Функциональная асимметрия четырёхглавой мышцы бедра у лиц, занимающихся физической культурой и спортом при выполнении этапно-дозированной нагрузки до отказа

Целью исследования являлось изучение симметричного динамического усилия четырёхглавой мышцы бедра правой и левой нижних конечностей по показателям электромиограммы (ЭМГ) у лиц, занимающихся физической культурой и спортом при выполнении интенсивной этапно-дозированной физической нагрузки до отказа.

Материал и методы.

В обследовании приняли участие 12 лиц мужского пола в возрасте 18-19 лет. Каждому из них предлагалось пройти тест на возрастающую по интенсивности ступенчато-дозированную физическую нагрузку до отказа на велоэргометре. Тест состоял из следующих этапов: "фон" (2,5 мин), когда испытуемый находился в седле велоэргометра, но педали не вращал; "разминка-60 Вт" (2 мин); «возрастающая по интенсивности этапно-дозированная нагрузка с шагом 20 Вт от 80 Вт до 120 Вт» на фоне постоянной скорости вращения педалей – 7 км/час (по 1 мин для каждой ступени нагрузки); физическая нагрузка на ступени 140 Вт до отказа на фоне той же скорости вращения педалей; «восстановление» (6 мин).

Для нагрузочного тестирования был использован велоэргометр «Sports Art 5005», а само тестирование проводилось под контролем ЭМГ

(компьютерный электромиограф «Синапс» – «Нейротех», Таганрог). Производилась регистрация поверхностной интерференционной ЭМГ с прямой головки четырехглавой мышцы бедра правой и левой нижних конечностей. Анализ ЭМГ как сложно-периодической кривой проводился на основе следующих показателей: Аср – средняя амплитуда суммарной ЭМГ (мВ), количество турнов (или число колебаний потенциала ЭМГ с амплитудой более 100 мкВ), соотношение ratio = турны / Аср [1].

Ведущую ногу у обследуемых при выполнении физических упражнений определяли на основе стандартных тестов (опускание на одно колено, внезапный шаг при толчке, предпочтение ноги при ударе по мячу, отталкивание одной ногой при прыжке в длину с разбега и в высоту).

Статистическую значимость различий одноимённых показателей в зависимых группах оценивали по непараметрическому критерию Вил-коксона.

Результаты и обсуждение.

Установлено, что на ступенях нагрузки в 60 Вт и 80 Вт показатели Аср и количества турнов четырёхглавой мышцы левого бедра значимо превышали одноимённые показатели мышцы правого бедра (р<0,005), несмотря на то, что ведущей ногой для обследуемой группы лиц являлась правая. Однако при возрастании мощности работы отсутствовали статистически значимые различия в показателях Аср и количества турнов левой мышцы бедра на всех ступенях нагрузки по отношению к предыдущим ступеням (р>0,05). Исключением являлась ступень в 80 Вт. Здесь произошёл значимый прирост количества турнов (р<0,05), то есть увеличение сократительной способности мышцы было обусловлено повышением частоты разрядов мотонейронов. В то же время на этой ступени статистически значимо возросло соотношение количества турнов к Аср (ratio) (р<0,05), что указывало на преобладание частоты импульсации мотонейроном над включением новых двигательных единиц (ДЕ). Средняя амплитуда четырёхглавой мышцы правого бедра имела значимый прирост на ступенях 100 Вт и 120 Вт (р<0,005). Показатели количества турнов выросли на ступенях 80 Вт и 100 Вт (р<0,005). Значимое снижение ratio отмечалось на ступенях 100 Вт и 120 Вт (р<0,005), что указывало на преобладание роста Аср по отношению к росту количества тур-нов под влиянием интенсивной нагрузки. Увеличение амплитуды ЭМГ свидетельствует о рекрутировании дополнительного количества мотонейронов [2], а рост турнов ЭМГ отражает увеличение частоты импульсации двигательных единиц [3]. Полагаем, что преобладание рекрутиро- вания новых ДЕ прямой головки правой четырёхглавой мышцы бедра над частотой импульсации мотонейронов свидетельствует о более высокой степени её силовых характеристик.

Таким образом, сократительная способность более слабой четырёхглавой мышцы бедра (левой) на начальных этапах физической нагрузки обусловлена включением в работу как низкопороговых аэробных, так и высокопороговых гликолитических ДЕ. Дальнейшее поддержание мышечного усилия осуществляется за счёт повышения частоты импульсации мотонейронов уже рекрутированных ДЕ и компенсаторного усилия одноимённой мышцы (правой), обладающей большей силой сократительной способности. Снижение соотношения количества турнов к средней амплитуде ЭМГ при росте отдельных её параметров – качественный информативный показатель высоких силовых характеристик мышц.