Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,252

ПАССИВНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ МЫШЦЫ ― МОЖЕТ ЛИ БЫТЬ ОДНИМ ИЗ СРЕДСТВ ПРОФИЛАКТИКИ СОКРАТИТЕЬНЫХ СВОЙСТВ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ У ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ МИКРОГРАВИТАЦИИ?

Основоположник теоретической космонавтики Э.К. Циолковский (1954, 1964) в своих трудах много внимания уделял вопросам, связанных с повышением работоспособности и устойчивостью организма к факторам межпланетного полета. Известно, что сократительные свойства мышцы зависят от предистории ее активности (Dubose et al., 1987). Растяжение мышц, как метод повышения работоспособности, давно используется в спортивной практике (Cureton, 1941; Sigerseth, Haliski, 1950; Hortobagyi et al., 1985; Möller et al., 1985) и в физиотерапии во время лечения и реабилитации пациентов (Kabat, 1958; Knott, Voss, 1985). Более того, хорошо известно, что медленное растяжение мышцы во время иммобилизации сустава более эффективно, чем быстрые и ритмические движения с изменяющейся длиной мышцы (Moore, Hutton, 1980), поскольку удается избежать рефлекторной активации растягиваемой мышцы (Desmedt, 1983). Однако, растяжение мышцы приводит к уменьшению мышечной жесткости (Toft et al., 1989; McHugh et al., 1992; Magnusson et al., 1996) и увеличивает длину (растяжимость) мышцы (Taylor et al., 1990; Magnusson et al., 1996). Сниженная мышечная жесткость изменяет амплитуду и форму вызванного одиночного сокращения мышцы из-за требуемого большего времени для растяжения последовательно расположенных эластических элементов (Caldwell, 1995), а увеличенная длина мышцы - изменяет тонкий баланс между свойствами мышцы и суставной кинематикой, которые объединяются, чтобы продуцировать силу при данным суставном угле (Lieber, Boakes, 1998). Изменение характеристической кривой длинанапряжение также может влиять на нервные паттерны активации из-за измененной проприоцептивной обратной связи (Haffajee et al., 1972; Bigland-Ritchie et al., 1986).

Goldspink (1977) показал, что пассивное растяжение m. extensor longus brevis у крыс во время 7‑суточной иммобилизации вызывает увеличение веса мышцы, содержание РНК, белка и скорости синтеза белка. В этой связи можно предположить, что пассивное растяжение мышцы у человека может быть одним из средств в профилактике неблагоприятных воздействий факторов невесомости на сократительные свойства двигательного аппарата у человека. Однако, Armstrong et al. (1993) обнаружили уменьшение (на 61 %) силы одиночного сокращения m. soleus у крыс после 2‑часового ее пассивного растяжения, а позднее Fowles и Sale (1996) подтвердили снижение максимальной произвольной силы сокращения мышц‑разгибателей стопы (на 20 %) у группы мужчин (студенты университета).

Целью настоящего исследования было оценить влияние пассивного растяжения трехглавой мышцы голени (ТМГ) на ее сократительные свойства у человека, находящегося в условиях 60‑суточной антиортостатической (-6°) гипокинезии (АНОГ).

В исследовании приняла участие группа из семи клинически здоровых мужчин (возраст - 30.4 ± 1.2 лет, рост - 177.4 ± 2.0 см, вес - 70.9 ± 3.0 кг) после тщательного медицинского отбора, устойчивых к антиортостатической нагрузке и без нейро-мышечных заболеваний опорно-двигательного аппарата. Сократительные свойства ТМГ оценивали за 10-8 дней до начала эксперимента после полного ознакомления испытуемых с процедурами исследования и на 3 день - после «выхода» из условий АНОГ. Механические ответы ТМГ регистрировали тендометрическим динамометром (Коряк, 1992). Силовые свойства ТМГ оценивали по величине изометрической максимальной произвольной силе (МПС), развиваемой самим испытуемым при волевом (произвольном) усилии выполненного при условии «сократить максимально сильно», силе одиночного сокращения (Рос), развиваемой мышцей в ответ на электрическое раздражение n. tibialis одиночным прямоугольным импульсом супрамаксимальной силой длительностью 1 мс, и тетанической силе (Ро) сокращения, развиваемой мышцей при электрической стимуляции n. tibialis частотой 150 имп/с (Коряк, 1992). Для количественой оценки степени совершенства центрального (координационного) механизма управления мышечным аппаратом при произвольном движении, рассчитывали величину силового дефицита (Fд), определяемую как разница между Ро и МПС (Коряк, 1992, 1997; Koryak, 1995, 2006). Скоростные свойства ТМГ оценивали по тендограмме развития кривой Рос: рассчитывали время достижения пика Рос (время одиночного сокращения - ВОС), время полурасслабления (1/2 ПР) и общее время сокращения (ОВС). Скоростно‑силовые свойства мышцы оценивали по тенграмме развития изометрического произвольного сокращения, выполненного при условии «сократить максимально быстро и сильно». Рассчитывали время время достижения напряжения до 25, 50, 75 и 90 % от МПС. Аналогично по тендограмме вызванного сокращения при стимуляции n. tibialis с частотой 150 имп/с (Коряк, 1992), рассчитывали время, обратная величина скорости, нарастания вызванного сокращения. Пассивное растяжение ТМГ создавали выносными амортизаторами профилактически‑нагрузочным костюмом «Пингвин»[1] (Барер и др., 1975). Величина усилия амортизаторов, при полностью вытянутой ноге в коленном суставе, составляла 1.5-2.5 кГс, что приводило к тыльному сгибанию стопы под углом 10 °. Время пребывания испытуемого в таком положении, учитывая возможность изменения положения тела испытуемого в течение дня, составляло приблизительно 4-5 часов в день от общего времени «ношения» профилактически нагрузочного костюма - 10 часов.

После 60‑суточной функциональной разгрузки мышечного аппарата силовые сократительные показатели ТМГ существенно (р < 0.01) уменьшились: Рос в среднем на 17.0 %, МПС - на 28.5 % и Ро - на 19.4 %. Величина Fд увеличилась на 20.6 % (р < 0.001). Показателям ВОС и 1/2 ПР существенно не изменилось и лишь ОВС увеличилось в среднем на 6.5 %. Кривые сила-время до и после АНОГ как при произвольном, так и при электрически вызванном сокращениях ТМГ существенно не различались.

Полученные экспериментальные результаты настоящего исследования показывают, что в условиях АНОГ пассивное растяжение постуральной, антигравитационной мышцы, какой является мышца‑разгибатель стопы (Campbell et al., 1973), не обнаруживает профилактического (специфического) облегчения в функциональных свойствах нервно‑мышечного аппарата. При обсуждении нервных механизмов, определяющих сократительные свойства мышцы в ответ на ее пассивное растяжение, обычно рассматривают изменения в афферентах мотонейронного (МН) пула (Delwaide, 1973; Robinson et al., 1982; Etnyre, Abraham, 1986). Результаты настоящей работы позволяют предположить, что отсутствие эффекта пассивного растяжения на сократительные свойства ТМГ определяются известным из литературы фактом, что пассивное растяжение мышцы аннулирует возбуждение афферентов не только от мышечных веретен (Matthews, 1972), но также вызывает торможение МН пула мышцы во время пассивного растяжения (Guissard et al., 1988). Торможение может быть вызвано прямым действием от афферентов сухожильных органов Гольджи (Eccles et al., 1957; Houk et al., 1980; Pierrot-Deseilligny, Mazieres, 1984), или от мышечных веретен вторичных афферентов (Bianconi et al., 1964; Hutton et al., 1973; Romano, Schieppati, 1987). Возбудимость МН пула мышцы может быть непрямо ослаблена через I-а пре-синаптическим торможением I-a афферентов (Burke, Ashby, 1972; Delwaide, 1973). Специфические особенности сократительных свойств самих мышц могут быть усилены вторичным снижением жесткости мышцы под воздействием ее функциональной разгрузки (Kubo et al., 2006).


Библиографическая ссылка

Коряк Ю.А. ПАССИВНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ МЫШЦЫ ― МОЖЕТ ЛИ БЫТЬ ОДНИМ ИЗ СРЕДСТВ ПРОФИЛАКТИКИ СОКРАТИТЕЬНЫХ СВОЙСТВ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ У ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ МИКРОГРАВИТАЦИИ? // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 12-2. – С. 288-289;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=4179 (дата обращения: 16.12.2017).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252