ФИЗИОЛОГИЯ СПОРТА

Abstract

FUNCTIONAL AND STRUCTURAL PROPERTIES OF MUSCLES OF INFERIOR EXTREMITIES IN ATHLETES WITH VARIOUS ORIENTATION OF TRAINING PROCESS

V.A. Schurov, S.N. Yelizarovа, L.A. Grebenyuk

Academician G.A. Ilizarov's "Regenerative traumatology and orthopedics"

Kurgan state university, Kurgan

Key words: motor system, peripheric hemodynamics, musculoskeletal system, frame of muscles, contractile ability.

The purpose of the research was to find-out the features of frame of muscles of an anticnemion in the athletes training quality of endurance, and athlete with the power orientation of training process, and also interrelation of frame and contractile abilities of muscles.

The higher contractile ability of muscles, depth of muscles and an angle of an inclination of muscle bundles have been revealed in the athletes. These parameters are closely interconnected among themselves. The feature of the structural state of muscles in athletes is their best vascularization and rather smaller sizes of an accretion of an angle of an inclination of muscle bundles at contractility. Linear rate of a blood-groove on arteries of an extremity at the moment of the terminal of the functional trial enlarged not less than by 20 % and most quickly comes back to the reference values in athletes.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ И СТРУКТУРНЫЕ СВОЙСТВА МЫШЦ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ У СПОРТСМЕНОВ С РАЗЛИЧНОЙ НАПРАВЛЕННОСТЬЮ ТРЕНИРОВОЧНОГО ПРОЦЕССА

В.А. Щуров, С.Н. Елизарова, Л.А. Гребенюк

ГУН РНЦ "Восстановительная травматология и ортопедия" им. академика Г.А. Илизарова
Курганский государственный университет, Курган

Ключевые слова: моторный аппарат, периферическая гемодинамика, опорно-двигательная система, структура мышц, сократительная способность.

На современном уровне развития знаний о человеке возрастает потребность в сравнительном анализе влияния различных тренирующих воздействий на моторный аппарат и периферическую гемодинамику [5, 6]. Это связано с подбором оптимальных режимов тренировки спортсменов, поскольку с каждым годом увеличива ются объем и интенсивность нагрузок, что ведет к работе функциональных систем организма на пределе их возможностей. Проблема объективизации различных процессов, происходящих на протяжении тренировочного режима, продолжает оставаться актуальной [2, 4, 7, 8].

Поскольку качественные различия мышц в значительной степени являются генетически обусловленными, их исследование имеет прикладное значение при селективной работе тренера. Характерной особенностью мышц конечностей у легкоатлетов, тренирующих качество выносливости, когда компонент внешнего сопротивления невелик, является сравнительно небольшое увеличение площади поперечного сечения брюшка мышц и более высокая степень их васкуляризации [4].

Основными прижизненно определяемыми критериями состояния мышц конечностей являются показатели сократительной способности, параметры биоэлектрической активности, а также оцениваемые с помощью ультразвукового сканирования толщина и структура брюшка мышц [5, 7]. При анализе соотношения силы передней и задней групп мышц голени установлено, что показатели мышц - подошвенных сгибателей стопы (ПСС) в большей степени, чем мышц - тыльных сгибателей стопы (ТСС) изменяются под влиянием спортивной тренировки и с увеличением возраста [5].

С возрастом у людей происходят не только количественные, но и качественные изменения в состоянии опорно-двигательной системы. Принято считать, что во время мышечной работы прирост объемной скорости регионарного кровотока может быть обеспечен за счет не только увеличения линейной скорости кровотока, но и прироста просвета артерий [6, 1].

Цель настоящего исследования - выяснение вопроса об особенностях структуры мышц голени у спортсменов, тренирующих качество выносливости, и спортсменов с силовой направленностью тренировочного процесса, а также взаимосвязи структуры и сократительной способности мышц.

Методика исследования. Обследованы здоровые лица мужского пола в возрасте от 17 до 28 лет, не занимающиеся спортом (18 чел.), и спортсмены высокой квалификации с различным характером тренировок: легкоатлеты (22 чел.) и борцы (20 чел.). Масса тела легкоатлетов составила 68±2 кг, борцов - 70±3 кг, обследуемых сверстников, не занимающихся спортом, - 69±2 кг.

