Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Изменение электронейромиографических показателей нервно-мышечного аппарата человека под влиянием двигательной деятельности разной направленности 8
1.1. Электронейромиография в исследованиях двигательной деятельности человека 8
1.2. Современные представления о механизмах мышечного утомления 13
1.3. Влияние двигательной деятельности разной направленности на нервно-мышечный аппарат человека 17
Глава II. Организация и методы исследования 28
II.1 Организация исследования 28
II.2. Методы исследования 29
Глава III. Влияние статических нагрузок на электронейромиографические параметры нервно-мышечного аппарата человека 35
III.1. Выраженность пресинаптического торможения а-мотонейронов спинного мозга в состоянии относительного мышечного покоя 35
III.2. Динамика электронейромиографических показателей и параметров мышечного сокращения при удержании груза 40 кг до произвольного «отказа» 36
III.3. Изменение электронейромиографических параметров и характеристик мышечного сокращения при удержании груза 70% от индивидуального максимума 55
Глава IV. Изменение электронейромиографических показателей нервно-мышечного аппарата под влиянием тренировок разной направленности .71
IV. 1. Изменение электронейромиографических показателей и параметров мышечного сокращения под влиянием тренировки технической направленности 71
IV.2. Динамика электронейромиографических показателей и параметров мышечного сокращений под влиянием тренировки силовой направленности 78
Глава V. Роль уровня спортивного мастерства в изменении электронейромиографических параметров нервно-мышечного аппарата под влиянием статических нагрузок 85
V.I. Особенности электронейромиографических показателей и параметров мышечного сокращения в состоянии относительного мышечного покоя у спортсменов разной квалификации 86
V.2. Влияние спортивной квалификации на динамику электронейромиографических показателей и параметров мышечного сокращения в ходе выполнения статических усилий 89
Глава VI. Обсуждение результатов исследования 107
Выводы 117
Практические рекомендации 119
Список литературы 120
- Электронейромиография в исследованиях двигательной деятельности человека
- Динамика электронейромиографических показателей и параметров мышечного сокращения при удержании груза 40 кг до произвольного «отказа»
- Изменение электронейромиографических показателей и параметров мышечного сокращения под влиянием тренировки технической направленности
- Особенности электронейромиографических показателей и параметров мышечного сокращения в состоянии относительного мышечного покоя у спортсменов разной квалификации
Введение к работе
Актуальность исследования. Двигательная деятельность, являясь одним из основных проявлений жизнедеятельности организма человека, имеет определяющее значение в его активном воздействии на окружающую среду. Формирование и реализация целенаправленных двигательных действий представляют собой важнейший аспект управляющей деятельности мозга (Зимкин, 1973; Иоффе, 1991; Jankowska, 2002; Козловская, 1976, 2004 и др.). Это ставит проблему изучения влияния двигательной деятельности разной направленности на организм человека в ряд центральных и узловых направлений современной физиологии.
В настоящее время в литературе имеется немало сведений об изменениях функционального состояния центральной нервной системы (ЦНС) и нервно-мышечного аппарата (НМА) человека при статических (Зимкин, 1973; Данько, 1974; Розенблат, 1975; Городниченко, 1981; Мейгал и др., 2001; Солопов, Шамардин, 2003 и др.) и динамических (Жуков, 1960; Алфёрова, 1990; Рыжов и др., 1998; Тхоревский, 2001; Gandevia, 2001; Антропова и др., 2003; Воронов, 2004; Городничев, 2005) мышечных нагрузках. Однако без внимания исследователей до настоящего времени остается вопрос об особенностях изменений электрон ейромиографических (ЭНМГ) параметров НМА и характеристик мышечного сокращения под влиянием статических мышечных нагрузок и динамической двигательной деятельности разной направленности у лиц, адаптированных к сложнокоординированной мышечной работе. Хотя, очевидно, что специфичность изменений ЭНМГ параметров НМА и характеристик мышечного сокращения при работе разной направленности у спортсменов необходимо учитывать при организации и проведении тренировочного процесса. Настоящая работа посвящена изучению этой актуальной для экспериментальной и прикладной физиологии проблемы.
Цель исследования. Изучение особенностей изменений ЭНМГ параметров НМА и характеристик мышечного сокращения под влиянием разной двигательной деятельности у человека.
Задачи исследования.
