Behm, David G PhD; Drinkwater, Eric J PhD; Willardson, Jeffrey M PhD; Cowley, Patrick M PhD.
* CORE – обозначает принадлежность к осевому скелету и мягким тканям, которые его укрепляют, в том числе относящиеся к добавочному скелету (Behm et al (14)).
ВступлениеЗа последнее десятилетие, основное внимание исследователей сосредоточено на использовании нестабильности при тренировке с отягощениями как у спортсменов , так и у энтузиастов фитнеса, тогда как использование подобных упражнений для реабилитации привлекает меньшее внимание. Физиотерапевты начали использовать мячи (нестабильные поверхности) перед Второй Мировой войной (отсюда название physioballs, в отечественной литературе – медбол или медицинбол). Особенно активно в терапии и спортивной тренировки используется Немецкий или Швейцарский мяч (соответственно, Swiss balls). Применение мячей продолжается и в настоящее время. В качестве примера приведём рекомендации Канадского Общества Физиологии Упражнений (Canadian Society for Exercise Physiology) в отношении использования нестабильности при тренировке core-мышц (13): «Субъекты, проходящие реабилитацию, занимающиеся оздоровительным фитнесом, не имеющие доступа или избегающие стресса, связанного с выполнением упражнений со свободным весом на стабильной поверхности, могут также получить преимущества для функционального здоровья, свойственные тренировке с отягощениями применяя стабилизационные упражнения или устройства». «Неустойчивыми» упражнения или приспособления называются так, из-за их способности нарушать равновесие вынесением проекции общего центра масс тела за пределы площади опоры (устройства) или изменять точку приложения сил, вследствие деформации поверхности (подушка из пенорезины, песок) (44).
Исследования показали, что введение значительных уровней нестабильности или динамической стабилизации поясницы во время тренировки с отягощениями уменьшает производство силы при высокой мышечной активации (44), что может негативно отражаться на росте спортивной тренированности (13), но соответствовать задачам реабилитации. Постепенное увеличение нестабильности во время упражнений с отягощением можно рекомендовать для профилактики и лечения распространённых заболеваний, таких как «боли низа спины» (LBP), а также травм конечностей и суставов (25, 34).
Специализированной тренировке глубоких мышц спины, улучшающей их стабилизирующую функцию, придают большое значение в реабилитации при LBP (1). Например, сильное туловище создаёт мощную основу для производства вращающего момента конечностями во время бытовой и спортивной активности. Увеличение силы мышц нижней части спины не обязательно связано с профилактикой LBP (78 -80), тан как может обеспечивать повышение силы, необходимой для улучшения спортивного мастерства или решения профессиональных задач (19 -21). И наоборот, уменьшение выносливости мышц нижней части спины (77, 81) ухудшение их координации (3, 46, 49), тесно связано с LBP. Более того, координированная активация мышечного корсета играет ключевую роль в обеспечении стабильности позвоночника в различных временных точках при выполнении двигательных задач. Большая согласованность активации мышц отмечается среди людей, лучше контролирующих пояснично-тазовые движения (лордоз при наклоне таза вперёд, который отслеживается с помощью видеокамер, по отражающим меткам, закреплённым на подвздошном гребне), особенно во время фаз задания, в которых бедро и колено выпрямлены, создавая больший противодействующий момент.
Целью обзора является анализ литературы, описывающей стабилизационную тренировку с отягощением , для определения соответствующего места подобных упражнений среди средств реабилитации. Также будут адаптированы для целей реабилитации, рекомендации из литературы, посвящённой срочному и кумулятивному эффекту стабилизационной тренировки на здоровых субъёктов. На основе результатов анализа будут даны клинические рекомендации.
Стабильность core-мускулатуры, определениеВо многих статьях пишут о преимуществах прогрессивного увеличения уровня нестабильности в упражнениях с отягощениями, направленных на тренировку core-мучкулатуры (7, 11, 14, 15). Willson et al. (106) описывают «core», как пояснично-тазовый комплекс, включающий поясничный отдел позвоночника, таз и тазобедренные суставы, а также активные и пассивные ткани, производящие или поддерживающие движения этого сегмента. Несмотря на то, что это определение может быть приемлемым для реабилитационных целей, Behm et al. (14) предложили расширенное определение, согласно которому анатомический core – осевой скелет и мягкие ткани, которые его укрепляют, в том числе принадлежащие добавочному скелету. Эти мягкие ткани способны производить движение (концентрическое действие) или противодействовать движению (изометрическое и эксцентрическое действия). Уточняющее определение, показывает взаимодействие между стабилизирующей способностью core-мускулатуры и травмами, происходящими дистально (на конечностях). Профилактика LBP и, в некоторых случаях, травм конечностей и суставов, должна основываться на способности core-мышц стабилизировать позвоночную систему (1, 25).
Panjabi (83, 84) разделил стабилизирующую систему на три субсистемы: пассивную, активную мышечную и активную нервную. Пассивная субсистема включает связки позвоночника, содержащие проприоцепторы, которые передают сигналы ЦНС (52, 59, 83),а также имеет ограниченную способность стабилизировать позвоночный столб. Эксперименты in vitro показали, что костно-связочные структуры поясничного отдела деформируются от компрессионной нагрузки 90Н (9,2кг) (83), в то время как масса тела в положении стоя, при выполнении динамических задач по подъёму (отягощения), превышает 10000Н (27). Способность противостоять таким большим силам, зависит от стабилизирующих свойств активной мышечной субсистемы.
Развитие напряжения внутри активной мышечной системы обеспечивается абдоминальными (поперечная и внутренняя мышца живота) и параспинальными (многораздельная) мышцами, которые увеличивают жёсткость позвоночника, повышая стабильность. Сокращение этих мышц предаёт кинетический момент во время активации интегральных кинетических цепей, включающих конечности, таких как броски или удары ногами (31, 64, 104). Активная нервная субсистема контролирует вовлечение core-мускулатуры посредством механизма прямой и обратной связи. Механизм прямой связи осуществляет предварительное планирование при подготовке к движению, тогда как механизм обратной связи используется для «точной настройки» моторных программ, эффективность выполнения которых в дальнейшем повышается. Цель стабилизационных упражнений – ре-программирование систем прямой и обратной связи позвоночника для обеспечения нормального (здорового) функционирования.