Максимальный момент силы мышц бедра и голени определялся с помощью динамометрических стендов [3], визуализацию мышц и определение диаметра подколенной артерии производили, используя линейный датчик 7,5 мГц ультразвуковой диагностической установки SONOLINE SI-450 ("Siemens"). С помощью датчика на 3,5 мГц исследовали линейную скорость кровотока в подколенной артерии. Исследование производили в положении лежа в состоянии физического покоя и при максимальном сокращении исследуемых мышц. Дополнительно проводили пробу с 30-минутной велоэргометрической нагрузкой (75% от максимальной потребности кислорода). Результаты исследования обрабатывались на ПК Celeron-366 при помощи стандартного программного обеспечения (Microsoft Excel, Statistica).

Результаты исследования. Максимальный момент силы мышц-ПСС оказался наибольшим в группе борцов, несколько меньше - у легкоатлетов и у здоровых сверстников, не занимающихся спортом (табл. 1). Диаметр подколенной артерии и скорость кровотока были наибольшими в группе легкоатлетов.

Исследованные нами мышцы имеют перистое строение. Биомеханика их сокращений отличается тем, что с увеличением угла наклона пучков увеличиваются физиологический поперечник мышцы и ее сократительная способность. Нам представилось интересным сравнить угол наклона пучков и толщину брюшка мышц у обследуемых различных групп, а также проследить за изменением угла наклона пучков и толщины мышц после их сокращения.

Угол наклона мышечных пучков передней большеберцовой в состоянии физического покоя был наименьшим у обследуемых, не занимающихся спортом (табл. 2), а прирост угла наклона пучков при максимальном сокращении - наибольшим у борцов, сравнительно меньшим - у неспортсменов и наименьшим - у легкоатлетов. В таком же порядке у обследуемых трех групп расположились показатели прироста угла наклона пучков после сокращения длинного разгибателя пальцев. Та же закономерность прослеживается и при анализе толщины брюшка мышц голени. Самое толстое мышечное брюшко у борцов, наименьшая изменчивость его толщины отмечена у легкоатлетов.

Выявлена зависимость угла наклона мышечных пучков от показателя динамометрии. С увеличением показателя силы мышц угол наклона мышечных пучков неуклонно увеличивался. В отличие от обследуемых других групп у легкоатлетов с увеличением показателя силы мышц наблюдалось уменьшение величины прироста угла наклона мышечных пучков.

Чем больше толщина брюшка мышц у обследуемых различных групп, тем больше показатель силы мышц. У спортсменов-легкоатлетов в отличие от других групп обследуемых с увеличением силы мышц величина прироста толщины после их сокращения не уменьшалась, а становилась больше. Следовательно, гипертрофия мышц у легкоатлетов обеспечивается, по-видимому, с относительно меньшим участием миофибриллярного компонента.

Результаты исследования показали, что такие параметры мышц голени, как толщина сократительной части, угол наклона мышечных пучков и показатели сократительной способности, находятся в тесной взаимосвязи и определяются уровнем и характером функционального нагружения конечностей.

Внутренний диаметр магистральных артерий конечности наибольшим оказался у легкоатлетов (см. табл. 1). Скорость кровотока покоя также была самой высокой у легкоатлетов. Объемная скорость кровотока в подколенной артерии, рассчитываемая на основании данных линейной скорости и просвета сосуда, у неспортсменов составила 42,8% от его величины в бедренной артерии. У борцов объемная скорость кровотока в бедренной и подколенной артериях выше, чем у неспортсменов, на 13,7 и 10,7%, а у легкоатлетов - выше соответственно на 34,2 (р<0,05) и 58,7% (р<0,01).

Максимальный момент силы мышц-ПСС у легкоатлетов составил 84,8% (р<0,05), а у борцов - 70,9% (р<0,001) от силы мышц - разгибателей голени. При этом у борцов сила мышц бедра оказалась на 27,7% (р<0,01) больше, чем у легкоатлетов, и на 56,4% (р<0,001) больше, чем у неспортсменов.