Изучить влияние многократного удержания подошвенным сгибанием стопой груза весом 40 кг, выполняемого до произвольного «отказа» на ЭНМГ параметры НМА и характеристики мышечного сокращения человека.
Исследовать изменения ЭНМГ показателей НМА и характеристик мышечного сокращения человека под влиянием многократного удержания подошвенным сгибанием стопой груза 70% от индивидуального максимума, выполняемого до произвольного «отказа».
Выявить влияние тренировки технической и силовой направленности на ЭНМГ параметры НМА и характеристики мышечного сокращения.
Определить роль уровня спортивной квалификации в изменении ЭНМГ показателей НМА в условиях статических нагрузок у лиц, адаптированных к сложнокоординированной двигательной деятельности.
Научная новизна. Настоящая работа является первым интегративным исследованием, раскрывающим влияние различных моделей двигательной деятельности на ЭНМГ показатели НМА и характеристики мышечного сокращения человека. Определены закономерности изменений ЭНМГ параметров НМА и характеристик мышечного сокращения в ходе выполнения статических нагрузок и тренировок технической и силовой направленности у лиц, адаптированных к сложнокоординированной мышечной активности и различающихся по уровню спортивного мастерства.
Теоретическая значимость. Данное исследование выполнено в аспекте основных теоретических положений классической отечественной и зарубежной физиологии. Настоящая работа вносит определённый вклад в представления о механизмах развития и локализации утомления скелетных мышц человека в ходе реализации двигательной деятельсти разной направленности. Полученные результаты имеют существенное значение для развития теоретических представлений об адаптации организма к сложнокоординированной мышечной деятельности в процессе многолетней спортивной подготовки.
Практическая значимость. Прикладной аспект диссертации представлен следующими направлениями: 1) результаты диссертации применяются в исследовательской работе «Центра функционального контроля», используются преподавателями кафедры медико-биологических дисциплин Великолукской государственной академии физической культуры и спорта (ВЛГАФК) в курсах лекций по «Физиологии моторной системы» и «Физиологии спорта», студентами, аспирантами - при подготовке дипломных и диссертационных работ; 2) результаты исследования могут применяться для оценки механизмов развития и локализации утомления у человека по показателям ЭНМГ параметров НМА и характеристикам мышечного сокращения, а также в осуществлении оперативного и этапного функционального тестирования НМА спортсменов для контроля за динамикой адаптационных изменений в многолетнем тренировочном процессе.
Положения, выносимые на защиту.
Многократные статические нагрузки, выполняемые до произвольного «отказа», вызывают, хотя и однонаправленные, но более существенные изменения ЭНМГ показателей НМА и характеристик мышечного сокращения человека, чем динамическая двигательная деятельность.
В ходе выполнения напряжённой статической и динамической двигательной деятельности у человека снижается возбудимость мотонейронного пула (МП); включаются в работу высокопороговые ДЕ; увеличивается выраженность пресинаптического торможения (ПТ) спинальных а-мотонейронов; возрастает суммарная электроактивность и взаимосвязь между агонистом и антагонистом; повышается плотность мощности спектра ЭМГ; усиливаются процессы синхронизации разрядов отдельных ДЕ; снижаются временные, скоростные и силовые характеристики максимальных произвольного и вызванного сокращений.
З.В механизмах координации активности скелетных мышц спортсменов разной квалификации в ходе выполнения различных моделей мышечной активности происходят изменения, являющиеся результатом их многолетней адаптации к специфичной для них двигательной деятельности.
Апробация работы. Основные результаты диссертации изложены в 11-ти публикациях. Материалы исследования представлены и доложены: на научно-практических конференциях ВЛГАФК (Великие Луки, 2003; 2005), VIII Международном научном конгрессе «Современный олимпийский спорт и спорт для всех» в г. Алматы (2004), Международном конгрессе «Здоровье, обучение, воспитание детей и молодёжи в XXI веке» в г. Москва (2004), XIX съезде физиологического общества им И.П. Павлова (Екатеринбург, 2004), научно-практической конференции, посвященной проблемам теории и практики физического воспитания и спорта молодёжи (Владимир, 2004), межвузовской научно-практической конференции по проблемам оказания неотложной помощи в экстремальных ситуациях (Санкт-Петербург, 2004), Международной научной конференции «Физиология развития человека», посвященной 60-летию Института возрастной физиологии РАО (Москва, 2004), Всероссийской конференции молодых исследователей (Санкт-Петербург, 2005).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6-ти глав, включающих обзор литературы, изложение результатов собственных исследований и их обсуждение, практических рекомендаций, выводов и списка литературы. Работа изложена на 141 страницах компьютерного текста, включает 33 рисунка и 16 таблиц. Библиография содержит 250 литературных источников (168 отечественных и 82 иностранных).
