Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Специфичность тренировочных воздействий (Обзор литературы) 9
ГЛАВА 2 Организация и методы исследования 39
ГЛАВА 3 Разработка способа сопоставления результатов скоростно-силового тестирования в изотоническом и изокинетическом режимах мышечного сокращения 47
ГЛАВА 4 Специфические особенности скоростно-силовых возможностей мышц-разгибателей коленного сустава у высокотренированных спортсменов различных специализаций 61
ГЛАВА 5 Анализ вклада центрального и периферического звеньев нервно-мышечного аппарата в измененения, наблюдаемые при тренировке в изотоническом режиме при различном метаболическом обеспечении мышечной деятельности: механизмы 72
ГЛАВА 6 Изменения скоростно-силовых возможностей мышц разгибателей коленного сустава в условиях снижения уровня двигательной активности 86
Итоговое заключение по результатам исследования 98
Выводы 103
Список используемой литературы 105
- Разработка способа сопоставления результатов скоростно-силового тестирования в изотоническом и изокинетическом режимах мышечного сокращения
- Специфические особенности скоростно-силовых возможностей мышц-разгибателей коленного сустава у высокотренированных спортсменов различных специализаций
- Анализ вклада центрального и периферического звеньев нервно-мышечного аппарата в измененения, наблюдаемые при тренировке в изотоническом режиме при различном метаболическом обеспечении мышечной деятельности: механизмы
- Изменения скоростно-силовых возможностей мышц разгибателей коленного сустава в условиях снижения уровня двигательной активности
Введение к работе
Специфические изменения, происходящие в двигательной системе человека в результате воздействия различных режимов и типов физической тренировки - одна из наиболее интересных проблем спортивной физиологии. Исследователи пытаются ответить на вопрос: проявляется ли тренировочный эффект лишь в том режиме мышечной деятельности, в котором осуществлялась тренировка, или же этот эффект можно наблюдать и при использовании режимов тестирования, отличающихся от тренировочного. При изучении эффектов тренировки с использованием некоторых режимов мышечного сокращения установлена достаточно четкая и воспроизводимая специфичность тренировочных эффектов. Например, при тренировке с постоянной скоростью сокращения (изокинетический режим) максимальный прирост силы проявляется в основном на тех тренировочных скоростях, на которых производилась тренировка [45, 120, 153, 166, 170]. Тренировка в эксцентрическом режиме мышечного сокращения приводит к большему приросту силы при тестировании именно в эксцентрическом режиме [41, 53, 67, 71, 88, 114] то же справедливо и для тренировки в концентрическом режиме. Хорошо изучена специфичность тренировочных эффектов при тренировке в изометрическом режиме мышечного сокращения при различных суставных углах [59, 124, 125, 137, 193]. Эти данные позволяют заключить, что максимальный прирост скоростно-силовых возможностей мышц регистрируется в том режиме тестирования, в котором осуществлялась тренировка. Данный феномен получил название «специфичность тренировочных воздействий» [93].
Режимы мышечного сокращения, изучаемые в цитируемых работах, объединяет одно общее свойство - переменной (измеряемой) величиной является сила мышечного сокращения. Однако существуют условия, в которых нагрузка или сила, противодействующая мышечной тяге, остается
постоянной, а переменной (измеряемой) величиной является скорость сокращения. Таким режимом мышечного сокращения является изотонический режим. При сравнении эффектов тренировки в этих двух режимах (изотонический и изокинетический) возникает проблема корректного сопоставления полученных приростов, поскольку приходится сравнивать силу и скорость мышечного сокращения - различные двигательные качества.
Таким образом, назрела необходимость разработки адекватного способа сопоставления скоростно-силовых возможностей мышц, регистрируемых в изотоническом и изокинетическом режимах сокращения. Использование данного способа оценки позволит производить углубленный сравнительный анализ скоростно-силовых возможностей мышц в широком диапазоне изменений двигательной активности: от резко ограниченного (гипокинезия в условиях моделируемой гравитационной разгрузки) до значительно повышенного (многолетняя физическая тренировка).