Профилактика травм конечностейНарушение нейромышечного контроля core-мышц и/или их слабость предрасполагает человека не только к травмам нижней части спины, но и конечностей (37, 55, 57, 68, 79, 80, 86). .Эти связи подтверждают необходимость core-тренировки для профилактики травм. В литературе по реабилитации сообщается об успешном применении тренировки баланса для снижения случаев повреждения связок голеностопа у волейболистов (101), что, вероятно, связано с улучшением контроля инверсии после тренировки на wobble board (102).
Сообщалось также, что у пожилых людей, улучшается проприоцепция (97) и функциональный баланс (39) коленного сустава в результате выполнения тайзицюань. Применение в тренировке дестабилизирующих приспособлений уменьшало случаи LBP и повышало «сенсорную эффективность» мягких тканей, стабилизирующих коленный и голеностопный суставы (22, 25, 100). Сочетание тренировки с отягощениями и нестабильности, может быть эффективным средством увеличения силы и улучшения баланса для предотвращения спортивных травм, а также для людей, не желающих использовать значительные нагрузки или отягощения.
Влияния нестабильности на активацию core-мышцReeves et al. (88) объясняют профилактическое действие тренировки core-мышц в отношении травм низа спины, повышением надёжности стабилизирующих систем. Исследования Durall et al (34) не выявили новых случае проявления LBP у студентов гимнастов, в течение 10 недель выполнявших постепенно усложняющиеся упражнения side bridge (боковой мост) и prone back extension (приподнимание головы и конечностей из положения лёжа на животе) в дополнение к обычным сгибаниям туловища. Кроме описанной выше профилактики травм конечностей, выполнение подъёмов (отягощений) на нестабильной поверхности, увеличивает активность core-мускулатуры для сохранения равновесия (43). Таким образом, core-упражнения имеют профилактический и реабилитационный потенциал, улучшая координацию (3, 6, 18, 22) и величину активации (25, 29) соответствующей мускулатуры.
Тем не менее, необходимо помнить, что стабилизация позвоночника специфична по отношению к выполняемому заданию, таким образом, наилучшей стратегией реабилитации и спортивной тренировки, будет включение множества упражнений, требующих различные последовательности мышечной активации. Keogh et al. (62) не обнаружили влияния повышения выносливости в распространённых стабилизационных упражнениях для туловища (trunk flexion –сгибание туловища, side bridge – боковой мост и prone bridge - мост) на соотношение результатов жима гантелей на мяче/на скамье. Это показывает незначительную связь между способностью стабилизировать туловище при жиме гантелей и выносливостью core-мышц, то есть высокую специфичность навыка стабилизации по отношению к двигательной задаче.
Большая активация core-мускулатуры наблюдается, когда упражнения выполняют с опорой на нестабильную поверхность в виде платформы (например, диски, мячи) или применяют нестабильное отягощение при движениях конечностей (например цепи, частично наполненные емкости с водой). Так, выполнение жимов лёжа на мяче (40), или отжиманий с опорой рук на мяч, ведёт к увеличению активности core-мышц (53). Увеличение активности мышц живота зафиксировано, когда приседания, отжимания (72) и жимы лёжа (53) выполнялись на медболе по сравнению с полом и скамьёй, соответственно. Anderson and Behm (7) сравнивая субъектов, выполняющих приседания в машине Смита на стабильной и нестабильной (диски) поверхности, обнаружили увеличение активности мышц, выпрямляющих позвоночник на 20 – 30%. Дестабилизирующие приспособления могут увеличивать нагрузку на core-мышцы и снижать нагрузку на мышцы конечностей (14).
Противоположные результаты получены при сравнении активности core-мышц и нагрузки на позвоночник (силы сдвига) во время выполнения баллистических отжиманий и отжиманий на баскетбольном мяче, в первом случае больше. Недавние исследования показали небольшие различия активации мышц конечностей или core, при выполнении упражнений на стабильной и нестабильной поверхностях (65, 99). В первом эксперименте Kohler et al (65) измеряли активность нескольких мышц при выполнении жимов гантелей на скамье или Швейцарском мяче в 10 ПМ (ПМ определяли отдельно для каждой поверхности). Выполнение жимов на скамье приводило к большей активности мышц: средней дельтовидной (4,2%), трицепса (14,3%), передней живота (21,2%) и наружной косой живота (18,7%); тогда как на мяче, более активна была верхняя часть мышцы, выпрямляющей позвоночник (15,6%). Uribe et al (99) оценивали активность мышц (большой грудной, передней дельтовидной и прямой живота ) при выполнении жимов гантелей лёжа и сидя на разных поверхностях. Отягощение, используемое на мяче составляло 80% от 1 ПМ на стабильной поверхности. Различий в относительной активации мышц не обнаружили.
К недостатком упражнений, выполняемых на нестабильной поверхности, можно отнести уменьшение внешней нагрузки. Marshall and Desai (23) пишут: «По отношению к основным упражнениям, которым обучают и включают в программы тренировок (приседания, становые тяги и т.д.), применение Швейцарского мяча является излишним. Преимущество традиционной тренировки с отягощениями – в увеличении внешней нагрузки, что повышает активность вовлечённых мышечных групп, и в то же время обеспечивает применение прогрессию и периодизацию нагрузки, тогда как программы, использующие Швейцарский мяч, требуют более сложных, замедляющих прогрессию движений» (стр. 1543-1544). Более того, Hamlyn et al. (44) и Nuzzo et al. (82) показали, что приседания и становые тяги вызывают большую активность мышц выпрямляющих позвоночник, чем стабилизационные гимнастические упражнения «superman» (аналог «лодочки») и side bridge (боковой мост). Величина внешней нагрузки, обеспечивающая безопасность и контроль над подъёмом отягощения, на нестабильной поверхности (медбол в виде полусферы), существенно ниже. Willardson et al (105) сообщили о существенно большей активности прямой мышцы живота при жиме стоя и поперечной/внутренней косой мышц живота во время сгибаний предплечий и жима стоя, с интенсивностью 75% ПМ на стабильной поверхности, и 50% ПМ на медболе в виде полусферы. В то же время не обнаружено существенных отличий активности мышц: внешней косой живота и разгибающей спину в приседаниях, становых тягах, жимах и сгибаниях предплечий стоя в аналогичных условиях. По замыслу исследователей, нестабильная поверхность должна была компенсировать меньшую величину отягощения, но в реальности, аналогичная нагрузка (50% ПМ) привела к большей активности (не существенно) поперечной/внутренней косой мышц живота на стабильной поверхности. В конечном итоге, Willardson et al. (105) не удалось обнаружить преимуществ медбола в виде полусферы для тренировки core-мускулатуры.
Клиническая значимость исследований заключается в том, что соревнующиеся спортсмены, используя упражнения со свободным отягощением на стабильной опоре, могут добиться большей активации core-мускулатуры, физиотерапевты и те, кто тренируются для здоровья и реабилитации, могут достигать высокой активности core-мышц при использовании нагрузок, с использованием нестабильных или частично нестабильных опор. Обычно, у субъектов испытывавших LBP угнетена координация или двигательный контроль core- мускулатуры (18, 46, 49). Несмотря на это, становые тяги и приседания со свободным весом могут вызвать большую активацию core-мускулатуры и также обеспечивают высокие уровни межмышечной координации. Если межмышечная координация ухудшилась вследствие хронической LBP, улучшить состояние здоровья могут стабилизационные упражнения с небольшими отягощениями, которые обеспечивают совместное сокращение мышц живота. Jorgensen et al. (58) показали уровень активации от умеренного до высокого (60 -80% максимального произвольного сокращения) прямой мышцы, наружной косой, выпрямляющей позвоночник и трапециевидной мышц у нетренированных женщин, выполнявших стабилизационные упражнения (supine bridge, quadruped , side bridge, and prone plank) прогрессивно возрастающей сложности. Это означает, что для нетренированных, использование массы тела и регулирование нагрузки за счёт изменения позы, достаточно для увеличения силы и локальной выносливости core-мускулатуры.
Тренировка с применением медбола дважды в неделю в течение 10 недель, существенно увеличила результаты тестов «статическая выносливость спины» и «боковой мост» у нетренированных субъектов по сравнению с контрольной группой, которая не выполняла упражнения, тогда как предпочтительней было бы использовать «традиционную» тренировку (25). Cosio-Lima et al. (29) показали большее улучшение баланса и ЭМГ-активности туловища у женщин после 5 недель тренировок с медболом в сравнении с традиционными упражнениями на полу. Не тренировавшиеся ранее люди. после 7 (63) и 8 (94) недель тренировки, значительно увеличили показатели силы, статического баланса и функциональной производительности при выполнении программ стабилизационной и традиционной тренировки, различий показателей между группами не выявлено. При этом в исследовании Sparkes and Behm (94) обнаружили несущественную тенденцию (P = 0,08) в группе стабилизационной тренировки к большему увеличению стабилизационной силы.
Влияния нестабильности на активацию мышц конечностей
Выполнение упражнений на нестабильной поверхности может увеличивать не только активность core-мускулатуры, но и активацию, коактивацию мышц конечностей. Трицепс плеча и дельтовидная мышца были более активны, когда отжимания и жимы лёжа с интенсивностью 60% ПМ выполнялись на нестабильной опоре (мяче) (72, 74). Обе головки бицепса обеспечивают «переднюю» стабилизацию плечевого сустава и их роль увеличивается по мере снижения стабильности сустава (56). Снижение производство усилия обычно связывают с высокой активностью мышц конечности (14), перенося акцент от двигательной функции мышцы к стабилизирующей (5).
При тренировке на нестабильной поверхности уровень коактивации мышц увеличивается (12). Роль антагонистов в этом случае может заключаться в контроле положения конечности при производстве усилия. Активность антагонистов больше, если присутствует неуверенность в выполнении задачи (32, 71). В то же время, активность антагонистов обеспечивает большую жёсткость сустава (61), а значит, стабильность (51). Более того, коактивация – преобладающий механизм защиты сустава (9). Эта защитная роль впервые описана в 1965 (17), а так же, как способ защиты сустава от чрезмерного усилия (10, 98).
Несмотря на защитную роль активации антагонистов: улучшение двигательного контроля, баланса (35) и механического противодействия (против развиваемого усилия) (51), состояние нестабильности также вызывает снижение силы произвольного движения. Тем не менее, продолжительная тренировка может уменьшать уровни коактивации при выполнении движений (23). Требуются дополнительные исследования для определения возможности использования нестабильных поверхностей для улучшения баланса и стабильности и снижения неуверенности, возможно за счёт уменьшения коактивации, которое за счёт экономии энергии может увеличить эффективность движения.
Следует отметить, что вызванное нестабильной опорой повышение активности мышц и коактивация во время развития усилия, которое может принести пользу при реабилитации после травм (например, разрывов), возможно, не подойдёт для других состояний, таких как артрит. Основываясь на линейной или близкой к линейной зависимости сила – ЭМГ (4), больший уровень мышечной активности, может вызвать аналогичный уровень производства внутреннего усилия. В дальнейшем, нестабильность вызовет коактивацию, внутреннее мышечное и суставное напряжение останется высоким, что может вызывать боль в поражённом артритом суставе. Более того, при артрите, в суставах может наблюдаться скованность и гипомобильность, в этом случае увеличение стабильности не рекомендуется. Таким образом, следует с осторожностью рекомендовать этот тип упражнений в реабилитации, в связи с возможным повышением внутреннего напряжения.
Влияние нестабильности на двигательный контрольСоответствующая координация или контроль движения core-мышц, вероятно, более важен, чем размер мышечной активации. Akuthota and Nadler (3) утверждают, что двигательное переучивание, возможно более необходимо, чем увеличение силы для пациентов с LBP. Множество исследований сообщают о недостаточности двигательного контроля core-мускулатуры у пациентов с LBP (18, 46, 49, 89). Глубокие стабилизаторы туловища, такие как поперечная мышца живота и многораздельная, отвечают за предварительную координацию положения (APAs) при движениях нижних и верхних конечностей (31, 45 -50). У здоровых людей, активация стабилизирующих мышц предшествует развитию усилия при нестабильности (66, 93). Субъекты с LBP склонны проявлять задержку или нарушение защитной APA. Эта задержка происходит и в других мышцах. Например, прямая живота и выпрямляющая позвоночник мышцы «запаздывают» во время быстрого сгибания плеча (46) и бедра (49) у группы людей с хронической LBP по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы. Запаздывание рефлекторного ответа мышц туловища рассматривается, как фактор травм низа спины у спортсменов (107). Другие сложности контроля движений могут также проявляться при LBP. Radebold et al. (87) обнаружили задержку сокращения антагонистов, тогда как в агонистах запаздывало расслабление, во время быстрого сгибания и разгибания туловища в группе людей с хронической LBP. Хроническая LBP также может ассоциироваться с ранним или чрезмерным рекрутированием отдельных стабилизирующих мышц. Ferguson et al. (36) наблюдали более раннее и продолжительное сокращение мышцы, выпрямляющей позвоночник во время выполнения подъёмов в группе субъектов с хронической LBP. Таким образом, для профилактики и реабилитации LBP, могут быть полезны упражнения, ре-программирующие соответствующую антиципационную и сопровождающую координацию. Необходимо обеспечить соответствующую координацию активации и расслабления «задней» (многораздельная, выпрямляющая позвоночник) и «передней» (поперечная и внутренняя косая) стабилизирующей мускулатуры.
Антиципационное сокращение для увеличения жесткости сустава перед движением свойственно не только позвоночнику, но и периферическим суставам (28). Сокращение трапециевидной мышцы, бицепса плеча и вращателей (28), пример антиципационного движения у здоровых людей. Таким образом, стабилизационная тренировка верхней части тела может помочь улучшить стабильность плечевого сустава.
Anderson and Behm (6) полагают, что тренировка с отягощениями способствует не только увеличению силы мышц, но может улучшать координацию активности мышц синергистов и антагонистов, увеличивая стабильность. Тренировка на нестабильной поверхности считают улучшающей АРА (41). Многократное применение нестабильной поверхности, позволяет распознавать изменения поверхности в результате согласования проактивных (29) или положительных обратных связей (85) Стабилизационные упражнения и тренировка равновесия способны существенно улучшить нервно-мышечный контроль (22). Более того, чувствительность проводящих афферентных путей увеличивается при тренировке равновесия и двигательных навыков (18), что приводит к уменьшению времени реакции стабилизирующих мышц (6). Например, реабилитационная тренировка разгибателей спины, продолжительностью 2 недели, уменьшила время реакции у пациентов с LBP до уровня, свойственного здоровым людям контрольной группы (103). Стабилизационная тренировка способствует уменьшению латентного периода коактивации агонистов-антагонистов, что позволяет быстро фиксировать и защитить суставные комплексы (14). Тем не менее, увеличение активности антагонистов может также отрицательно влиять на производство силы и мощности, противодействуя движению в выбранном направлении (33). Drinkwater et al. (33) обнаружили снижение мощности, скорости и размаха движения при выполнении приседаний на нестабильной поверхности. Таким образом, применение стабилизационной тренировки с отягощениями и тренировки баланса в реабилитационных программах, могут увеличивать активацию core-мускулатуры и улучшать координацию или двигательный контроль над core-стабилизаторами. Традиционная тренировка с отягощениями может вызывать сходную активность мышц, но требует использования больших отягощений.
Влияние нестабильности на силу и мощностьНесмотря на возможность успешного применения нестабильных поверхностей в реабилитационных упражнениях, их применение может ограничивать силу, мощность и гипертрофию у тренированных субъектов (13). В исследованиях зафиксированы снижение силы при выполнении разгибания голени (70%) (12), подошвенного сгибания (20%) (12) и изометрического жима лёжа (60%) (5). Тем не менее, при изометрическом жиме лёжа не отмечалось существенных различий активности мышц груди и конечности. Сходная величина активации мышц, сопровождающаяся снижением силы при нестабильности, показывает, что часть силы основных движителей расходовалась на обеспечение стабильности (5). Использование нестабильных отягощений, снижало мышечную силу и мощность на 20 – 40% (66, 67). Несмотря на снижение изометрического усилия, максимальная сила при выполнении динамического жима лёжа на скамье и медболе не различались (30, 42). Таким образом, динамические стабилизационные упражнения могут быть полезны в реабилитации, так как допускают использование меньших отягощений при высокой мышечной активности вокруг восстанавливающихся суставов или конечностей.
Стратегия ограничения подвижности, вероятно полезная для лечения нестабильности (24), негативно влияет на величину и уровень произвольных движений (24). Kornecki and Zschorlich (67) показали, что стабилизация сустава мышцами на нестабильной поверхности, уменьшает силу, скорость и мощность при выполнении «жимовых» движений на 30%. Во время приседаний на нестабильной поверхности уменьшается сила, мощность, размах движения, уровень развития силы и скорость (33, 34). Несмотря на то, что характеристики двигательного контроля не оптимальны для развития максимальной силы и мощности у спортсменов (13), медленные и более осторожные движения при нестабильности, больше подходят на ранних этапах реабилитации (95).