Электронейромиография в исследованиях двигательной деятельности человека
В настоящее время в практике регистрации биоэлектрической активности мышц различают три вида электромиографии: поверхностную, игольчатую и стимуляционную (Buchthal, 1957; Персон, 1969; Гидиков, 1975; Bigland-RUchie, 1981; Бадалян, Скворцов, 1986; Clarys, 1993; Команцев, Заболотных, 2001; Зен-ков, Ронкин, 2004).
Поверхностная ЭМГ - регистрация суммарной биоэлектрической активности мышц с помощью поверхностных (накожных) электродов, позволяет оценить активность отдельных мышц и их взаимодействие, как в состоянии покоя, так и при выполнении движений. Игольчатый метод регистрации ЭМГ осуществляется с помощью специальных игольчатых электродов и применяется для оценки активности мышечных волокон и отдельных двигательных единиц (ДЕ). Стимуляционная электромиография заключается в регистрации биоэлектрической активности мышц при нанесении на нерв электрического или механического стимула. Этот метод весьма эффективен при оценке скорости проведения возбуждения по афферентным и эфферентным нервным волокнам, а также при оценке рефлекторной возбудимости а-мотонейронов спинного мозга (Байкушев и др., 1974; Персон, 1985; Андреева, Хуторская, 1987; Николаев, Банникова, 1998; Николаев, 1999; Simonsen, Dyhre-Poulsen; 1999; Takahashi, 2003).
В практике клинических и научных исследований электроактивности мышц для качественной обработки зарегистрированных электромиограмм используются специальные классификации ЭМГ, созданные на основе четких критериев. Первая классификация ЭМГ, полученных при локальном отведении мышечных потенциалов, была предложена Buchthal (1957). Эта классификация предусматривала три типа ЭМГ: отдельных осцилляции, переходный тип, интерференционный. Впоследствии Юсевич (1972) была создана классификация глобально отведенных ЭМГ, в которой выделялись четыре типа электроактивности. При этом, выделение типов базировалось на трех признаках: наличии активности, частоте потенциалов, форме рисунка (паттерна). Классификация, предложенная Юсевич, нашла довольно широкое применение в клинической электромиографии, результаты ее использования отражены в многочисленных публикациях (Бадалян, Скворцов, 1986; Гехт, 1990; Герасимова и др., 1998).
На основании апробации в клинике Команцев и Заболотных (2001) предлагают собственную классификацию поверхностной ЭМГ, включающую десять видов: биоэлектрическое молчание, тоническая активность покоя, рефлекторная тоническая активность, потенциалы фасцикуляций, насыщенная ЭМГ, гиперсинхронная ЭМГ, частично уреженная ЭМГ, частокольная ЭМГ, треморо-видная ЭМГ, залповидная ЭМГ.
Для решения задач, стоящих перед спортивной электронейромиографией, Городничевым (2005) предложена классификация, построенная на отличительных признаках, характерных именно для спортивной деятельности. В ней в качестве основных классификационных признаков автор использовал наличие и характер двигательной активности и возможность идентификации потенциалов отдельных ДЕ исследуемой мышцы. В связи с этим была определена следующая классификация рисунка (паттерна) ЭМГ: суммарная ЭМГ при полном расслаблении мышц; биоэлектрическая активность для обеспечения поз (лежание, сидение, стояние); рефлекторная суммарная активность (рефлексы, «нагрузки», «разгрузки», сухожильный, вибрационный); интерференционная ЭМГ при статических усилиях; залповидная ЭМГ при циклической (ритмической) деятельности; гиперсинхронизированная ЭМГ (при утомлении и треморе); селективная (избирательная) ЭМГ отдельных ДЕ (1-3) мышцы.
Качественная оценка электроактивности мышц в соответствии с той или иной классификацией дополняется результатами количественной обработки ЭМГ, в том числе и компьютерного анализа по специализированным программам, В настоящее время наиболее широко применяются следующие методы: оценка координационных отношений мышц; анализ основных колебаний по 10
тенциалов; анализ «поворотов» колебаний ЭМГ; интегрирование электромио-граммы; спектральный анализ мощности колебаний ЭМГ; автокорреляционный анализ; кросскорреляционный анализ (Андреева, Хуторская, 1987; Fuglsang-Frederiksen, 1989; Гехт, 1990; Шелякин и др., 1997, 2002; Городничев, 2001, 2005; Зенков, Ронкин, 2004).