Цель работы. Выявление специфических особенностей скоростно-силовых проявлений скелетных мышц человека в результате силовой тренировки в изотоническом и изокинетическом режимах мышечного сокращения и при гипокинезии в условиях гравитационной разгрузки.
Задачи исследования:
Разработка обоснованного способа сопоставления скоростно-силовых возможностей скелетных мышц, регистрируемых в изотоническом и изокинетическом режимах мышечного сокращения (индекс межрежимной разности - МРР).
Анализ индекса МРР при нормальном уровне двигательной активности (физически активные нетренированные люди).
Анализ индекса МРР при повышенном уровне двигательной активности у высокотренированных спортсменов, тренирующихся с использованием
преимущественно изотонического (конькобежный спорт), или изокинетического (академическая гребля) режимов мышечного сокращения.
Выявление ведущего звена нервно-мышечной системы, ответственного за специфические изменения скоростно-силовых возможностей мышц, развивающиеся в результате использования различных режимов тренировки.
Сравнительный анализ изменений сократительных возможностей мышц, регистрируемых в изотоническом и в изокинетическом режимах сокращения, при пониженном уровне двигательной активности (моделируемая гравитационная разгрузка).
Объектом исследования являются:
физически активные, здоровые, молодые мужчины, не имеющие специального опыта тренировки ни в одном из изучаемых режимов мышечного сокращения;
физически активные, здоровые, молодые мужчины, подвергшиеся 10-недельной силовой тренировке в изотоническом режиме мышечного сокращения;
высококвалифицированные спортсмены, тренирующиеся преимущественно в изотоническом (конькобежцы) или изокинетическом (гребцы) режимах мышечного сокращения;
здоровые молодые мужчины после пребывания в 3-х и 7-ми суточной сухой иммерсии.
Предметом исследования являются изменения скоростно-силовых возможностей мышц-разгибателей коленного сустава в результате воздействия силовой тренировки в различных режимах мышечного сокращения, а также при гравитационной разгрузке.
Научная новизна.
1. Предложен адекватный способ сопоставления результатов
скоростно-силового тестирования в изотоническом и изокинетическом
режимах мышечного сокращения, основанный на анализе зависимостей
«сила-скорость».
2. Выявлены различия в приросте скоростно-силовых возможностей
мышц при тренировке в изотоническом и изокинетическом режимах
мышечного сокращения. Наблюдается ярко выраженная специфичность
тренировочных эффектов.
3. Установлена связь выраженности наблюдаемых различий с
длительностью тренировки.
Раскрыты некоторые механизмы, лежащие в основе наблюдаемых изменений. Установлено, что в результате силовой тренировки на фоне различного метаболического обеспечения мышечной деятельности, несмотря на существенные межгрупповые различия в приросте максимальной произвольной силы (МПС) и размеров мышечных волокон, изменения электромиографической активности (ЭМГ-активность) в группах не различались. При этом изучаемый показатель (индекс МРР) в группах также не различается. Таким образом, изменение индекса МРР, по-видимому, отражает изменения, происходящие в центральном звене нервно-мышечного аппарата (НМА), а не на периферии.
Отмечено, что в условиях сухой иммерсии снижение скоростно-силовых возможностей мышц проявляется ярче при регистрации в изотоническом режиме, чем в изокинетическом. Наиболее выраженное снижение наблюдается на низких угловых скоростях в изокинетическом режиме и при высоких нагрузках в изотоническом.
Теоретическая значимость. Результаты данного исследования значительно расширяют современные представления о специфичности
адаптационных реакций нервно-мышечной системы человека в широком диапазоне двигательной активности.
Практическая значимость. Разработанный в результате исследований индекс межрежимной разности позволяет сопоставлять результаты скоростно-силового тестирования, в изотоническом и изокинетическом режимах мышечного сокращения, что существенно расширяет возможности анализа сократительных свойств скелетных мышц. Кроме того, результаты, полученные в ходе проведенных исследований, позволяют обоснованно подходить к выбору тренировочных воздействий, а также корректно оценивать изменения скоростно-силовых возможностей мышц в ответ на эти воздействия.
Основные положения, выносимые на защиту
Имеется возможность адекватного сопоставления результатов скоростно-силового тестирования мышц в изотоническом и изокинетическом режимах сокращения на основании анализа зависимостей «сила-скорость».
Использование данного способа оценки позволяет выяснить, что:
- скоростно-силовые проявления в изотоническом и изокинетическом
режимах не различаются у нетренированных людей;
тренировка в изотоническом режиме мышечного сокращения приводит к большим приростам скоростно-силовых возможностей в изотоническом режиме;
тренировка в изокинетическом режиме мышечного сокращения приводит к большим приростам скоростно-силовых возможностей при тестировании в изокинетическом режиме.
Специфические изменения скоростно-силовых возможностей мышц при тренировке в различных режимах тесно связаны с ее длительностью.
Параметр, косвенно отражающий различия, происходящие в центральном звене НМА (ЭМГ-активность), а также величина индекса МРР,
в группах тренирующихся с одинаковой моторной командой, но с различным обеспечением мышечной деятельности не различаются.
5. Снижение сократительных возможностей мышц-разгибателей коленного сустава, возникающее в результате ограничения уровня двигательной активности, при тестировании в изотоническом режиме проявляется ярче, чем в изокинетическом.
Разработка способа сопоставления результатов скоростно-силового тестирования в изотоническом и изокинетическом режимах мышечного сокращения
Традиционная оценка эффективности силовой тренировки подразумевает измерение уровня силовых возможностей до и после определенного тренировочного цикла. На основании величины прироста силы оценивается, насколько эффективна та или иная программа силовой тренировки в том или ином режиме мышечного сокращения. Используя уровень силы в качестве переменной (измеряемой) величины, как было показано в литературном обзоре, исследователи сравнивают эффективность того или иного метода тренировки мышечной силы. Однако следует отметить, что сравнительный анализ с использованием оценки приростов силовых возможностей можно сделать не для всех режимов, а лишь для тех, в которых переменной (измеряемой) величиной является сила или момент силы. Такими режимами мышечного сокращения являются: изометрический, изокинетический в концентрической фазе сокращения и изокинетический в эксцентрической фазе сокращения. В изотоническом режиме, как в концентрической так в эксцентрической фазах, измеряемой величиной является не сила, а скорость мышечного сокращения/удлинения. Данное положение накладывает определенные ограничения при сравнении эффективности тренировки в изотоническом и изокинетическом режимах сокращения. Ограничения связаны с тем, что относительные (и тем более абсолютные) приросты силы и скорости далеко не равнозначны. Действительно, мировые рекорды скорости отличаются от показателей для нетренированных людей не более чем в 1.5 раза (9,79 - мировой рекорд в беге на 100 м против 13-14 секунд - результат среднестатистического физически активного нетренированного мужчины), тогда как приросты силы при сравнении мировых рекордов и результатов среднестатистических людей могут различаться в несколько раз (456 кг - мировой рекорд в приседаниях со штангой против 70-80 кг - результат среднестатистического мужчины). Это означает, что за свою спортивную карьеру спринтер увеличивает свой результат лишь на 50%, а тяжелоатлет - на 300% и более. При этом очевидно, что тренировочные «энергозатраты» спринтера для достижения рекордного результата никак не меньше, а, может быть, и выше, чем затраты тяжелоатлета. Известно, что в этих дисциплинах среднее время достижения разряда мастера спорта примерно одинаково (3-7 лет) [3]. Таким образом, если при оценке эффективности тренировочных программ силовой тренировки, осуществляемой в изотоническом и в изокинетическом режимах мышечного сокращения, оперировать относительными (или еще хуже -абсолютными) приростами скоростно-силовых возможностей, такое сравнение будет большой ошибкой. Некоторые исследователи используют более корректное сравнение. Они проводят оценку только в одном режиме (с единой измеряемой величиной) и на основании данных результатов делают выводы об эффективности того или иного методы развития силы. Однако, как следует из обзора литературы, это также некорректно, поскольку нарушается принцип адекватного подбора тестовых и тренировочных режимов мышечного сокращения. И, действительно, если две группы, одна, из которых тренировалась в изотоническом режиме, а другая в изокинетическом, будут тестироваться, например, в изокинетическом режиме, то для изотонической группы этот режим тестирования будет неспецифическим и в результате следует ожидать меньшего прироста силы. Результаты сравнения, в этом случае, будут вновь некорректными. Очевидно, что для решения данной проблемы необходимо располагать более объективной оценкой приростов скоростно-силовых возможностей с использованием изотонического и изокинетического режимов сокращения мышц.
