, вибрировавшей с частотой от 20 до 55 Гц, амплитудой 2 мм и ускорением от 1,1 до 53,6 м/с2. Эти студенты из группы вибрации всего тела показали значительное повышение гибкости в наклоне вперёд из положения стоя сразу после и через 2, 4, 6 и 8 мин после вибрационного воздействия. Однако заключительные испытания не выявили каких-либо существенных кумулятивных эффектов при развитии уровня гибкости. Здесь стоит отметить, что тренировочная программа группы ВВТ не включала обычные упражнения на растяжку, выполняемые без вибрации. По-видимому, ВВТ оказывает быстрое влияние на уровень развития гибкости, но оно должно быть поддержано выполнением соответствующих упражнений. Это предположение полностью соответствует результатам другого исследования, выполненного на большой группе студентов-мужчин, которые тренировались девять недель в соответствии с одним из трёх протоколов: ВВТ (на платформе в положения приседа, 6 повторений по 30 с с 30-секундным отдыхом; вибрация частотой 28 Гц с амплитудой 10 мм); ВВТ в сочетании с АПРМ и АПРМ для подколенного сухожилия (Dastmenash et al, 2010). Такая программа привела к значительному превосходству группы, совмещавшей ВВТ и НПВ. Две другие группы продемонстрировали значительно меньшие изменения результатов в тестах на гибкость.

Объяснение влияния ВТ на гибкость включает нервно-мышечные, сердечно-сосудистые факторы и факторы терморегуляции организма. Хорошо известно, что естественным барьером при выполнении упражнений на растяжку является болевой порог (Alter, 1998). ЛВ производит выраженный обезболивающий эффект во время и после воздействия вибрации на мышцы (Lundeberg et al., 1984). Самоотчеты спортсменов представляют доказательства того, что болевые ощущения снижаются через 10-15 с после начала Л В при растяжке, что подтверждает актуальность этого аргумента (Issurin et al., 1994). Нервно-мышечное влияние касается возбуждения сухожильных органов Гольджи (СОГ); в отличие от мышечных веретён активация СОГ приводит к торможению сокращения, а затем расслаблению мышц (Fox и Matthews, 1981). Более того, вибрационная волна, распространяясь от дистального места генерирования к проксимально расположенным тканям, активизирует большую долю СОГ, чем только при растяжке; следовательно, общее ингибирующее воздействие должно быть значительно выше, чем при обычной тренировке на гибкость.

Уже было отмечено, что вибрационное воздействие на мышцы значительно улучшает кровообращение (Russell, 1960; Wakim, 1985). Увеличенный кровоток вызывает тепловой эффект, который может быть дополнен генерированием тепла за счёт вызванного вибрационным воздействием трения мышечных волокон и вазодилатацией подкожных и более глубоких кровеносных сосудов (Oliveri et al., 1989). В то же время тепловой эффект, облегчающий проявление гибкости, является хорошо известным и широко используемым фактом (Alter, 1998).

Силовые упражнения локальной вибрации: острый эффект

Острый эффект ЛВ изучался в отношении его влияния на уровень развития силы или мощности, а также различных физиологических и биомеханических показателей (табл. 2).

Таблица 2. Краткое представление острых эффектов наложения ЛВ при развитии силы и мощности

Комментарии: (0)

Оставить свой комментарий

Видео по теме

Источник: «Теория спортивной тренировки».
Учеб. для ВУЗов. Авт.: проф. В.Б. Иссурин, 2016