УДК: 796.01:796.612
КОНТРОЛЬ
функционального состояния нейромоторного аппарата спортсменов
Доктор биологических наук, профессор Ю.А. Поварешенкова Аспиранты А.В. Лапченков, Е.А. Михайлова
Великолукская государственная академия физической культуры и спорта, Великие Луки
Abstract
MONITORING OF FUNCTONAL CONDITION OF NEUROMOTOR APPARATUS OF ATHLETES YuA. Povareschenkova, professor, Dr.Biol.
A.V. Lapchenkov, postgraduate E.A. Mikhaylova, postgraduate Velikie Luki state academy of physical culture and sport, Velikie Luki
Key words: monosynaptic reflex motor responses; athletes, representatives of cyclic types; reflex excitability of alfa-motor neurons of low limb muscles.
Allocation of methods of estimation of neuromuscular apparatus is assumed to promote control of the process of sports perfection and due correction of current changes in athlete's motor apparatus. The results of multisegmen-tal monosynaptic research of functional status of neuro-motor unit of motor system of athletes-representatives of cyclic sports were adduced in the paper. Conclusion. Specific feature of motor regime of people engaged in sport influences development of body functional systems, including neuromotor apparatus. The condition of neuromuscular system is changed influenced by regular long-term training loads, resulting in a qualified athlete in characteristic deviations both after muscular work and state of rest.
Regular muscular loads cause increase of elementary motor reflexes in reflex arch due to neuron electric activity, increase of rate of interspinal and speed neuromus-cular transfer and facilitatory influence of different parts of nervous system. Adaptive processes in neuromuscular system must be directed to intensification and coordination of correlations of neuronal and muscular structures as a functional whole. While performing loads for endurance there were revealed differences in road racers in basic parameters of reflex excitability of spinal alfa-motor neurons related to parameters of skiers and runners. The term of training and competitive loads in cyclists substantially exceeds the volume of work performed by skiers and athletes, but considerably gives in by power.
Ключевые слова: моноси-наптические рефлекторные двигательные ответы; спортсмены, представители циклических видов; рефлекторная возбудимость альфа-мотонейронов мышц нижних конечностей.
Введение. Обязательной составляющей успешного выступления спортсмена является оптимальное функциональное состояние скелетных мышц и нейронов, управляющих их деятельностью. Выявление эффективных методов оценки нервно-мышечного аппарата позволит контролировать процесс спортивного совершенствования и своевременно корректировать текущие изменения в двигательном аппарате спортсмена. В работе представлены результаты мультисегментарного моносинаптического исследования функционального состояния нейро-моторного звена двигательной системы спортсменов - представителей циклических видов.
Организация исследования. Использованная техника получения моносинаптических двигательных ответов по методике G. Courtine et al. [2] позволяет изучать рефлекторные моторные ответы билатеральных мышц, вызываемые накожной электрической стимуляцией корешков спинномозговых нервов. Биполярные накожные электроды устанавливали на брюшках симметричных мышц нижних конечностей посередине, между участками их начала и прикрепления. Со стороны позвоночника позиционировали катод между позвонками T11 и T12, два прямоугольных анода располагали билатерально по передней поверхности подвздошных гребней. Отведение и регистрацию биопотенциалов скелетных мышц осуществляли с помощью комплекса «Мини-Электромиограф», предусматривающего обработку полученных
данных по специальной компьютерной программе «Муо» (АНО «Возвращение», СПб, 2003). Сила электрических стимулов составляла от 60 до 80 мА. Оценку рефлекторной возбудимости альфа-мотонейронов m.rectus femoris, m.gastrocnemius caput mediale, m.tibialis anterior, m.soleus проводили по порогу и максимальной амплитуде моносинаптических ответов.
В исследовании приняли участие квалифицированные спортсмены, специализирующиеся в циклических видах: легкоатлеты-спринтеры (n=6), лыжники-гонщики (n=7) и велогонщики (n=6). Исследование было разрешено Комитетом по биоэтике ВЛГАФК и соответствовало Хельсинкской декларации.
Результаты исследования и их обсуждение. При мультисегментарной (по расположению стимулирующего электрода) электрической стимуляции корешков афферентных волокон регистрируется ответ m.soleus. Н-рефлекс m.soleus вызывается при электрической стимуляции !а аф-ферентов смешанного большеберцового нерва, которые моносинаптически возбуждают альфа-мотонейроны, что приводит к синхронизированному эфферентному залпу и сокращению соответствующей мышцы. Эти ответы m.soleus выявляются при активации общих нейрональных путей, но при инициации возбуждения на различных участках чувствительной части рефлекторной дуги имеют моносинаптическую природу, что согласуется с данными других авторов [3]. Моно-синаптическая сущность ответов подтверждается и тем, что предшествующий электрический стимул (ответ которого имеет рефрактерную зону, в которую попадает тестирующий стимул) или вибрация сухожилия вызывали достоверную депрессию рефлекторных ответов.