Более обоснованный способ оценки различий в изменениях скоростно-силовых возможностей мышц в результате тренировки в изотоническом и в изокинетическом режимах может быть предложен на основе сравнительного анализа зависимостей «сила-скорость».
Графически весь диапазон проявлений скоростно-силовых возможностей отдельной мышечной группы можно отобразить на координатной плоскости, где по оси ординат отложен максимальный момент силы или сила, а по оси абсцисс - максимальная скорость сокращения (рисунок 1). Интегральным показателем функционального состояния мышцы является мощность мышечного сокращения - произведение силы и скорости сокращения. Таким образом, максимальную мощность любого (однократного) сокращения можно отобразить некоторой точкой с координатами (V реал., F реал.). Минимальной мощностью будет являться точка с координатами (0, 0) а максимально возможной (потенциальной) противоположная ей точка, находящаяся в правом верхнем углу координатной плоскости (V max, F max). Таким образом, увеличение скоростно-силовых возможностей конкретной мышечной группы можно представить графически - путь от точки (0, 0) к точке (V max, F max) (рисунок 1). Однако если на протяжении той или иной программы силовой тренировки измерять скоростно-силовые возможности лишь в одном из режимов (изотоническом либо изокинетическом) перемещение отдельно взятой точки (или кривой «сила-скорость», включающей несколько точек измерения) будет происходить либо по вертикали (в случае изокинетического режима при постоянной скорости) либо по горизонтали (в случае изотонического режима при постоянной нагрузке). Очевидно, что использование этих режимов тестирования по отдельности не даст исчерпывающей картины происходящих изменений скоростно-силовых возможностей тренируемой мышцы. Следовательно, для более объективной оценки необходим инструмент, позволяющий корректно оценивать реальную мощность мышечного сокращения при двух способах тестирования.
Специфические особенности скоростно-силовых возможностей мышц-разгибателей коленного сустава у высокотренированных спортсменов различных специализаций
Целью настоящего раздела исследований явилось изучение специфических изменений скоростно-силовых возможностей мышц-разгибателей коленного сустава, оцениваемых по индексу МРР, у лиц, подвергавшихся специальной, длительной тренировке в изотоническом (конькобежный спорт) и изокинетическом (академическая гребля) режимах мышечной деятельности.
При исследовании долговременных эффектов той или иной программы физической тренировки, как правило, применяются два подхода. Первый подход предполагает постановку лабораторного эксперимента с привлечением добровольцев, которые под тщательным контролем выполняют различные тренировочные программы. Второй подход предполагает сравнительный анализ показателей у определенных групп лиц, обладающих теми или иными специфическими двигательными качествами. Несомненными преимуществами первого подхода является большая точность выполнения предписанных тренировочных программ. Очевидным минусом данного подхода является недостаточная длительность тренировки и низкая мотивационная составляющая испытуемых по сравнению с профессиональными спортсменами. Использование второго подхода позволяет избавиться от минусов первого, однако накладывает и некоторые ограничения, связанные с меньшим, по сравнению с лабораторными экспериментами, контролем за выполнением предписанных программ того или иного режима тренировки. Решающим аргументом, ориентировавшим нас на выбор второго подхода, явилась перспектива практического применения полученных результатов к конкретным спортивным дисциплинам.