Клинические рекомендацииУпражнения на нестабильной поверхности могут применяться в реабилитации, для восстановления нормальной функции core-мускулатуры у травмированных субъектов. Основания для использования стабилизационных упражнений на ранних этапах реабилитации: 1) меньшая сила (5, 12, 92) и мощность, производимая агонистами (33) в сочетании с относительно высокой активацией мышц, может снижать нагрузку на мягкие ткани, но вовлекать в сокращение значительное количество мышечных волокон; 2) меньшее, вследствие нестабильности, отягощение может облегчить работу над выносливостью (14), характерную для реабилитационных программ.
Дальнейшие изменения, вслед за нестабильной поверхностью, связаны с тренировкой конечностей. Большинство традиционных упражнений выполняются двумя конечностями одновременно (билатеральные), при этом штанга используется больше, чем гантели. В то же время, множество видов движений в повседневной жизни, профессиональной деятельности и спорте, выполняются, преимущественно, одной конечностью (унилатеральные). Таким образом, унилатеральные упражнения больше подходят согласно принципу специфичности тренировки (91). Behm et al. (15) обнаружили большую активацию верхней и нижней части глубоких мышц спины во время жима одной рукой стоя, и большую активацию стабилизаторов нижней части живота при жиме одной рукой лёжа. Также как и нестабильная поверхность, нестабильное отягощение заставляет тело сопротивляться повреждающей нагрузке, создавая другой тип нестабильности. Таким образом, эффективной стратегией стимуляции стабилизаторов спины при тренировке верхней конечности является использование одной гантели во время движения (16, 92). Унилатеральные движения также стимулируют нервную активность в противоположной, но неактивной конечности, называемую перекрёстным обучением (60). Таким образом, тренируя противоположную здоровую конечность, повреждённая конечность может поддерживать большую силу, в то же время стимулируются core-мышцы.
Для здоровья спины не нужно нагружать позвонки чрезмерно, максимальное ограничение подвижности позвоночных суставов достигается применением нагрузки 25% максимальной произвольной силы (МПС) (31). Более того, эффективность многораздельной мышцы может быть увеличена при тренировке с нагрузкой 30 – 40% МПС (26). Таким образом, низкая нагрузка, позволяющая выполнить большое количество повторений, теоретически обеспечивает достаточный тренировочный стресс для профилактики и реабилитации пациентов с проблемами низа спины. Характеристики core-мышц позволяют определить объём необходимой для адаптации нагрузки. Например, волокна типа I составляют >80% в мышце, выпрямляющей позвоночник (69), многораздельной и грудной части длиннейшей мышцы (96) у мужчин и женщин. Для тренировки можно использовать большой объём упражнений с низки уровнем усилия до появления заметного утомления. Большой объём нагрузки, даже при относительно малой интенсивности, постепенно увеличит количество рекрутированных волокон, путём утомления низкопороговых двигательных единиц, вовлекая в сокращение высокопороговые двигательные единицы (90). В связи с тем, что активация мышц при аналогичной нагрузке выше на нестабильной поверхности (6, 7, 11, 12- 15), количество повторений можно снизить по сравнению с выполняемым на стабильной поверхности . Таким образом, основываясь на относительно большой пропорции волокон типа I, core-мускулатура может очень хорошо реагировать на множество подходов с высоким количеством повторений (> 15 за подход) (13).
ВыводыПринимая во внимание, потенциальные преимущества коактивации для профилактики и лечения травм суставов, целесообразно включать стабилизационную тренировку в реабилитационные программы. Кроме того, в упражнениях на неустойчивой опоре, подъёмы значительных отягощений обычно исключены, и в то же время наблюдается высокий уровень мышечной активности и координации. Тем не менее, регулярное использование стабилизационной тренировки с отягощением может привести к снижению производимого усилия, вследствие коактивации. Например, максимальная интенсивность в приседаниях со штангой может оказаться ниже рекомендуемого порогового уровня развития силы на стабильной опоре – 85% ПМ.
Мой комментарий к статье
Библиография:
1. Abenhaim L, Rossignol M, Valat JP, Nordin M, Avouac B, Blotman F, Charlot J, Dreiser L, Legrand E, Rozenberg S, and Vautravers P. The role of activity in the therapeutic management of back pain.Report of the International Paris Task Force on Pain.Spine 25: 1S-33S, 2000.
2. Adkin AL, Frank JS, Carpenter MG, and Peysar GW. Fear of falling modifies anticipatory postural control. Exp Brain Res 143: 160-170, 2002.
3. Akuthota V and Nadler SF. Core strengthening. Arch Phys Med Rehabil 85: S86-S92, 2004.
4. Alkner BA, Tesch PA, and Berg HE. Quadriceps EMG/force relationship in knee extension and leg press.Med Sci Sports Exerc 32: 459-463, 2000.
5. Anderson K and Behm D. Maintenance of EMG activity and loss of force output with instability. J Strength Cond Res 18: 637-640, 2004.
6. Anderson K and Behm DG. The impact of instability resistance training on balance and stability.Sports Med 35: 43-53, 2005.
7. Anderson K and Behm DG. Trunk muscle activity increases with unstable squat movements. Can J Appl Physiol 30: 33-45, 2005.
8. Arjmand N and Shirazi-Adl A. Biomechanics of changes in lumbar posture in static lifting. Spine 30: 2637-2648, 2005.
9. Baratta R, Solomonow M, Zhou BH, Letson D, Chuinard R, and D'Ambrosia R. Muscular coactivation: The role of the antagonist musculature in maintaining knee stability. Am Sports Med 16: 113-122, 1988.
10. Behm DG. Debilitation to adaptation.J Strength Cond Res 7: 65-75, 1993.
11. Behm DG and Anderson K. The role of instability with resistance training.J Strength Cond Res 20: 716-722, 2006.
12. Behm DG, Anderson K, and Curnew RS. Muscle force and activation under stable and unstable conditions. J Strength Cond Res 16: 416-422, 2002.
13. Behm DG, Drinkwater EJ, Willardson JM, and Cowley PM. Canadian Society for Exercise Physiology Position Stand: The use of instability to train the core in athletic and non-athletic conditioning. Appl Physiol Nutr Metab 35: 11-14, 2010.