Установлено, что пороги тестируемых мышц левой голени (рис. 1) у атлетов различных видов спорта имеют достоверные межгрупповые отличия (p<0,05), при этом между билатеральными мышцами в пределах каждой группы отличия несущественны (p>0,05). Пороги мышц rectus femoris, gastrocnemius caput mediale, tibialis
anterior правой конечности (рис. 2) у лыжников и велогонщиков не имеют достоверных отличий (p>0,05). Для вызова первых рефлекторных ответов у спортсменов-легкоатлетов требовалась большая сила стимула в сравнении с лыжниками и велогонщиками (отличия достоверны, p<0,05). При продолжительной мышечной работе, связанной с относительно умеренными мышечными сокращениями, что характерно для лыжников-гонщиков, первыми активируются низкопороговые медленные двигательные единицы, поэтому при тестировании их рефлекторной возбудимости регистрируются самые низкие пороги.
Обнаружено, что первые рефлекторные ответы основных рабочих мышц у спринтеров появлялись при силе стимула от 34 до 46 мА, а максимальные величины моторных ответов регистрировались уже при величине электрического раздражения от 60 до 65 мА. Дальнейшее усиление стимуляции не вызывало существенного увеличения ответов. Представленные (рис. 1 и 2) диаграммы демонстрируют отсутствие выраженных моторных асимметрий низкопороговых мышечных волокон при активации их через корешки чувствительных волокон у легкоатлетов и лыжников-гонщиков.
Величина максимальной амплитуды рефлекторного моторного ответа мышц нижних конечностей у легкоатлетов была существенно ниже, чем у других участников исследования. Высокие значения амплитуды рефлекторных двигательных ответов велогонщиков в определенной степени указывают на большее количество возбужденных медленных альфа-мотонейронов спинного мозга мышц левой (рис. 3) и правой нижней конечности (рис. 4). Минимальные значения амплитуды из зарегистрированных рефлекторных двигательных ответов характерны для легкоатлетов, специализирующихся в гладком беге на короткие и средние дистанции. Вероятно, вклад в поддержание требуемой силы сокращения в соревновательном упражнении требует участия тех двигательных единиц, для активации которых используемой
Рис. 1. Пороги рефлекторных двигательных ответов мышц левой нижней конечности
Рис. 2. Пороги рефлекторных двигательных ответов мышц правой нижней конечности
m.soleus m.tibialis anterior m.gastrocnemius m.rectus femoris
Рис. 3. Амплитуды рефлекторных двигательных ответов мышц левой нижней конечности
m.soleus m.tibialis anterior m.gastrocnemius m.rectus femoris
Рис. 4. Амплитуды рефлекторных двигательных ответов мышц правой нижней конечности
в исследовании силы электрического стимула в 80 мА недостаточно.
Латентность рефлекторных ответов тестируемых мышц у спортсменов достоверно отличалась от величины латентного периода лиц, не занимающихся спортом (p<0,05), но у спортсменов - представителей различных видов спорта не было выявлено отличий (p>0,05). Данный факт свидетельствует о некотором увеличении скорости прохождения электрического импульса по моносинаптической нервной дуге мышц, регулярно вовлекаемых в напряженную двигательную деятельность.
Совокупность представленных изменений параметров моносинаптических рефлекторных моторных ответов под влиянием циклических аэробных нагрузок указывает на перестройки во взаимоотношениях между чувствительными, двигательными нейронами и мышечными волокнами. Мультисегментарное моносинаптическое тестирование функционального состояния ней-ромоторного звена двигательной системы повторно проводилось в подготовительном периоде у лыжников через 2-3 недели, у велогонщиков через месяц, а повторное обследование легкоатлетов состоялось после участия в соревнованиях. Обнаружена модуляция значений анализируемых показателей, не подтвержденная статистически (p>0,05).
Заключение. Особенность двигательного режима людей, занимающихся спортом, накладывает отпечаток на развитие функциональных систем организма, в том числе и нейромоторно-го аппарата [1]. Под влиянием систематических длительных тренировочных нагрузок изменяется
состояние нервно-мышечной системы, в результате чего у квалифицированного спортсмена наблюдаются характерные отклонения как после мышечной работы, так и в состоянии покоя.
Регулярные мышечные нагрузки вызывают увеличение возбудимости элементарных двигательных рефлексов в рефлекторной дуге, что обусловлено повышением электроактивности нейронов, увеличением скорости вну-триспинальной и нейромышечной передачи, а также облегчающими влияниями различных отделов нервной системы. Вероятно, адаптивные процессы в нервно-мышечной системе направлены на усиление и координацию взаимодействий нейрональных и мышечных структур как функционального целого. Следовательно, именно при выполнении
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.