Для выявления специфических изменений скоростно-силовых возможностей с использованием индекса МРР были выбраны те спортивные специализации, в которых тренировка происходит преимущественно в одном из изучаемых режимов мышечной деятельности. Такими специализациями явились: конькобежный спорт - изотонический режим; и академическая гребля - изокинетический режим. Строго говоря, речь идет не о точном воспроизведении режима мышечного сокращения, чего можно добиться лишь в лабораторных условиях, а о некоторых приближениях.
На рисунке 4 представлены угловые скорости в коленном суставе, зарегистрированные путем видеоанализа (данные А.В. Воронова) [4] во время выполнения специфических соревновательных движений: гребля в лодке (а) и бег на коньках (б). Как видно из рисунка, различия режимов мышечной деятельности в представленных спортивных специализациях весьма существенные. Основное отличие заключается в максимальной величине углового ускорения при разгибании коленного сустава. Это означает, что для реализации данных движений требуются принципиально различные моторные команды. Если предположить, что тренировка в определенном режиме мышечной деятельности (согласно принципу специфичности) должна характерным образом проявляться при анализе скоростно-силовых возможностей мышц в каждом из этих режимов, то это непременно должно отразиться на индексе МРР. Анализу индекса МРР в группах спортсменов, тренирующихся в двух принципиально отличающихся друг от друга режимах мышечного сокращения (изокинетический режим -академическая гребля; изотонический режим - конькобежный спорт) посвящен настоящей раздел исследований.
Группу спортсменов академической гребли составили 92 человека из сборной команды России по академической гребле. Группу спортсменов конькобежного спорта составили 34 спортсмена из сборной команды России по конькобежному спорту. Квалификация от КМС до ЗМС.
Измерение скоростно-силовых возможностей мышц-разгибателей коленного сустава проводилось по стандартной методике, описанной в методической главе.
Представлены абсолютные показатели скоростно-силовых возможностей мышц-разгибателей коленного сустава в группах гребцов и конькобежцев. В графическом виде результаты тестирования представлены на рисунке 5. Как видно из этого рисунка полученные результаты свидетельствуют о ярко выраженной специфичности тренировочных эффектов. В группе конькобежцев зависимость «сила-скорость», зарегистрированная в изотоническом режиме располагается выше «изокинетической», что указывает на более успешную реализацию скоростно-силовых возможностей конькобежцев именно в изотоническом режиме. В группе гребцов отмечается ярко выраженная противоположная тенденция. Причем в группе гребцов индекс МРР при угловой скорости, близкой к тренировочной (4,7 рад/с), оказался значительно выше, чем в группе конькобежцев. Одним из объяснений данных различий может являться следующее. Хорошо известно, что помимо специфичности тренировочных эффектов, наблюдаемых при тренировке в изотоническом и изокинетическом режимах мышечного сокращения (предмет настоящего раздела исследований), наблюдается специфичность тренировочных
Анализ вклада центрального и периферического звеньев нервно-мышечного аппарата в измененения, наблюдаемые при тренировке в изотоническом режиме при различном метаболическом обеспечении мышечной деятельности: механизмы
Анализ данных литературы и результаты, полученные на предыдущих этапах исследования, свидетельствует о специфичности тренировочных эффектов при тренировке в определенном режиме мышечного сокращения. Целью данного раздела явилось раскрытие некоторых механизмов, лежащих в основе происходящих изменений.
Сила сокращения мышц является интегральным показателем, отражающим способность мышечных волокон генерировать силу (периферическое звено) и эффективность работы механизмов их центрально-нервного управления (центральное звено). Хорошо известно, что вклад этих двух звеньев при проявлении силы в различных режимах мышечного сокращения неодинаков [35, 64, 101, 102]. Очевидно, что длительная, систематическая тренировка в разных режимах может избирательно влиять на повышение функциональных возможностей каждого из этих звеньев. Также очевидно, что набор средств и методов для целенаправленной тренировки каждого из этих звеньев может кардинально различаться. Данные положения указывают на чрезвычайную важность раскрытия механизмов, лежащих в основе наблюдаемых изменений.