Диаметр артерий взаимосвязан с показателем силы мышц. При соотнесении диаметра артерии бедра с моментом силы мышц - разгибателей голени был рассчитан коэффициент васкуляризации мышц. В группе неспортсменов данный показатель составил 0,038±0,002 мм/Н*м, в группе борцов он оказался меньше на 32% (0,026±0,0011; р<0,001), а у легкоатлетов - на 13% больше (0,043±0,0016; р<0,05). Приведенные результаты могут свидетельствовать о более высоком уровне сосудистого обеспечения мышц бедра в группе легкоатлетов и преобладании силового показателя мышц у борцов.

С увеличением момента силы трехглавой мышцы диаметр подколенной артерии также увеличивался. Угловой коэффициент уравнения линейной регрессии взаимосвязи этих показателей оказался наименьшим у борцов.

После окончания 30-минутной функциональной велоэргометрической пробы при повторных замерах выявлено снижение линейной скорости кровотока в артериях нижних конечностей.

Линейная скорость кровотока в подколенной артерии сразу после окончания работы оказалась повышенной на 25-30%. Ее значения достигли исходного уровня у легкоатлетов через 4 мин, у борцов - через 12 мин и у неспортсменов - через 20 мин. При этом восстановление стационарного уровня показателей происходило через период так называемой "отрицательной фазы" скорости кровотока, когда ее величина временно становилась ниже исходного уровня.

Таблица 1. Максимальный момент силы мышц голени, скорость кровотока в подколенной артерии и ее диаметр, М±т

Таблица 2. Показатели упьтрасонографии передней большеберцовой мышцы, М±т

Таким образом, по сравнению с группой сверстников, не занимающихся спортом, у спортсменов выше сократительная способность мышц, толщина брюшка мышц и угол наклона мышечных пучков. Эти показатели тесно взаимосвязаны между собой. Особенностью структурного состояния мышц у легкоатлетов является их лучшая васкуляризация и сравнительно меньшие величины прироста угла наклона мышечных пучков при сокращении. Линейная скорость кровотока в артериях конечности в момент окончания функциональной пробы увеличена не менее чем на 20% и наиболее быстро возвращается к исходным значениям у спортсменов-легкоатлетов.

Литература

1. Щуров В.А., Елизарова С.Н., Щурова Е.Н. и др. Взаимосвязь сократительной способности мышц и состояния сердечно-сосудистой системы // Актуальные вопросы ортопедии, травматологии и нейрофизиологии: Матер. итоговой научно-практ. конф. НИУТ "ВТО". Т. XVII. Казань, 2001, с. 28-30.

2. Щуров В.А., Щурова Е.Н., Менщикова Т.И. и др. Диаметр подколенной артерии и сократительная способность мышц голени //Гений ортопедии, 2001, № 4, с. 1- 3.

3. Карпман В.Л., Любина Б.Г. Динамика кровообращения у спортсменов. - М.: ФиС, 1982. - 135 с.

4. Патент 2029536 РФ, МКИ⁶ А 61 Н 1/00. Устройство для ангулодинамометрии / B. Щуров. № 5042260/14. Заявл. 15.05.92. Опубл. 27.02.95. Бюлл. 6.

5. Никитюк Б.А., Самойлов Н.Г. Механизмы адаптации мышечных волокон к физическим нагрузкам и возможности управления этим процессом // Теория и практика физ. культуры. 1990, № 5, с. 1-14.

6. Шенкман Б.С., Немировская Т.Л., Белозерова И.Н. и др. Этапы адаптации скелетных мышц к условиям гипокинезии и физической нагрузки //Тез. докл. XVIII съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. Казань, 2001, с. 598.

7. Hicks J.E., Shawker Т.Н., Jones D.L. et al. Diagnostic ultrasound: its use in the evaluation of muscle //Arch. Phys. Med. Reabil. - 1984. - V. 65, N 3. - P. 129-132.

8. Young A., Huges I. Ultrasonography of muscle in physiotherapeutic practice and research // Physiotherapy. - 1980. - N 68. - P. 187- 190.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!
 

Реклама: