WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

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 наблюдаемых изменений, происходящих в результате силовой тренировки, нами использован иной подход. Мы попытались уравнять группы, тренирующиеся в различных режимах, не по выполненной работе или ее эквиваленту - метаболическим затратам, а, наоборот, тренировать группы в одном и том же режиме мышечной деятельности, с одной и той же моторной командой и мотивацией, однако изменив метаболическое обеспечение мышц. При этом вклады центрального и периферического звеньев оценивались путем анализа приростов скоростно-силовых возможностей (суммарное действие обеих звеньев) и величины амплитуды ЭМГ-активности работающих мышц (изменения, происходящие в нервной системе – центральное звено).

Различия в метаболическом обеспечении мышц достигались с помощью использования препаратов креатина. Показано, что положительные эффекты, наблюдаемые в результате длительного приема креатина, преимущественно проявляются на уровне мышечных волокон (Balsom et al., 1993; Trump et al., 1996). В другой работе показано, что прием креатина не влияет на изменения, происходящие в нервной системе (Meyer et al., 1989).

В результате 10-недельной силовой тренировки уровень максимальной произвольной силы, измеряемый в изометрическом режиме при оптимальном угле коленном суставе, у группы, принимавшей креатин (Тр+Кр-группа), оказался гораздо выше, чем у группы, тренирующейся без применения креатина (Тр-группе) (рисунок 5).

Уровень ЭМГ-активности m.vastus lateralis достоверно прирос в обеих группах, однако межгрупповых различий обнаружено не было (рисунок 5). Одним из возможных объяснений равнозначных приростов ЭМГ-активности может являться то, что обе группы тренировались в одном и том же режиме мышечного сокращения со сходной моторной командой. В тоже время на периферии (на уровне мышечных волокон) метаболические условия во время тренировки и восстановления существенно различались. Так сотрудниками Института биохимии им. А.Н.Баха (В.П.Хотченков и др., 2005 г.) было показано, что Тр+Кр-группа тренировалась на фоне повышенной концентрации креатина в крови и в мышечной ткани. В результате, площадь поперечного сечения (ППС) мышечных волокон обоих типов в m.vastus lateralis у испытуемых Тр+Кр-группы увеличилась значительно больше, чем в Тр+группе (данные Б.С. Шенкмана и сотр., 2006 г. – рисунок 5), что согласуется с ранее полученными данными (Balsom et al., 1993; Trump et al., 1996).

Перед началом тренировочного цикла реализация скоростно-силовых возможностей мышц-разгибателей коленного сустава одинаково проявлялась при тестировании в изотоническом и изокинетическом режимах. 10-недельная силовая тренировка в изотоническом режиме в обеих группах привела к большему смещению «изотонической» кривой, чем «изокинетической». Это проявилось в изменении индекса МРР в отрицательную сторону в среднем на 8%, причем значимых различий между группами зарегистрировано не было.

Рис. 5. Относительные приросты МПС, ЭМГ-активности и ППС мышечных волокон медленного (МВ I) и быстрого (МВ II) типов после 10-недельной силовой тренировки

Полученные результаты свидетельствуют о том, что силовая тренировка в изотоническом режиме приводит к изменениям как в центральном (судя по повышению уровня ЭМГ-активности), так и периферическом (судя по увеличению ППС мышечных волокон) звеньях нервно-мышечной системы. Однако больший прирост МПС у испытуемых, тренирующихся с применением креатина, объясняется, главным образом, различиями в периферическом звене. Действительно, в нашем исследовании не обнаружено межгрупповых различий в приросте показателя, косвенно отражающего изменения, происходящие в центральном звене НМА (прирост ЭМГ-активности). Различий в изменении индекса МРР также не наблюдалось, тогда как при тренировке в различных режимах мышечного сокращения (тренировка с различной моторной командой – рисунок 3) значения данного индекса различаются существенно (рисунок 4). Можно заключить, что основной системой, в которой накапливаются изменения, наблюдаемые при тренировке в одном и том же режиме, но при различном метаболическом обеспечении мышечной деятельности, является периферическое звено, а при тренировке в различных режимах – центральное звено.

Таким образом, при повышенном уровне двигательной активности (в результате систематической тренировки в изотоническом или изокинетическом режимах сокращения) происходят специфические изменения скоростно-силовых возможностей мышц. В этой связи представляется интересным исследовать противоположные эффекты - изменения, наблюдаемые при вынужденном снижении мышечной активности.

Изменения скоростно-силовых возможностей мышц-разгибателей коленного сустава в условиях сниженного уровня двигательной активности

Существуют различные экспериментальные модели, обеспечивающие снижение двигательной активности организма: от постельного режима до пребывания человека в космосе, где отсутствие силы тяжести и опоры приводит к драматическим последствиям, проявляющиеся в снижении скоростно-силовых и выносливостных возможностей мышц наряду с развитием процессов атонии и атрофии (Панов и др., 1969; Thomson et al., 1974; Гуровский и др.,1975; Козловская и др., 1984). Одной из наиболее удачных наземных моделей гравитационной разгрузки, с большой степенью точности воспроизводящей неблагоприятные последствия микрогравитации, является метод сухой иммерсии (Шульженко и др.,1975).

Исследованию изменений скоростно-силовых возможностей скелетных мышц в результате пребывания человека в условиях сухой иммерсии посвящено немало работ (Овсянников и др., 1972; Козловская и др., 1983). Все исследователи отмечают заметное снижение сократительных свойств скелетных мышц, при этом в большей степени страдает антигравитационная мускулатура.

Малоизученным аспектом исследований, посвященных влиянию реальной и моделируемой микрогравитации на скоростно-силовые возможности скелетных мышц, 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. В 1965 году был создан первый изокинетический динамометр, использование которого прочно вошло в практику исследований 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 (Григорьева и др., 1983; Bachl et al., 1993; Коряк и др., 1995) и эксцентрическом режимах (Bachl et al., 1993), 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 может иметь существенные особенности.

Таким образом, целью настоящего раздела исследований явилось изучение эффектов резкого снижения двигательной активности (пребывания человека в условиях сухой иммерсии разной длительности) на сократительные возможности мышц-разгибателей коленного сустава, регистрируемые в изотоническом и изокинетическом режимах мышечного сокращения. Исследование включало две серии экспериментов: с 3-х (9 человек) и 7-суточной (10 человек) сухой иммерсией.

Выраженность снижения скоростно-силовых возможностей мышц-разгибателей коленного сустава под влиянием сухой иммерсии была тем ярче, чем большим было время экспозиции. Тенденция к снижению сократительных способностей разгибателей наблюдалась уже после 3-х суток пребывания в иммерсии. После 7-ми суток экспозиции зарегистрировано достоверное снижение скоростно-силовых возможностей мышц.

Амплитуда ЭМГ-активности тестируемых мышц при максимальных мышечных напряжениях после пребывания в 3-х суточной иммерсии увеличилась как в изотоническом, так в изокинетическом режимах сокращениях. Максимальный прирост отмечался в изотоническом режиме при сокращении с высоким внешним сопротивлением.

Анализ изменений сократительных возможностей мышц-разгибателей коленного сустава под воздействием 7-ми суточной иммерсии выявил существенные различия в уровне их снижения при использовании двух режимов мышечного сокращения (изокинетического и изотонического) (рисунок 6). Так, при тестировании в изокинетическом режиме мышечного сокращения снижение сократительных способностей мышц оказалось гораздо меньшим, чем при тестировании в изотоническом режиме (наибольше снижение составило 7% и 17% соответственно). Максимальное снижение как в изокинетическом, так и в изотоническом режимах мышечного сокращения наблюдалось на более низких угловых скоростях (для изотонического режима – это большие нагрузки). К объяснению полученных результатов можно привлечь рассуждения, приведенные выше (стр. 12). При изокинетическом сокращении основная нагрузка приходится на быстрые мышечные волокна, которые, как показано в ряде работ, менее подвержены влиянию гипокинезии (Козловская и др., 1982-1984). В изотоническом режиме в работу вовлекаются все двигательные единицы, доступные при произвольной активации (Heneman, 1965; Desmedt et al., 1977). Поскольку убедительно доказано, что под воздействием реальной и моделируемой невесомости в первую очередь страдают медленные (тонические) двигательные единицы (Козловская и др., 1982-1984), гораздо большего снижения силовых показателей следует ожидать именно при тех сокращениях, в которых данный тип двигательных единиц вносит значительный вклад: при изотонических сокращениях по сравнению с изокинетическими, а также при низких угловых скоростях в изокинетическом и при больших внешних нагрузках в изотоническом режиме.

