Цикл Растяжения-Укорочения

Цикл растяжения-укорочения (SSC) относится к действию "pre-stretch" или "countermovement", которое обычно наблюдается во время типичных человеческих движений, таких как прыжки.

Краткие сведения

Цикл растяжения-укорочения (SSC) относится к действию "pre-stretch" или "countermovement", которое обычно наблюдается во время типичных человеческих движений, таких как прыжки. Это pre-простирание позволяет спортсмену произвести больше усилия и двинуть более быстро. Хотя существует противоречие, связанное с механикой, ответственной за улучшение производительности, наблюдаемое при использовании SSC, это, вероятно, будет сочетание активного состояния и хранения упругой энергии внутри сухожилия. Из-за отрицательных эффектов электромеханической задержки можно предположить, что методы обучения что улучшают мышечную pre-деятельность, как plyometric и баллистическая тренировка, могут быть полезны для улучшать атлетическое представление.

Что цикл Простирани-сокращать (SSC)?

Было показано, что спортсмены прыгают на 2-4cm выше во время прыжка с контрдвижением (CMJ), чем они могут во время приседания (SJ) (1). Это просто потому что CMJ включает pre – простирание понижая действие сравнивано к скачку squat-который начинает движение от статического положения без пользы pre-простирания (2). Это действие предварительного растяжения или "контрдвижения" известно как цикл растяжения-укорочения (SSC) и состоит из трех фаз (эксцентричный, амортизационный и концентрический) (рисунок 1) (3). Изображения A-B отображают эксцентрическую фазу, изображение C демонстрирует фазу амортизации, а изображения D-E представляют концентрическую фазу SSC.

SSC описывается как быстрое циклическое мышечное действие, при котором мышца подвергается эксцентрическому сокращению, за которым следует переходный период до концентрического сокращения (4). Это мышечное действие также иногда называют обратным действием мышц (5). Действие SSC, возможно, лучше всего описывается как пружинный механизм, при котором сжатие катушки заставляет ее отскакивать и, следовательно, прыгать с поверхности или в другом направлении (Рис.2). Увеличение скорости, с которой катушка сжимается или насколько сильно она прижата (величина приложенной силы), приведет к скачку пружины выше или дальше. Это известно как "скорость загрузки", и увеличение этого часто означает, что пружина будет прыгать выше или дальше. Следовательно, прыжок, который включает в себя "разбег", часто позволяет спортсмену прыгать выше или дальше, чем прыжок из статического положения из-за увеличения скорости нагрузки (6, 7, 8).

SSC происходит не только во время однократных прыжков или отскоков, но и во время любой формы движения человека, когда конечность меняет направление. Например, во время ходьбы, прыжков, бега, скручивания или даже опускания, а затем поднятия руки. Поскольку конечности постоянно изменяют направление, существует постоянное использование SSC для изменения направления движения конечности. Поскольку некоторые движения намного быстрее, чем другие (например, спринт против ходьбы), существуют большие различия в скорости SSC. Следовательно, SSC был разделен на две категории в зависимости от продолжительности SSC:
  1. Fast-SSC:
  2. Slow-SSC: >250 миллисекунд
В таблице 1 приведены некоторые примеры общих упражнений и их потенциальная классификация SSC. Как показано в Таблице 1, прыжок в длину обычно классифицируется как быстрое движение SSC, поскольку он имеет время контакта с землей 140-170 миллисекунд (9). В то время как беговая ходьба, которая имеет время контакта с землей 270-300 миллисекунд, обычно классифицируется как медленное движение SSC (10).

По мере того как измерять продолжительность SSC на каждом способствуя соединении (например лодыжке, колене, Вальме) во время скача тренировки проблематично, исследователя часто спрашивали способность измерить SSC косвенно путем анализировать земные времена контакта. В результате, исследователя искали отношения между земными временами контакта и временем соединения*. Были найдены сильные связи между временем соединения и упражнениями с временем контакта с землей в диапазоне от 270 до 2500 МС (16, 17).
Однако, никакие отношения не наблюдались в тренировках с земными временами контакта 400-800ms (17). Это, поэтому, подвергает сомнению надежность классифицировать тренировки с земными временами контакта Например, просто классифицировать гонку идя как движение медленн-SSC потому что она имеет земное время контакта между 270-300ms. Хотя это часто является обычной практикой, понимание проблемы с этим важно.
Время сцепления-это амортизационная / изометрическая фаза SSC, которая соединяет эксцентрик с концентрической фазой-следовательно, термин "сцепление", поскольку он соединяет их вместе. Или, другими словами, Время связи определяется как переход между эксцентрической и концентрической фазами SSC (16).