14. Behm DG, Drinkwater EJ, Willardson JM, and Cowley PM. The use of instability to train the core musculature.Appl Physiol Nutr Metab 35: 5-23, 2010.
15. Behm DG, Leonard A, Young W, Bonsey A, and MacKinnon S. Trunk muscle EMG activity with unstable and unilateral exercises. J Strength Cond Res 19: 193-201, 2005.
16. Behm DG, Power KE, and Drinkwater EJ. Muscle activation is enhanced with multi- and uni-articular bilateral versus unilateral contractions. Can J Appl Physiol 28: 38-52, 2003.
17. Bierman W and Ralston HJ. Electromyographic study during passive and active flexion and extension of the knee of the normal human subject.Arch Physical Med 110: 71-75, 1965.
18. Borghuis J, Hof AL, and Lemmink KA. The importance of sensory-motor control in providing core stability: Implications for measurement and training. Sports Med 38: 893-916, 2008.
19. Cady LD, Bischoff DP, and O'Connell ER. Strength and fitness and subsequent back injuries in fire fighters.J Occup Med 21: 269-272, 1979.
20. Cairns MC, Foster NE, and Wright C. Randomized controlled trial of specific spinal stabilization exercises and conventional physiotherapy for recurrent low back pain. Spine 31: E670-E681, 2006.
21. Caldwell JS, Mcnair PJ, and Williams M. The effects of repetitive motion on lumbar flexion and erector spinae muscle activity in rowers. Clin Biomech 18: 704-711, 2003.
22. Caraffa A, Cerulli G, Projetti M, Aisa G, and Rizzo A. Prevention of anterior cruciate ligament injuries in soccer. A prospective controlled study of proprioceptive training.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 4: 19-21, 1996.
23. Carolan B and Cafarelli E. Adaptations in coactivation after isometric resistance training. J Appl Physiol 73: 911-917, 1992.
24. Carpenter MG, Frank JS, Silcher CP, and Peysar GW. The influence of postural threat on the control of upright stance.Exp Brain Res 138: 210-218, 2001.
25. Carter JM, Beam WC, McMahan SG, Barr ML, and Brown LE. The effects of stability ball training on spinal stability in sedentary individuals. J Strength Cond Res 20: 429-435, 2006.
26. Cholewicki J and McGill SM. Mechanical stability of the in vivo lumbar spine: Implications for injury and chronic low back pain. Clin Biomech 11: 1-15, 1996.
27. Cholewicki J, McGill SM, and Norman RW. Lumbar spine loads during the lifting of extremely heavy weights. Med Sci Sports Exerc 23: 1179-1186, 1991.
28. Comerford MJ and Mottram SL. Functional stability re-training: Principles and strategies for managing mechanical dysfunction. Man Ther 6: 3-14, 2001.
29. Cosio-Lima LM, Reynolds KL, Winter C, Paolone V, and Jones MT. Effects of physioball and conventional floor exercises on early phase adaptations in back and abdominal core stability and balance in women. J Strength Cond Res 17: 721-725, 2003.
30. Cowley PM, Swensen T, and Sforzo GA. Efficacy of instability resistance training. Int J Sports Med 28: 829-835, 2007.
31. Cresswell AG and Thorstensson A. Changes in intra-abdominal pressure, trunk muscle activation and force during isokinetic lifting and lowering. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 68: 315-321, 1994.
32. De Luca CJ and Mambrito B. Voluntary control of motor units in human antagonist muscles: Coactivation and reciprocal activation. J Neurophysiol 58: 525-542, 1987.
33. Drinkwater E, Pritchett E, and Behm DG. Effect of instability and resistance on unintentional squat lifting kinetics.Int J Sports Physiol Perform 2: 400-413, 2007.
34. Durall CJ, Udermann BE, Johansen DR, Gibson B, Reineke DM, and Reuteman P. The effects of preseason trunk muscle training on low-back pain occurrence in women collegiate gymnasts.J Strength Cond Res 23: 86-92, 2009.
35. Engelhorn R. Agonist and antagonist muscle EMG activity pattern changes with skill acquisition. Res Q Exerc Sport 54: 315-323, 1983.
36. Ferguson SA, Marras WS, Burr DL, Davis KG, and Gupta P. Differences in motor recruitment and resulting kinematics between low back pain patients and asymptomatic participants during lifting exertions. Clin Biomech 19: 992-999, 2004.
37. Fredericson M, Cookingham CL, Chaudhari AM, Dowdell BC, Oestreicher N, and Sahrmann SA. Hip abductor weakness in distance runners with iliotibial band syndrome. Clin J Sport Med 10: 169-175, 2000.
38. Freeman S, Karpowicz A, Gray J, and McGill S. Quantifying muscle patterns and spine load during various forms of the push-up. Med Sci Sports Exerc 38: 570-577, 2006.
39. Fuzhong L, Harmer P, Fisher KJ, and MCauley E. Tai chi: Improving functional balance and predicting subsequent falls in older persons. Med Sci Sports Exerc 36: 2046-2052, 2004.
40. Gaetz M, Norwood J, and Anderson G. EMG activity of trunk stabilizers during stable/unstable bench press. Can J Appl Physiol 29: S48, 2004.
41. Gantchev GN and Dimitrova DM. Anticipatory postural adjustments associated with arm movements during balancing on unstable support surface. Int J Psychophysiol 22: 117-122, 1996.
42. Goodman CA, Pearce AJ, Nicholes CJ, Gatt BM, and Fairweather IH. No difference in 1 RM strength and muscle activation during the barbell chest press on a stable and unstable surface. J Strength Cond Res 22: 88-94, 2008.
43. Grenier SG, Vera-Garcia FJ, and McGill SM. Abdominal response during curl-ups on both stable and labile surfaces. Phys Therapy 86: 564-569, 2000.
44. Hamlyn N, Behm DG, and Young WB. Trunk muscle activation during dynamic weight training exercises and isometric instability activities.J Strength Cond Res 21: 1108-1112, 2007.
45. Hodges PW, Cresswell AG, and Thorstensson A. Preparatory trunk motion accompanies rapid upper limb movement. Exp Brain Res 124: 69-79, 1999.