В целом ряде экспериментальных исследований выявлено, что усредненная амплитуда и интегрированная биоэлектрическая активность мышц прямо пропорциональна силе изометрического сокращения, при движении с постоянной скоростью - развиваемому усилию (динамической силе), при движении с постоянным сопротивлением - скорости движения, при движении с ускорением - импульсу силы (Персон, 1969; Гидиков, 1975; Коц, 1975; Костюк, 1981; Сла-вуцкий, 1982; Гурфинкель, Левик, 1990; Городничев, Тхоревский, 1993; Николаев, 1999; Мак-Комас, 2001; Герасимова и др., 2004). Следовательно, характеристики ЭМГ могут быть использованы в качестве критерия для оценки усилий, развиваемых мышцами при осуществлении тех или иных движений. Однако, при использовании для этой цели усредненной амплитуды, следует учитывать, что при малых физических нагрузках в ЭМГ могут быть периоды, когда отсутствует импульсация, а при определенных условиях может меняться не только амплитуда, но и частота следования колебаний (Персон, 1969). Это, в свою очередь, может привести к изменению соотношения между механическим и электрическим эффектом в мышцах. Поэтому наиболее адекватной мерой электроактивности мышц является сумма амплитуд за единицу времени или интегрированная биоэлектрическая активность (Любомирский, 1974; Славуц-кий, 1982).
Метод электромиографии широко используется в медицинской и клинической практике, особенно в неврологии (Персон, Мишин, 1963; Юсевич, 1972; Богданов, 1986; 2000; Гехт, 1990; Герасимова и др., 1998; Антропова и др., 2003; Шелякин, 2003).
Электромиография также успешно применяется в исследованиях по физиологии труда и спорта. Регистрация биоэлектрической активности мышц при выполнении самых разнообразных рабочих движений позволила получить объективные данные о степени участия конкретных мышц в осуществлении изучаемых движений, характеристиках их активности и координации работы мышц, обеспечивающих выполнение рабочих движений (Виноградов, 1958; Персон, 1969; Алексеев и др., 1975; Фельдман, 1979; Фролов и др., 1982; Го-родниченко, 1987; Исаев, Сегизбаева, 1994; Донина, Погодин, 1994; Богданов, 2000; Прянишникова, 2003; Frigon, 2004; Городничева, 2005).
Применение электромиографии оказалось весьма эффективным при изучении механизмов регуляции силы и скорости мышечного сокращения. Регистрация биоэлектрической активности отдельных двигательных единиц скелетных мышц человека с помощью игольчатых и селективных электродов при различных формах двигательной деятельности позволила установить, что в регуляции силы сокращения мышцы используются три основных механизма: регуляция числа активных ДЕ; регуляция частоты их активности; регуляция отдельных ДЕ во времени (Гранит, 1957, 1973; Гидиков, 1975; Козаров, Шапков, 1983; Персон, 1985; Гурфинкель, Левик, 1985; Мак-Комас, 2001).
С помощью игольчатой и селективной электромиографии получены ценные данные о характеристиках биоэлектрической активности отдельных ДЕ скелетных мышц в процессе выполнения статических усилий и циклических произвольных движений. Выяснено, что характер активности разных типов ДЕ во многом будет определяться тем, обеспечивает ли она динамический или статический компоненты сокращения (Городничев, Тхоревский, 1993).
Динамика электронейромиографических показателей и параметров мышечного сокращения при удержании груза 40 кг до произвольного «отказа»
С целью изучения выраженности ПТ спинальных а-мотонейронов в состоянии относительного мышечного покоя у самбистов в нашем исследовании использовался метод, основанный на определении облегчения Н-рефлекса т. soleus при кондиционирующем раздражении гетеронимного п. femoralis (Hultbom et al. 1987). Время нанесения тестирующего раздражения m. soleus соотносилось со временем кондиционирующего стимула п. femoralis. Основываясь на данных, полученных другими исследователями (Foumier et al. 1986; Hultborn et al. 1987; Фомин, 2004), из большого диапазона временных интервалов между кондиционирующим и тестирующим раздражениями были выбраны три наиболее эффективных задержки - -5,9; -5,7; -5,5 мс.