Механизмы цикла растяжения-укорочения (SSC)

Существует множество нейрофизиологических механизмов, которые, как полагают, вносят вклад в SSC, некоторые из которых включают: хранение упругой энергии (18, 19, 20, 21), непроизвольные нервные процессы (22, 23), активное состояние (1, 24), характеристики удлиненного напряжения (25, 26), предактивное напряжение (27, 28) и усиленная координация движений (1, 24). Несмотря на этот большой список, общепризнано, что существует три основных механизма, ответственных за эффекты повышения производительности SSC (2).
Эти три механизма:
  1. Накопитель упругой энергии
  2. Нейрофизиологическая Модель
  3. активное состояние
Накопитель упругой энергии
Понятие упругой энергии аналогично понятию растянутой резиновой ленты. Когда полоса растягивается, происходит накопление накопленной энергии, которая при высвобождении приводит к быстрому сокращению полосы до ее первоначальной формы. Количество накопленной упругой энергии (иногда называемой "деформацией" или "потенциальной" энергией) потенциально равно приложенной силе и вызванной деформации (5). Другими словами, величина силы, используемой для растяжения полосы, должна быть эквивалентна величине силы, создаваемой полосой для того, чтобы вернуться в ее предварительно растянутое состояние.
В людях, эти простирание и хранение эластичной энергии вместо помещены на мышцах и сухожилиях во время движения. Однако из-за упругих свойств сухожилия обычно считается, что сухожилие является основным местом для хранения упругой энергии (29, 30). В отличие от мышц, сухожилия не могут быть добровольно сокращены, и в результате они могут только оставаться в состоянии напряжения.
Это означает, что мышца должна сокращаться и напрягаться до начала SSC во время контакта с землей, известного как "мышечная предварительная активность". Мышца должна после этого остать заключенной контракт/ жесткой во время первых 2 процессов SSC (участков ексцентрических и амортизации) для того чтобы передать изометрические усилия в сухожилие. Это вызывает деформацию / удлинение сухожилия и развитие накопительной упругой энергии.
Во время концентрической фазы SSC (часто называемой фазой "положительного ускорения") мышца затем способна концентрически сокращаться и обеспечивать дополнительную движущую силу (2). Неспособность застыть во время фаз эксцентрика и амортизации означает, что эффект повышения производительности SSC будет потерян, и соединение, скорее всего, рухнет. Это демонстрирует важность жесткости мышц во время SSC и его способность улучшать производительность. Это также предполагает, что спортсмены с более высокими уровнями мышечной силы могут поглотить больше силы (т. е. более высокий тариф нагрузки), и поэтому имеет лучшую способность использовать SSC.
Многочисленные исследования показали, что более сильные спортсмены обладают лучшей способностью накапливать эластичную энергию по сравнению с более слабыми (31, 32, 33). Элитные спортсмены из силовых и выносливых видов спорта также продемонстрировали превосходную способность сохранять упругую энергию (31, 32). Кроме того, эффективное использование SSC во время спринта показало, что восстанавливается приблизительно 60% общей механической энергии, предполагая, что остальные 40% восстанавливаются метаболическими процессами (34, 35). В аэробном беге на длинные дистанции, были показаны, что увеличивают более высокие способности SSC также идущую экономику-предлагая что спортсмены с более лучшей емкостью SSC могут сохранить больше энергии пока бегущ (33, 36, 37). Это указывает на важность SSC как для высвобождения энергии, так и для энергосбережения. Однако это накопление упругой энергии в сухожилии не может длиться вечно и имеет период полураспада 850 миллисекунд (38).

Нейрофизиологическая Модель
Мышцы и сухожилия содержат сенсорные рецепторы, известные как "проприоцепторы", которые посылают информацию в мозг об изменениях длины, напряжения и углов суставов (39). Проприоцепторы в мышце известны как "мышечные веретена", в то время как те, в сухожилии называются "Гольджи сухожильных органов".
Когда мышца сильно удлинена, шпиндели мышцы включают простирани-рефлекторную реакцию для того чтобы предотвратить сверх-удлинять и ограничить возможность ушиба. Считается, что взаимодействие этих мышечных шпинделей вызывает увеличение набора двигательных единиц и/ или эффект кодирования с повышенной скоростью (40, 41). Возбуждение одного или обоих из этих нейронных ответов приведет к одновременному увеличению выхода концентрической силы и, следовательно, может объяснить эффекты повышения производительности SSC.
Таким образом, увеличение выхода концентрической силы приведет к увеличению выходной мощности во время спортивных движений (например, прыжка) и, таким образом, может улучшить производительность. Однако, много изучений не сообщали никакое увеличение в активации мышцы после деятельности при pre-простирания (например CMJ) сравнивало к деятельности при non-pre-простирания (например SJ) (26, 42, 43). Это говорит о том, что мышечная веретенообразная рефлекторная активность не оказывает никакого влияния на увеличение силы ССК (1).
Кроме того, когда мышца сильно удлиняется, сухожильные органы Гольджи (GTO) участвуют в противоположной реакции растяжения-рефлекса на мышечные веретена. Их роль заключается в ингибировании (т. е. предотвращении) возбуждения мышечных веретен во время силового чрезмерного удлинения, чтобы предотвратить возможность травмы (5). Хотя это может показаться странным компромиссом между мышечными веретенами и GTO, мышечные веретена активируются, когда мышечно-сухожильная единица сильно удлиняется, в то время как GTO активируется, когда силовое удлинение становится слишком большим (39).
Должно к inhibitory простирани-рефлекторной реакции GTO, подумано что это может противодействовать действию сужением шпинделей мышцы. Если это так, то это будет означать, что GTO ингибирует высокую мышечную жесткость, необходимую во время SSC, и, следовательно, уменьшает выход концентрической силы и последующую производительность (2). Фактически, исследования показали, что уровни активации мышц – и, следовательно, жесткость мышц – были снижены на ранних этапах SSC у людей, которые не привыкли к интенсивным движениям SSC (28).
Интересно, однако, 4 месяца плиометрической тренировки были показаны, что уменьшают это влияние GTO inhibitory (disinhibition) и увеличивают мышечную pre-деятельность и жесткость мышц-сухожилия (27). В результате, кажется, что эффективные методы тренировки (например плиометрика) могут уменьшить или даже исключить потенциальные отрицательные влияния наблюдаемые от влияния GTO inhibitory.

активное состояние
Активное состояние-это период времени, в течение которого может быть развита сила во время эксцентрической и амортизационной фаз SSC, прежде чем произойдет какое-либо концентрическое сжатие. Например, во время действия "countermovement" или "падать" CMJ, активное состояние начато во время участков ексцентрика и амортизации. Unpinning вера что тренировки которые обладают более длинными участками эксцентрических и амортизации SSC позволят больше времени для образования крест-мостов, поэтому увеличивающие совместные моменты, и таким образом улучшающие концентрический выход усилия. Увеличение количества силы и времени, доступного для развития силы, обычно приводит к одновременному увеличению импульса (импульс = Сила Х время) (24, 44). Другими словами, увеличение приложения силы приведет к улучшению выходной мощности и, следовательно, спортивных результатов.
Широко распространено мнение о том, что активное состояние вносит наибольший вклад в повышение эффективности воздействия SSC, поскольку оно позволяет увеличить наращивание силы до концентрического укорочения (1, 24, 44, 2).

Электромеханическая задержка (EMD)

Электромеханическая задержка (EMD) относится к нейронной и физиологической задержке в производстве механической силы. Это просто означает, что мышцы не могут мгновенно генерировать и передавать силу в скелетную систему, вместо этого происходит небольшая задержка. Поэтому задержка в производстве механической силы может привести к снижению производительности (24).
В настоящее время существует множество компонентов, которые, как было предложено, способствуют этой задержке:
  1. Конечная скорость увеличения мышечной стимуляции центральной нервной системой.
  2. Распространение потенциала действия на мышечную мембрану.
  3. Ограничения по времени высвобождения кальция и образования поперечных мостиков.
  4. Взаимодействие между сократительными нитями и рядами упругих компонентов.
  5. Носок-область сухожилия.
Поскольку полный анализ всех этих нейрофизиологических факторов выходит за рамки данной статьи и легко доступен в учебниках физиологии упражнений, будет объяснена только область пальца ноги.
Область пальца ноги SSC, иначе просто объясненная как "слабина в сухожилии", присутствует в самом начале SSC. Чтобы упростить эту концепцию, представьте себе свернутый кусок веревки, который тянут с обоих концов, чтобы выпрямить его и создать напряжение. Ну это "провисание", прежде чем строка прямая, называется "toe-region". Следует признать, что это ослабление сухожилия задерживает время, в течение которого может генерироваться мышечно-сухожильная Жесткость и концентрическая сила – просто время, необходимое для выпрямления струны и создания напряжения (45) (Рис.3). Поэтому, toe-зона уменьшает время доступное произвести усилие во время SSC, и таким образом уменьшает концентрический выход усилия.

Из-за негативного влияния ЭМП на механическую силу было предложено, что оптимизация мышечной предварительной активности может уменьшить или даже противодействовать эффектам ЭМП, возбуждая мышцу и создавая жесткость мышц-сухожилий до начала SSC (2). В результате, методы обучения, которые улучшают предварительную активность, такие как плиометрическая и баллистическая подготовка, могут быть полезны для оптимизации SSC (27).

, оставишь комментарий?
Имя:*
E-Mail:


  • Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
  • Информация
    Облако тегов

    Добро пожаловать!

    Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
    Зарегистрироваться
    Создайте собственную учетную запить!

    Пройти регистрацию
    Авторизоваться
    Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

    Войти на сайт