46. Hodges PW and Richardson CA. Inefficient muscular stabilization of the lumbar spine associated with low back pain. Spine 21: 2640-2650, 1996.
47. Hodges PW and Richardson CA. Feedforward contraction of transverse abdominis is not influenced by the direction of arm movement. Exp Brain Res 114: 362-370, 1997.
48. Hodges PW and Richardson CA. Relationship between limb movement speed and associated contraction of the trunk muscles.Ergonomics 40: 1220-1230, 1997.
49. Hodges PW and Richardson CA. Delayed postural contraction of transversus abdominis in low back pain associated with movement of the lower limb. J Spinal Disord 11: 46-56, 1998.
50. Hodges PW and Richardson CA. Transverse abdominis and the superficial abdominal muscles are controlled independently in a postural task. Neurosci Lett 265: 91-94, 1999.
51. Hogan N. Adaptive control of mechanical impedance by coactivation of antagonist muscles. IEEE Trans Autom Control 29: 681-690, 1984.
52. Holm S, Indahl A, and Solomonow M. Sensorimotor control of the spine. J Electromyogr Kinesiol 12: 219-234, 2002.
53. Holtzmann M, Gaetz M, and Anderson G. EMG activity of trunk stabilizers during stable and unstable push-ups. Can J Appl Physiol 29: S55, 2004.
54. Hubley-Kozey CL, Hatfield GL, and Davidson KC. Temporal coactivation of abdominal muscles during dynamic stability exercises. J Strength Cond Res 24: 1246-1255, 2010.
55. Ireland ML, Willson JD, Ballantyne BT, and Davis IM. Hip strength in females with and without patellofemoral pain. J Orthop Sports Phys Ther 33: 671-676, 2003.
56. Itoi E, Kuechle D, Newman S, Morrey B, and An K. Stabilizing function of the biceps in stable and unstable shoulders. J Bone Joint Surg 75: 546-550, 1993.
57. Jacobs CA, Uhl TL, Mattacola CG, Shapiro R, and Rayens WS. Hip abductor function and lower extremity landing kinematics: Sex differences. J Athletic Train 42: 76-83, 2007.
58. Jorgensen MB, Andersen LL, Kirk N, Pedersen MT, Sogaard K, and Holtermann A. Muscle activity during functional coordination training: Implications for strength gain and rehabilitation. J Strength Cond Res 24: 1732-1739,2010.
59. Kang YM, Choi WS, and Pickar JG.Electrophysiologic evidence for an intersegmental reflex pathway between lumbar paraspinal tissues.Spine 27: E56-E63, 2002.
60. Kannus P, Alosa D, Cook L, Johnson RJ, Renström P, Pope M, Beynnon B, Nichols C, and Kaplan M. Effect of one-legged exercise on the strength, power and endurance of the contralateral leg. A randomized, controlled study using isometric and concentric isokinetic training.Eur J Appl Physiol 64: 117-126, 1992.
61. Karst GM and Hasan Z. Antagonist muscle activity during human forearm movements under varying kinematic and loading conditions. Exp Brain Res 67: 391-401, 1987.
62. Keogh JW, Aickin SE, and Oldham AR. Can common measures of core stability distinguish performance in a shoulder pressing task under stable and unstable conditions? J Strength Cond Res 24: 422-429, 2010.
63. Kibele A and Behm DG. Seven weeks of instability and traditional resistance training effects on strength, balance and functional performance. J Strength Cond Res 23: 2443-2450, 2009.
64. Kibler WB, Press J, and Sciascia A. The role of core stability in athletic function.Sports Med 36: 189-198, 2006.
65. Kohler JM, Flanagan SP, and Whiting WC. Muscle activation patterns while lifting stable and unstable loads on stable and unstable surfaces. J Strength Cond Res 24: 313-321, 2010.
66. Kornecki S, Kebel A, and Siemienski A. Muscular cooperation during joint stabilization, as reflected by EMG. Eur J Appl Physiol 85: 453-461, 2001.
67. Kornecki S and Zschorlich V. The nature of stabilizing functions of skeletal muscles. J Biomech 27: 215-225, 1994.
68. Leetun DT, Ireland ML, Willson JD, Ballantyne BT, and Davis IM. Core stability measures as risk factors for lower extremity injury in athletes. Med Sci Sports Exerc 36: 926-934, 2004.
69. Mannion AF, Dumas GA, Cooper RG, Espinosa FJ, Faris MW, and Stevenson JM. Muscle fiber size and type distribution in thoracic and lumbar regions of erector spinae in healthy subjects without low back pain: Normal values and sex differences. J Anatomy 190: 505-513, 1997.
70. Marigold DS and Patla AE. Strategies for dynamic stability during locomotion on a slippery surface: Effects of prior experience and knowledge. J Neurophysiol 88: 339-353, 2002.
71. Marsden CD, Obeso JA, and Rothwell JC. The function of the antagonist muscle during fast limb movements in man.J Physiol 335: 1-13, 1983.
72. Marshall P and Murphy B. Changes in muscle activity and perceived exertion during exercises performed on a Swiss ball. Appl Physiol Nutr Metab 31: 376-383, 2006.
73. Marshall PW and Desai I. Electromyographic analysis of upper body, lower body, and abdominal muscles during advanced Swiss ball exercises. J Strength Cond Res 24: 1537-1545, 2010.
74. Marshall PW and Murphy BA.Increased deltoid and abdominal muscle activity during Swiss ball bench press.J Strength Cond Res 20: 745-750, 2006.
75. McBride J, Cormie P, and Deane R. Isometric squat force output and muscle activity in stable and unstable conditions. J Strength Cond Res 20: 915-918, 2006.
76. McCurdy K and Conner C. Unilateral support resistance training incorporating the hip and knee. Strength Cond J 25(2): 45-51, 2003.
77. McGill SM. Low back stability: From formal description to issues for performance and rehabilitation. Exerc Sport Sci Rev 29: 26-31, 2001.