В табл. 3.1 представлены данные гетеронимного облегчения Н-рефлекса m. soleus, полученные в результате исследования спортсменов (16 человек), адаптированных к сложнокоординированной мышечной работе. При раздражении п. femoralis и п. tibialis с задержкой -5,9 мс амплитуда тестирующего Н-ответа m. soleus увеличивается на 1,29 мВ (63,4%) по сравнению с амплитудой контрольного Н-ответа m. soleus. Если кондиционирующее раздражение п. femoralis предваряло тестирующее раздражение п. tibialis на -5,7 мс, как видно из табл. З.1., то прирост амплитуды тестирующего Н-ответа m. soleus над контрольной амплитудой становился несколько меньше и составлял 1,05 мВ (52,58%). При задержках между двумя раздражениями в -5,5 мс предваряющее раздражение п. femoralis вызывало повышение рефлекторной возбудимости т. soleus а-мотонейронов на 0,87 мВ (42,58%).
Следует отметить, что гетеронимное облегчение моносинаптического Н-рефлекса m. soleus достигало максимальных значений при интервале между стимулами в -5,9 мс, что свидетельствует о наименьшей выраженности ПТ 1а афферентов m. quadriceps при использовании этой задержки. Большая выраженность ПТ la афферентов m. quadriceps при гетеронимной кондиционирующей стимуляции п. femoralis наблюдалась при задержке -5,5 мс по сравнению с интервалами -5,7 и -5,9 мс. Это проявилось в минимальном гетеронимном облегчении Н-рефлекса m. soleus при задержке -5,5 мс (табл. 3.1) .Так у самбистов облегчение Н-рефлекса m. soleus при задержке -5,5 мс меньше на 10% (р 0,05) по сравнению с интервалом -5,7 мс, и на 20,81% (р 0,05) в сравнении с задержкой -5,9 мс.
Движения человека осуществляются в соответствии с законами механики и, следовательно, управление ими предусматривает назначение нервной системой моментов и импульсов сил, которые и обеспечивают перемещение всего тела или его звеньев в пространстве. Задача управления произвольными движениями во многом осложняется наличием сил инерции и реакции опоры. В работах Бернштейна (1947, 1961) показано, что активная сила мышечного сокращения является лишь одной из трёх переменных сил, результирующая которых ведет движение в нужном направлении. В связи с изложенным ранее, в этой части исследований изучались особенности изменений ЭНМГ параметров НМА и характеристик мышечного сокращения на одной из наиболее простых по координации моделей двигательной деятельности - статическом усилии. Выбор изометрического сокращения в качестве двигательной модели был основан на том, что такой режим позволяет освободиться от необходимости учитывать переменную динамику сил инерции и реакции опоры (Бернштейн, 1947; Анисимова, 1980; Славуцкий, 1982; Шапков, 1984; Гур-финкель, Левик, 1985; Шапков и др., 1988).
В исследовании в общей сложности приняло участие 16 самбистов в возрасте 19-24 года. Всем им предлагалось выполнить многократное удержание груза весом в 40 кг (10 повторений с интервалом отдыха в 1 минуту) до произвольного отказа. Удержание стандартного по величине груза осуществлялось испытуемыми в положении лежа посредством подошвенного сгибания стопы в условиях жесткой фиксации голени и коленного сустава, голеностопный сустав оставался подвижным. Использовалась материальная мотивация обследуемых спортсменов.
До выполнения стандартной по величине статической нагрузки, после 3-й, 6-й и 10-й попыток удержания груза, а также в период восстановления на 5-й и 10-й мин. регистрировались следующие показатели: длительность удержания груза; сила одиночного максимального произвольного сокращения, минимальные и максимальные Н- и М-ответы m. soleus (порог, латентность, длительность, амплитуда), выраженность ПТ спинальных а-мотонейронов m. soleus. Поверхностная интерференционная ЭМГ m. soleus, m. gastrocnemius (caput mediate), m. gastrocnemius (caput laterale) и m. tibialis anterior регистрировалась непрерывно в процессе всех попыток удержания груза. При анализе зарегистрированных ЭМГ измерялись амплитуда и количество турнов, проводился кросс-корреляционный и спектральный анализ (Команцев, Заболотных, 2001; Зенков, Ронкин, 2004).