Рис. 6. Относительные изменения момента силы в изокинетическом (а) и скорости сокращения в изотоническом (б) режимах мышечного сокращения в результате воздействия 7-суточной сухой иммерсии.

Обращает на себя внимание тот факт, что после пребывания в 3-суточной иммерсии достоверное увеличение амплитуды ЭМГ-активности также найдено в изотоническом режиме при самой высокой из используемых нагрузок. Факт значительного повышения ЭМГ-активности, наблюдаемый в результате пребывания в условиях моделируемой микрогравитации, и, как следствие, увеличение электромиографической стоимости мышечной работы объясняется подавляющим большинством исследователей как компенсаторное повышение нисходящего нервного драйва в ответ на снижение сократительных способностей мышечных волокон (Козловская и др., 1982-1984 г). Опираясь на эти рассуждения, можно предположить, что наиболее выраженное увеличение ЭМГ-активности должно проявляться в тех тестовых условиях, в которых регистрируется максимальное снижение сократительных способностей мышц, что и наблюдается в наших экспериментах.

Таким образом, оценка скоростно-силовых возможностей мышц-разгибателей коленного сустава с использованием изотонического режима мышечного сокращения оказалась более «чувствительной» к снижению сократительных возможностей мышц, наблюдаемому в результате резкого снижения двигательной активности, чем оценка с использованием изокинетического режима. Примечательно, что до настоящего времени данный способ оценки в исследованиях, направленных на изучение изменений сократительных возможностей мышц в результате реальной и моделируемой микрогравитации и гипокинезии, практически не применялся.


ВЫВОДЫ

  1. Предложенный способ графического сопоставления скоростно-силовых возможностей мышц, проявляемых в изотоническом и изокинетическом режимах мышечного сокращения (индекс МРР), позволяет объективно оценивать, в каком из этих режимов нервно-мышечный аппарат человека способен более успешно реализовывать свои скоростно-силовые возможности.
  2. При анализе скоростно-силовых возможностей мышц у нетренированных лиц с использованием предложенного метода различий во взаимном расположении кривых «сила-скорость», зарегистрированных в изотоническом и изокинетическом режимах мышечного сокращения, не обнаружено. При этом обнаружены существенные различия в организации моторной команды в изучаемых режимах. Анализ параметров ЭМГ-активности при максимальных мышечных сокращениях в изотоническом и изокинетическом режимах работы одинаковой мощности показал, что амплитуда интегрированной ЭМГ выше при изотонических сокращениях, а площадь под кривой интегрированной ЭМГ больше при изокинетических.
  3. Тренировка в определенном режиме мышечной деятельности приводит к специфическим изменениям скоростно-силовых возможностей. Так, при сопоставлении зависимостей «сила-скорость» у высококвалифицированных гребцов (использующих в своей тренировочной деятельности режим сокращения мышц, близкий к изокинетическому) кривая, построенная в изокинетическом режиме, в диапазоне тренировочных скоростей, располагается выше кривой, построенной в изотоническом. У высококвалифицированных конькобежцев (тренировка в изотоническом режиме работы) наблюдается обратное расположение кривых. Отмеченные различия становятся более выраженными с увеличением спортивного стажа, т.е. длительности тренировки.
  4. Силовая тренировка, осуществляемая в одном и том же режиме мышечного сокращения (с одинаковой моторной командой) при различном метаболическом обеспечении мышечной деятельности, не приводит к различиям в изменениях индекса МРР и ЭМГ-активности.
    Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»