78. Nadler SF, Malanga GA, Bartoli LA, Feinberg JH, Prybicen M, and Deprince M. Hip muscle imbalance and low back pain in athletes: Influence of core strengthening. Med Sci Sports Exerc 34: 9-16, 2002.
79. Nadler SF, Malanga GA, Deprince M, Stitik TP, and Feinberg JH. The relationship between lower extremity injury, low back pain, and hip muscle strength in male and female collegiate athletes.Clin J Sport Med 10: 89-97, 2000.
80. Nadler SF, Malanga GA, Feinberg JH, Prybicien M, Stitik TP, and Deprince M. Relationship between hip muscle imbalance and occurrence of low back pain in collegiate athletes: A prospective study. Am J Phys Med Rehabil 80: 572-577, 2001.
81. Nourbakhsh MR and Arab AM.Relationship between mechanical factors and incidence of low back pain.J Orthoped Sports Physical Ther 32: 447-460, 2002.
82. Nuzzo JL, McCaulley GO, Cormie P, Cavill MJ, and Mcbride JM. Trunk muscle activity during stability ball and free weight exercises. J Strength Cond Res 22: 95-102, 2008.
83. Panjabi MM. The stabilizing system of the spine.Part I. Function, dysfunction, adaptation, and enhancement.J Spinal Disord 5: 383-389, 1992.
84. Panjabi MM. The stabilizing system of the spine. Part II. Neutral zone and instability hypothesis.J Spinal Disord 5: 390-396, 1992.
85. Pavol MJ and Pai Y-C. Feedforward adaptations are used to compensate for a potential loss of balance. Exp Brain Res 145: 528-538, 2002.
86. Pollard CD, Sigward SM, and Powers CM. Gender differences in hip joint kinematics and kinetics during side-step cutting maneuver. Clin J Sport Med 17: 38-42, 2007.
87. Radebold A, Cholewicki J, Polzhofer GK, and Greene HS. Impaired postural control of the lumbar spine is associated with delayed muscle response times in patients with chronic idiopathic low back pain. Spine 26: 724-730, 2001.
88. Reeves NP, Narendra KS, and Cholewicki J. Spine stability: The six blind men and the elephant. Clin Biomech 22: 266-274, 2007.
89. Richardson C, Jull G, Hodges PW, and Hides JA. Therapeutic Exercise for Spinal Segmental Stabilization in Low Back Pain. London, United Kingdom: Churchill Livingstone, 1999. pp. 81-90.
90. Sale DG. Influence of Exercise and Training on Motor Unit Activation. Windsor, Canada: Human Kinetics Publishers, 1987. pp. 95-151.
91. Sale DG. Neural adaptation to resistance training.Med Sci Sports Exerc 20: 135-145, 1988.
92. Santana JC, Vera-Garcia FJ, and McGill SM.A kinetic and electromyographic comparison of the standing cable press and bench press.J Strength Cond Res 21: 1271-1279, 2007.
93. Slijper H and Latash M. The effects of instability and additional hand support on anticipatory postural adjustments in leg, trunk, and arm muscles during standing. Exp Brain Res 135: 81-93, 2000.
94. Sparkes R and Behm DG. Training adaptations associated with an 8 week instability resistance training program with recreationally active individuals. J Strength Cond Res 24: 1931-1941, 2010.
95. St-Pierre DMM, LaForest S, Paradis S, Leroux M, Charron J, Racette D, and Dalzell M. Isokinetic rehabilitation after arthroscopic meniscectomy. Eur J Appl Physiol 64: 437-443, 1992.
96. Thorstensson A and Carlson H. Fibre types in human lumbar back muscles. Acta Physiol Scand 131: 195-202, 1987.
97. Tsang W and Hui-Chan C. Effects of tai chi on joint proprioception and stability limits in elderly subjects. Med Sci Sports Exerc 35: 1962-1971, 2003.
98. Tyler AE and Hutton RS. Was Sherrington right about co-contractions? Brain Res 370: 171-175, 1986.
99. Uribe BP, Coburn JW, Brown LE, Judelson DA, Khamoui AV, and Nguyen D. Muscle activation when performing the chest press and shoulder press on a stable bench vs. a Swiss ball. J Strength Cond Res 24: 1028-1033, 2010.
100. Vera-Garcia FJ, Elvira JL, Brown SH, and McGill SM. Effects of abdominal stabilization maneuvers on the control of spine motion and stability against sudden trunk perturbations. J Electromyogr Kinesiol 17: 556-567, 2007.
101. Verhagen EA, van TM, van der Beek AJ, Bouter LM, and van MW. An economic evaluation of a proprioceptive balance board training programme for the prevention of ankle sprains in volleyball.Br J Sports Med 39: 111-115, 2005.
102. Waddington G, Seward H, Wrigley T, Lacey N, and Adams R. Comparing wobble board and jump-landing training effects on knee and ankle movement discrimination. J Sci Med Sport 3: 449-459, 2000.
103. Wilder DG, Aleksiev AR, Magnusson ML, Pope MH, Spratt KF, and Goel VK. Muscular response to sudden load.A tool to evaluate fatigue and rehabilitation.Spine 21: 2628-2639, 1996.
104. Willardson JM. Core stability training: Applications to sports conditioning programs. J Strength Cond Res 21: 979-985, 2007.
105. Willardson JM, Fontana FE, and Bressel E. Effect of surface stability on core muscle activity for dynamic resistance exercises. Int J Sports Physiol Perform 4: 97-109, 2009.
106. Willson JD, Dougherty CP, Ireland ML, and Davis IM. Core stability and its relationship to lower extremity function and injury.J Am Acad Orthop Surg 13: 316-325, 2005.
107. Zazulak BT, Hewett TE, Reeves NP, Goldberg B, and Cholewicki J. Deficits in neuromuscular control of the trunk predict knee injury risk: A prospective biomechanical-epidemiologic study. Am J Sports Med 35: 1123-1130, 2007.
Комментариев нет:
Отправить комментарий