Результаты исследования показали, что в ходе реализации многократно повторяемой статической нагрузки амплитуда максимального рефлекторного ответа m. soleus достоверно снижается (рис. 3.1). Так амплитуда максимального Н-рефлекса m. soleus, составляющая у самбистов в состоянии относительного мышечного покоя 10,28 мВ, после выполнения 3-х попыток несущественно (Р 0,0,5) уменьшается на 0,51 мВ (4,99%), после 6-ти удержаний груза - на 2,4 мВ (23,36%), достоверно при Р 0,05, а после 10-й попытки - на 3,45 мВ (33,58%), достоверно при Р 0,01. На 5-й мин. последействия амплитуда максимального рефлекторного ответа m. soleus достоверно (Р 0,01) увеличивается на 2,5 мВ (36,33%) по сравнению с 10-й попыткой статической нагрузки, и различия значений с фоном становятся недостоверными (Р 0,05), что свидетельствует о восстановлении амплитуды максимального Н-рефлекса m. soleus к этому времени. Дальнейшее увеличение исследуемого показателя недостоверно (Р 0,05).
Регистрация максимального Н-рефлекса m. soleus на фоне выполнения статической нагрузки 40 кг, как показано на рис. 3.1, свидетельствует, что сила раздражения, необходимая для вызова максимального рефлекторного ответа т. soleus, увеличивается от попытки к попытке, достигая наибольших значений после 10-й. Так у обследуемых самбистов, данный показатель, составляющий в покое 17,63 мА, после 3-й попытки увеличился недостоверно (Р 0,05) на 1,13 мА (6,38%), после 6-й - на 2,44 мА (13,83%), достоверно при Р 0,05, а после 10-й - на 4,05 мА (25,53%) по сравнению с фоновыми значениями (Р 0,01). Однако на 5-й мин. отдыха после выполнения заданной нагрузки сила раздражения, необходимая для максимального Н-ответа m. soleus, достоверно (Р 0,01) снижается - на 2,5 мА (11,3%), а после 10-ти мин. - ещё на 1 мА (5,67%). Этот факт может свидетельствовать о полном восстановлении указанного показателя к 5-й минуте последействия.
Изменение электронейромиографических показателей и параметров мышечного сокращения под влиянием тренировки технической направленности
В ходе многолетнего тренировочного процесса спортсмены в каждом учебно-тренировочном занятии выполняют мышечную работу разной направленности (Крестовников, 1951; Матвеев, 1997; Уилмор, Костил, 2001; Платонов, 2004; Городничев, 2005). Каждая тренировка преимущественно решает определённую задачу: развитие того или иного двигательного качества, совершенствование техники и т.п. (Шиян, 1997; Платонов, 2004 и др.). В практическом отношении для рациональной организации тренировочного процесса важно знать локализацию и механизмы утомления при тренировке конкретной направленности в избранном виде спорта. В связи с этим, в специальной серии исследований с участием 8-ми самбистов, изучалась динамика ЭНМГ параметров НМА и характеристик мышечного сокращения под влиянием тренировок технической и силовой направленности.
Основным методом, используемым в данной серии исследований, являлась стимуляционная электромиография. Регистрация вызванных электрических ответов скелетных мышц (Н- и М-ответов m. soleus) осуществлялась по общепринятой методике (Команцев, Заболотных, 2001; Зенков, Ронкин, 2004), а оценка ПТ по методу, предложенному Hultborn et al. (1987) с помощью комплекса «Мини-Электромиограф». Наряду с этим регистрировались параметры произвольного и вызванного мышечного сокращения (подошвенное сгибание стопы) до и после тренировок разной направленности при помощи программно-аппаратного комплекса «Скат» (ООО «Медпасс», СПб, 2004).
Анализ ЭНМГ характеристик и параметров мышечного сокращения, зарегистрированных до и после окончания тренировок технической и силовой направленности, показал, что специфика тренировки влияет на характер и выраженность изменений исследуемых показателей.
В табл. 4.1 представлены изменения характеристик Н-рефлекса и М-ответа т. soieus у самбистов под влиянием тренировки технической направленности. Регистрация параметров максимального Н-рефлекса m. soieus свидетельствует, что после тренировки технической направленности амплитуда максимального рефлекторного ответа m. soieus достоверно снижается (табл. 4.1). Этот показатель, составляющий в покое 9,91 мВ, уменьшается (Р 0,05) после заданной двигательной нагрузки на 3,67 мВ (37%). Сила раздражения, необходимая для вызова максимального рефлекторного ответа m. soieus, составляющая в покое 17,52 мА, после тренировки достоверно (Р 0,05) увеличивается на 6,77 мА (38,64%), а латентный период максимального рефлекторного ответа т. soieus после тренировки технической направленности увеличился лишь на 1,41% (Р 0,05). Длительность ответа также снижается на 0,64%, но недостоверно (Р 0,05).
Амплитуда минимального Н-ответа m. soieus, составляющая в покое 0,09 мВ после тренировки технической направленности, возросла на 0,06 мВ (65,57%) и составила 0,14 мВ (Р 0,01). Регистрация порога Н-рефлекса т. soieus в состоянии относительного мышечного покоя и после тренировки технической направленности свидетельствует, что порог рефлекторного ответа у обследуемых самбистов, составляющий в покое 9,59 мА, после тренировки увеличивается на 3,59 мА (37,41%) и составляет 13,17 мА (Р 0,05). Латентный период и длительность минимального Н-рефлекса m. soleus увеличились на 1,37 и 1,29%, однако недостоверно (Р 0,05).
Амплитуда максимального М-ответа m. soleus после тренировки технической направленности достоверно снижается (Р 0,05) с 22,1 мВ в покое до 18,06 мВ после нагрузки, различия составили 4,04 мВ (18,29%). Анализ параметров максимального М-ответа m. soleus после тренировки технической направленности свидетельствует, что сила раздражения, необходимая для максимального моторного ответа m. soleus, составляющая в покое 65,71 мА, после тренировки достоверно (Р 0,05) увеличивается на 10,71 мА (16,13%). Из анализа табл. 4.1 следует, что латентный период максимального моторного ответа m. soleus после тренировки технической направленности увеличился на 6,46%, однако недостоверно (Р 0,05). Длительность исследуемого ответа также снижается на 4,22%, но недостоверно (Р 0,05).
Анализ параметров минимального моторного ответа m, soleus показал, что его амплитуда, составляющая в покое 0,11 мВ, после тренировки технической направленности возросла на 0,05 мВ (42,86%) и составила 0,16 мВ (Р 0,05), а порог данного показателя в состоянии покоя, составляющий в покое 6,6 мА, после тренировки увеличился на 2 мА (30,3%) и составляет 8,6 мА (Р 0,05). Латентный период и длительность минимального М-ответа m. soleus увеличились на 5,8 и 3,75%, однако недостоверно (Р 0,05).
Таким образом изучение параметров максимальных Н- и М- ответов т. soleus после тренировки технической направленности показало, что в условиях использования указанной двигательной модели отчётливо наблюдались изменения электрогенных свойств нервных и мышечных волокон.
В данной серии исследований также изучалось изменение выраженности ПТ а-мотонейронов спинного мозга у самбистов под влиянием тренировки технической направленности. Результаты проведённых экспериментов показали, что выраженность ПТ а-мотонейронов спинного мозга после тренировки технической направленности у самбистов увеличивается по сравнению с фоновыми значениями.
Особенности электронейромиографических показателей и параметров мышечного сокращения в состоянии относительного мышечного покоя у спортсменов разной квалификации
Для выявления особенностей ЭНМГ параметров НМА в состоянии относительного мышечного покоя у спортсменов различной квалификации была проведена серия исследований, в которых приняло участие 16 самбистов в возрасте 18-22 лет. В группу высококвалифицированных самбистов вошли 8 спортсменов: 4 МС и 4 КМС. Группа низкоквалифицированных спортсменов состояла также из 8 спортсменов (самбистов I и II спортивного разряда).
В результате проведённого исследования получен экспериментальный материал о параметрах Н- и М-ответов m. soleus и их соотношениях у групп спортсменов, обладающих разным уровнем спортивного мастерства. При изучении Н- и М-ответов m. soleus измерялись следующие параметры: величина порогового раздражения, латентный период, амплитуда и длительность.
Результаты регистрации и анализа параметров максимального Н-рефлекса m. soleus, отражённые в табл. 5.1, показали, что максимальная амплитуда Н-ответа т. soleus в состоянии относительного покоя у спортсменов низкой квалификации была достоверно выше - на 1,88 мВ (15,79%), чем у высококвалифицированных самбистов (Р 0,05). Сила раздражения, необходимая для вызова рефлекторного ответа с максимальной амплитудой, и длительность ответа достоверно не отличались (Р 0,05), Латентный период названного показателя был достоверно больше у низкоквалифицированных самбистов - на 4,46% (Р 0,05).
Из табл. 5.1 следует, что амплитуда, латентный период и длительность минимального рефлекторного ответа m. soleus у спортсменов высокой и низкой квалификации достоверно не отличались (Р 0,05). Наряду с этим, пороговая сила раздражения, необходимая для вызова Н-рефлекса m. soleus у низкоквалифицированных самбистов, была значительно ниже (Р 0,01), чем у высококвалифицированных спортсменов на 1,63 мВ (16,25%). Анализ параметров максимального М-ответа m. soleus, представленный в табл. 5.1, свидетельствует, что максимальная амплитуда М-ответа m. soleus в состоянии относительного покоя у спортсменов низкой квалификации была достоверно ниже - на 4,91 мВ (21,64%), чем у высококвалифицированных самбистов (Р 0,01). Сила раздражения, необходимая для вызова прямого моторного ответа m. soleus с максимальной амплитудой, больше на 7,5 мА (12,5%) у самбистов низкой квалификации по сравнению с высококвалифицированными спортсменами (Р 0,05). Значения латентного периода и длительности двигательного ответа m. soleus у исследуемых групп достоверно не различались (Р 0,05).
Согласно полученным экспериментальным данным, представленным на рис. 5.3, у высококвалифицированных самбистов в состоянии относительного мышечного покоя отношение Нмакс/Ммакс m. soleus значительно меньше, чем у низкоквалифицированных; 53,38% и 77,41% соответственно (Р 0,001).
Нами был проведён сравнительный анализ выраженности ПТ 1а афферен-тов m. quadriceps при гетеронимной кондиционирующей стимуляции п. femoralis при задержке между стимулами -5,5 мс у высококвалифицированных и низкоквалифицированных спортсменов-самбистов в состоянии относительного мышечного покоя. Анализ и математико-статистическая обработка записей (свыше 600) моносинаптического Н-рефлекса m. soleus в состоянии относительного мышечного покоя и при условии гетеронимной кондиционирующей стимуляции п. femoralis показал, что у спортсменов высокой квалификации ПТ 1а афферентов m. quadriceps выражено больше, чем у самбистов низкой квалификации (табл. 5.2). Большая выраженность ПТ 1а афферентов m. quadriceps при гетеронимной кондиционирующей стимуляции п. femoralis в обеих группах достигается при задержке -5,5 мс по сравнению с интервалами -5,7 и -5,9 мс. Это проявилось в минимальном гетеронимном облегчении Н-рефлекса m. soleus при задержке -5,5 мс, которое равнялось 0,15±0,03 мВ в группе высококвалифицированных самбистов и 0,35±0,06 мВ в группе самбистов низкой квалификации.
Отметим, что при стимуляции п. femoralis и п. tibialis с задержкой -5,9 мс, амплитуда тестирующего Н-ответа m. soleus увеличивалась на 0,31±0,07 мВ (Р 0,1) в группе самбистов высокой квалификации и на 0,52±0,07 мВ (Р 0,05) в группе низкоквалифицированных спортсменов по сравнению с амплитудой контрольного Н-ответа m. soleus. Если тестирующее раздражение п. tibialis предшествовало кондиционирующему раздражению п. femoralis на -5,7 мс, то прирост амплитуды тестирующего Н-ответа m. soleus над контрольной амплитудой становился больше и составлял 0,32±0,06 мВ (Р 0,05) и 0,59±0,08 мВ (Р 0,01) соответственно в двух группах (табл. 5.2). Из представленных в табл. 5.2 средних величин гетеронимного облегчения Н-рефлекса m. soleus видно, что при всех интервалах между стимулами у высококвалифицированных спортсменов прирост моносинаптического рефлекса m. soleus достоверно меньше (Р 0,05) по сравнению с самбистами низкой квалификации. Это отличие особенно ярко проявляется при задержке между стимулами в -5,9 мс, где разница в облегчении моносинаптического рефлекса m. soleus составила 17,93%.
Таким образом, приведённые факты свидетельствуют, что выраженность ПТ при гетеронимнои кондиционирующей стимуляции тесно связана с уровнем спортивной квалификации самбистов; чем выше уровень спортивного мастерства, тем больше выраженность ПТ спинальных а-мотонейронов в состоянии относительного мышечного покоя.