Как отмечалось в литературном обзоре, существует несколько подходов при изучении вклада центрального и периферического звеньев НМЛ в различия, наблюдаемые при специфической адаптации к тому или иному режиму мышечного сокращения. Один из них подразумевает сопоставление результатов скоростно-силового тестирования в ответ на тренировку в различных режимах работы при сходной мышечной гипертрофии [86, 116]. Логика рассуждений этих исследователей была следующей: если после силовой тренировки с использованием различных режимов мышечного сокращения наблюдаются различия скоростно-силовых проявлений в специфических режимах и при этом нет различий в гипертрофии мышц, то происходящие изменения локализованы главным образом в нервной системе (механизмы управления).
Данный подход имеет два существенных недостатка. Во-первых, из поля рассмотрения исключаются изменения, происходящие в нервной системе. Такие изменения можно оценить, регистрируя ЭМГ-активность работающих мышц. Во-вторых, уравнивание тренировочных групп по какому-либо параметру физического воздействия чрезвычайно трудно, поскольку тренировка в различных режимах мышечного сокращения может резко различаться по скорости сокращения, тренировочной нагрузке, распределению нагрузки во времени и т.д. При попытке уравнивания тренировочной нагрузки по одному из этих параметров, неизбежно будет возникать ситуация, при которой другие параметры будут значительно различаться. Например, при попытке уравнять тренировочные группы по выполняемой механической работе (произведение нагрузки и расстояния) будут наблюдаться существенные различия в мощности мышечного сокращения (произведение силы и скорости), времени напряжения и т.д.
Для локализации изменений, происходящих в результате тренировки мышц в различных режимах мышечного сокращения, нами использован подход, отличающийся от описанного выше. Мы попытались уравнять группы не по мышечной работе (метаболические затраты) при различных режимах тренировки, а наоборот - тренировать группы в одном и том же режиме мышечной деятельности, с одной и той же моторной командой и мотивацией, изменив при этом метаболическое обеспечение мышц. При этом вклад центрального и периферического звеньев предполагается оценивать путем анализа приростов скоростно-силовых возможностей (суммарное действие обеих звеньев) и величины ЭМГ-активности работающих мышц (изменения, происходящие в нервной системе - центральное звено).
Обеспечение различий в метаболическом обеспечении мышц осуществлялось с использованием препаратов креатина. В ряде работ показано, что положительные эффекты, наблюдаемые в результате приема креатина, преимущественно проявляются на уровне мышечных волокон [49, 77, 96, 105, 131, 138, 191]. В другой серии работ показано, что прием креатина не влияет на изменения, происходящие в нервной системе [49, 77, 96,191].
На настоящий момент сложились следующие представления о механизмах действия креатина в мышечном волокне. Известно, что образующийся из креатина в мышце креатинфосфат является эффективным ингибитором центрального регулятора энергетических процессов в клетке АМФ-зависимой протеинкиназы (АМРК). Показано, что активация АМРК может приводить к ингибированию ключевого звена известного пути механо-зависимой сигнализации (mTOR), который начинается с рецепции инсулиноподобного фактора роста I и заканчивается инициацией трансляционных процессов на рибосомах [52]. Таким образом, увеличение активности АМРК способно приводить к ингибированию гипертрофических процессов. Предполагается, что ингибирование АМРК с помощью экзогенного креатина приводит к нивелированию этого эффекта и, следовательно, способствует гипертрофическим процессам. Организация исследования
В эксперименте приняли участие 18 молодых, физически активных мужчин, которые на протяжении 10 недель, трижды в неделю тренировали разгибатели коленного сустава обеих ног на тренажере типа «Наутилус» -«разгибание ног сидя» в изотоническом режиме мышечного сокращения с нагрузкой до 85% от МПС. Половина участников принимала препарат креатин в количестве 5 грамм в день (Тр+Кр-группа). Остальные участники (контрольная группа - (Тр-группа)) принимали плацебо.
