التنبيه الكهربى للعضلات في المجال الرياضى
أ.د/ سعد فتح الله العالم
أستاذ دكتور بكلية التربية البدنية وعلوم الرياضة – جامعة المستقبل – بابل – العراق
[email protected]
الإنقباض العضلى هو الوظيفة الأساسية للعضلة، وتنتج القوة العضلية بمقدار ما أمكن تعبئته من وحدات حركية تشترك فى الإنقباض العضلى، وأن العضلة لا تنقبض دائما بطريقة واحدة فقد يكون الإنقباض إرادياً أو لاإرادياً ، فالإنقباض الإرادي هو الذى يتم تحت سيطرة الجهاز العصبى وبإرادة الفرد، أما الإنقباض اللاإرادي يتم باستخدام الأجهزة الكهربائية لإثارة العضلة أو العصب المغذى لها.
وعملية الإنقباض العضلى تتم وفقاً للنظرية الانزلاقية The Sliding Filament Theory التى قدمها هوكسلى وهانسون Huxley & Hanson (1954) حيث تنزلق فتائل الأكتين لتتقارب مع بعضها البعض خلال المسافات البينية لأجزاء فتائل المايوسين السمكية نسبيا، ويساعد على ذلك وجود زوائد على سطح فتائل المايوسين تسمى الجسور المتقاطعة Cross Bridges التى تتصل بفتائل الأكتين وتكون متجة للخارج، وعند تحرر الطاقة الكيميائية لتتحول إلى طاقة حرارية وميكانيكية تتحرك هذه الجسور المتقاطعة إلى الداخل فى إتجاة المايوسين وتجذب معها فتائل الأكتين المتشابكة بها، ويتم الإنقباض العضلى وفقا لسلسلة من التغيرات وهى كالتالى:-
- التغيرات العصبية: تتمثل فى وصول إشارة عصبية صادرة من الجهاز العصبى لإستثارة الألياف العضلية لأداء الإنقباض.
- التغيرات الكهربية: تتمثل فى إنعكاس أو زوال الإستقطاب أى إنعكاس الجهد الكهربائى لجدار الخلية العضلية بما يعادل 110 مللى فولت من ( 80 مللى فولت فرق الراحة إلى +30 مللى فولت عند الإستثارة ) ويسمى ذلك فرق جهد الحركة ويظهر الكالسيوم من شبكة الساركوبلازم.
- التغيرات الكيميائية: يعبر عنها إفراز مادة الاستيل كولين من النهايات العصبية عند وصول الإشارة العصبية إليها.
- التغيرات الحرارية: هى التى تنتج عن فعالية الكالسيوم Ka++ فى إيقاف نشاط التروبونين وبالتالى تحرر أنزيم ثلاثى أدينوزين الفوسفات وإنشطار ثلاثى الأدينوزين إلى ثنائى أدينوزين الفوسفات وفوسفات وطاقة.
- التغيرات الميكانيكية: تتمثل فى النظرية الإنزلاقية وعملية تداخل الأكتين والمايوسين وبالتالى حدوث الإنقباض العضلى.
ويؤدى إثارة العضلة كهربياً بوسائل خارجية إلى إنتاج العضلة لقوة تفوق ما يمكن أن تنتجه إرادياً، ومن هذه الوسائل التنبيه الكهربى للعضلات والتي تعتمد فكرة هذا الاسلوب على الإثارة الكهربية التى توجه من الخارج للعضلات من خلال إنقباض لاإرادى.
وقد استخدمت طريقة التنبيه الكهربى للعضلات بنجاح فى العديد من المجالات كما فى المجال الطبى وعلاج العديد من الاصابات الرياضية وفى مجال العلاج الطبيعى لمرضى الشلل المؤقت أو الجزئى وفى مجال أبحاث الفضاء فى اعادة تأهيل رواد الفضاء بعد عودتهم من رحلات الفضاء التى تستغرق شهوراً خارج الغلاف الجوى وقد استخدمت حديثاً فى مجال التدريب الرياضى لتنمية بعض الصفات البدنية.
ويعتبر العالم كوتس Kotts أكثر علماء التدريب اهتماماً بالتنبيه الكهربى للعضلات حيث أثبت أن استخدام برنامج محدد يعتمد على تنبيه كهربى ذو تردد عالى يؤدى إلى زيادة ناتج القوة العضلية، وأن استخدم تيار كهربى ذو تردد 50 ذبذبة/ ثانية، وتتحدد قوة الاستثارة الكهربية للعضلة تبعا لدرجة تحمل الفرد، ويتم ذلك عن طريق استخدام جهاز خاص بالتنبيه الكهربى للعضلات من خلال توصيل التيار الكهربى للعضلة بسلك كهربى يتصل بقطعتين من الرصاص الذى يتم تغليفه بأى نسيج مع ترطيبه بالماء عند الإستخدام وتثبيته على العضلة المراد تقويتها بواسطة شريط من المطاط،
وتعتمد فكرة هذا الإسلوب على الصدمات الكهربية التى توجه من الخارج للعضلة وأن أساس هذا الإسلوب هو أن الإنسان غير قادر على إثارة العضلة بالحد الأقصى وأن إثارتها كهربياً بوسائل خارجية يؤدى إلى إنتاج للقوة بمعدل يفوق ما يمكن أن تنتجه إرادياً ، فهناك فرق كبير بين إنتاج القوة العضلية الإرادية القصوى وإمكانية إنتاج العضلة للقوة.
والإستخدام العلمى للتنبيه الكهربى للعضلات يعتمد على إمكانية تحقيق إنقباض عضلى أقوى مما تسمح به الإنقباضات الإرادية وبهذا الشأن فإن هناك إتجاهين رئيسين:-
الإتجاه الاول: أن هناك بعض العوامل العصبية التى تحد من القوة خلال أقصى إنقباض إرادي، لذا فإن التنبيه الكهربى من الممكن أن يحقق شدة إنقباض أعلى من هذا الحد وبالتالى يحسن من إستجابات التكيف والإنقباض.
الإتجاه الثانى: أن فعالية إستخدام التنبيه الكهربى تنطلق من المفهوم الخاص بأن الألياف سريعة الإنقباض (FT) التى يصعب إستثارتها خلال الإنقباض الإرادي الأيزومترى الأقصى تحتل الأولوية فى الإستثارة فى هذا النوع، وأنه من المعلوم أنه كلما زادت القوة الناتجة عن الإنقباض الأيزومترى الإرادي فإن الوحدات الحركية تجند للعمل وفقاً لترتيب محدد، وقد توصل كابريك Cabric إلى دليل أخر لتدعيم هذه الفكرة حيث أكد إستخدام التنبيه الكهربى للعضلة ذات الثلاث رؤوس العضدية لمدة 19 يوماً بواقع 10 دقائق كل يوم قد أدت إلى زيادة فى حجم نواه الخلية وعدد الميتوكوندريا وقد حدثت هذه الإستجابات بشكل ملحوظ فى الألياف السريعة.
وتعد طريقة التنبيه الكهربى للعضلات أمنة تماماً لأى شخص قادر على أداء التمارين الرياضية الطبيعية ومع ذلك فإن هناك بعض الحالات التى لا يجب أن تستعمل طريقة التنبيه الكهربى مثل الرياضين الذين لديهم أقراص معدنية أو مسامير نتيجة إصابة سابقة ومرضى السكر وضغط الدم العالى والحوامل.
ومع التقدم التكنولوجى في صناعة الأجهزة والمعدات الطبية والتطور الكبير في الأجهزة الرياضية ظهر هناك العديد من أجهزة التنبيه الكهربى للعضلات المختلفة الشكل والحجم والشدة الناتجة لتناسب جميع الفئات من الافراد الراغبين في التدريب أو التخسيس أو التأهيل بعد الإصابة بهدف تنشيط العضلات والحد من الضمور العضلى للأفراد المصابين بأضرار في الاعصاب المتصلة بالعضلات وحالات الشلل وكذلك تنمية القوة العضلية لدى الرياضيين.
وتكمن مميزات التنبيه الكهربى للعضلات أنه يلغى عمل المجموعات العضلية المقابلة التى طالما تعوق التدريب الأساسى للعضلات المعنية فى التدريب بالوسائل المعتادة حيث يمكن بإسلوب الإعداد البدنى والتدريب بالتنبيه الكهربى تمييز العضلات المقابلة وإبطال تشغيلها وهو ما لايمكن تحقيقه عند التدريب بالأساليب المعتادة مما يعوق الهدف الأساسى من تدريب مجموعات عضلية بعينها دون غيرها، وهناك العديد من فوائد ومميزات التنبيه الكهربى هي كالتالى:-
- التأثير المباشر على العضلة أو المجموعات العضلية المعنية.
- يؤدى إسخدام التنبيه الكهربى للعضلات إلى إختصار الفترة الزمنية المحددة لتنمية الصفات الأساسية كالقوة والسرعة فى وقت وجيز.
- يقى هذا التدريب المتسابقين من الإصابات التى قد يتعرضون لها عند التدريب بإستخدام الأثقال عالية الشدة.
- يساعد فى سرعة عودة المتسابقين إلى التدريب بعد الإصابة من خلال إستخدامه فى التأهيل أثناء وبعد العلاج.
- قدرته على إحداث توتر عضلى عالى والتاثير على الألياف سريعة الإنقباض.
- زيادة قدرة تنبيه الجهاز العصبى المركزى.
- عدم وجود أضرار جانبية لإستخدام جهازالتنبيه الكهربى مع سهولة إستخدامه وتشغيله.
-