Изменения скоростно-силовых возможностей мышц разгибателей коленного сустава в условиях снижения уровня двигательной активности
В 4 и 5 главах исследовались регистрируемые в изотоническом и изокинетическом режимах сокращения изменения скоростно-силовых возможностей мышц в результате систематической тренировки в одном из изучаемых режимов (повышенный уровень двигательной активности). В этой связи представляется интересным исследовать противоположные эффекты -изменения, наблюдаемые при вынужденном снижении мышечной активности. В качестве модели, обеспечивающей вынужденное бездействие мышечной системы - гипокинезию - была выбрана модель сухой иммерсии [31], как наиболее эффективное средство, вызывающее быстро развивающиеся и ярко выраженные эффекты гипокинезии.
Существуют различные экспериментальные модели, в которых наблюдается снижение двигательной активности организма, начиная от постельного режима, вплоть до пребывания человека в космосе, где отсутствие силы тяжести и опоры приводит к драматическим последствиям, проявляющихся в снижении скоростно-силовых и выносливостных возможностей мышц наряду с развитием процессов атонии и атрофии [9, 13, 17, 29]. Одной из наиболее удачных наземных моделей гравитационной разгрузки, с большой степенью точности воспроизводящей неблагоприятные последствия микрогравитации, является метод иммерсии - погружение человека в жидкую среду [23]. Во избежание негативных последствий длительного контакта воды с кожей - между ними прокладывается непромокаемая эластичная пленка. В связи с этим метод получил название «сухой иммерсии» [31].
Исследованию скоростно-силовых возможностей скелетных мышц в результате пребывания человека в условиях сухой иммерсии посвящено немало исследований [8, 9, 10, 16, 23, 24]. Все исследователи отмечают заметное снижение сократительных свойств скелетных мышц [8, 9, 16, 23] при этом в большей степени страдает антигравитационная мускулатура [16, 18].
Малоизученным аспектом при анализе снижения скоростно-силовых возможностей скелетных мышц в результате реальной и моделируемой микрогравитации является адекватный выбор тестовых процедур, в частности, режима мышечного сокращения. Проблема связана с тем, что эпоха массовых исследований физиологического состояния человека в условиях реальной и моделируемой микрогравитации пришлась на время существенных усовершенствований методологии тестирования скоростно-силовых возможностей скелетных мышц человека. В 1965 году был создан первый изокинетический динамометр, тестирование на котором прочно вошло в практику исследователей мышечной функции человека, ввиду его удобства и травмобезопасности. Особенно актуально проблема травмобезопасности стояла при проведении послеполетных исследований. Таким образом, данный режим традиционно закрепился как единственно используемый. Единичные исключения составляют исследования силы мышц в изометрическом и эксцентрическом режимах. Причем в последнем случае регистрация скоростно-силовых возможностей также осуществляется на устройствах с контролируемой скоростью движения (эксцентрические сокращения в изокинетических условиях). Из поля зрения исследователей, занимающихся оценкой изменений сократительных свойств скелетных мышц в результате воздействия реальной и моделируемой микрогравитации, выпал изотонический режим, что, на наш взгляд, является большим упущением. Как было показано в первой части работы, реализация скоростно-силовых возможностей в каждом из этих режимов имеет существенные различия.
Таким образом, целью настоящего раздела исследований явилось изучение эффектов резкого снижения двигательной активности (пребывания человека в условиях сухой иммерсии разной длительности) на изменения сократительных возможностей мышц-разгибателей коленного сустава, регистрируемые в изотоническом и изокинетическом режимах мышечного сокращения.
Исследование включало две серии экспериментов: с 3-х и 7-суточной сухой иммерсией. В 3-х суточной иммерсии приняли участие 9 человек, в 7-ми суточной - 10. До и непосредственно после иммерсии определяли: скоростно-силовые возможности мышц разгибателей коленного сустава в изотоническом (в диапазоне нагрузок 100-160 Нм), и в изокинетическом (в диапазоне угловых скоростей 0.5-5.2 рад/с) режимах мышечного сокращения с одновременной записью ЭМГ-активности m.vastus lateralis. Подробное описание организации исследования и методологии тестирования представлено в методической главе.
