Срочные эффекты применения роботизированной механотерапии в период восстановления после интенсивных физических нагрузок у легкоатлетов

A.Sh. Abutalimov, ,

S.M. Abutalimova, ,

G.N. Ter-Akopov, ,

S.V. Nopin, ,

Yu.V. Koryagina, ,

Введение. В течение многолетнего тренировочного процесса растет уровень резервных возможностей функциональных систем организма спортсменов. В первую очередь, подобную перестройку в организации и функционировании можно наблюдать в опорнодвигательном аппарате [14]. При этом она менее выражена в пассивной его части – скелете, а наиболее ярко представлена в активной – мышечно-сухожильной системе и связочном аппарате [8]. Под действием интенсивных физических нагрузок меняется баланс мышц синергистов и антагонистов, а также меняется их кровоснабжение – начинают расти и увеличивать свою пропускную способность уже имеющиеся капилляры [3, 9, 11, 13]. Кроме того, происходит изменение иннервации – увеличивается частотная активность мотонейронов и степень миелинизации нервных волокон, что способствует росту как внутримышечной, так и межмышечной координации [1, 12].

Современная подготовка спортсменов в условиях высокой конкуренции сопровождается воздействием максимальных, а иногда и экстремальных физических нагрузок. В результате тренировочный процесс может как расширять резервные возможности организма, так и снижать их при возникновении состояний переутомления и перенапряжения [6]. Так, действие максимальных однотипных нагрузок может приводить к несогласованности между мышечной силой и прочностью сухожилий, а также дисбалансу мышц-сгибателей и разгибателей, из-за которого меняется биомеханика движений в суставе, в результате чего происходит перенапряжение и ослабление связочного аппарата и значительно увеличивается риск повреждения слабого звена в кинематической цепи [4, 10].

В поисках способов восстановления опорно-двигательного аппарата и в условиях жестких антидопинговых правил предпочитаются немедикаментозные методы, среди которых особенно актуальны современные роботизированные биомеханические комплексы с биологической обратной связью (Con-trex, Biodex, Primus RS), позволяющие не только проводить диагностическую динамометрию разных мышечных групп, но и корректировать их дисбаланс, а также дисфункцию кинематической цепи [2, 5, 7, 15].

Цель исследования – оценить срочные эффекты сеанса лечебной гимнастики на роботизированном биомеханическом комплексе Con-trex MJ с биологической обратной связью на функциональное состояние нервно-мышечного аппарата и гемодинамику нижних конечностей легкоатлетов в период интенсивной тренировочной деятельности.

Материалы и методы исследования. Исследование проводилось на базе Центра медико-биологических технологий ФГБУ СКФНКЦ ФМБА России и отделения спортивной медицины реабилитационно-восстановительного центра МЦ «Юность» ФФГБУ СКФНКЦ ФМБА России. В исследовании приняли участие 23 спортсмена мужского пола, специализирующихся в легкой атлетике (бег на короткие и средние дистанции). Средний возраст спортсменов – 24,6 ± 3,8 года. Квалификация спортсменов – МС, МСМК. Спортсмены рандомизированно были распределены на 2 группы.

Диагностика функционального состояния нервно-мышечного аппарата спортсменов контрольной и исследуемой групп проводилась с помощью стимуляционной электронейромиографии (регистрация моторного ответа с короткого разгибателя пальцев стопы при стимуляции глубокого малоберцового нерва в точках «предплюсна», «головка малоберцовой кости», «подколенная ямка» (сила тока – 15–30 мА, время стимула – 0,2 с) и динамометрического исследования на роботизированном биомеханическом комплексе Con-trex MJ с биологической обратной связью (исследование мышечного баланса нижних конеч- ностей проводилось в направлении сгибания-разгибания в изокинетическом баллистическом режиме концентрического сопротивления, 20 повторений, ограничение по скорости – 60° в секунду). Амплитуда движений задавалась индивидуально и не превышала 90° в коленном суставе и 30° в голеностопном суставе. Исследование гемодинамики нижних конечностей осуществлялось с помощью диагностического реографического комплекса Валента (г. Санкт-Петербург).

Комплекс процедур для восстановления функционального состояния нервно-мышечного аппарата и гемодинамики спортсменов после интенсивных физических нагрузок был согласован врачами отделения спортивной медицины – терапевтом, травматологом-ортопедом, физиотерапевтом и врачом спортивной медицины. В группе сравнения было 11 человек, которые получали комплекс процедур:

– магнитотерапию, которая проводилась на аппарате Physiomed Mag-Expert (катушка 60 см, область воздействия – коленный и голеностопный сустав, время воздействия – 15 мин, плотность магнитного потока – 0,006 Тл, частота – 25 Гц);

– прессотерапию с помощью 12-канального аппарата BTL-6000 LYMPHASTIM 12, режим Physiological (физиологическая терапия), область процедуры – нижние конечности, время процедуры – 30 мин, давление манжеты – 60 мм рт. cт.;

– гидротерапию – четырехкамерная струйно-контрастная ванна для рук и ног Beka hospitec, время процедуры – 10 мин, температура горячей воды – 38 °C, холодной – 14 °С, цикличность – 45 с, поток – 220 л/мин, давление – 1 атм.

Исследуемая группа, включающая 12 легкоатлетов, помимо вышеперечисленных процедур выполняла индивидуальную лечебную гимнастику в изокинетическом баллистическом режиме с концентрическим и эксцентрическим сопротивлением на роботизированном биомеханическом комплексе Con-trex MJ с биологической обратной связью, разработанную на основании проведенного динамометрического исследования мышц-сгибателей и разгибателей коленного сустава и стопы. До и после работы в активном режиме проводилась пассивная мобилизация без активного сокращения мышц – CPM-терапия (20 повторений).

Статистическая обработка данных проводилась с помощью пакета программ Microsoft Excel и Statictica 6.0, применялись непараметрические методы (Т-критерий Вилкоксона и U-критерий Манна – Уитни).

Результаты исследования. Результаты исследования параметров нервно-мышечной передачи показали, что до проведения восстановительных процедур данные параметров моторного ответа не имели статистически значимых отличий у спортсменов контрольной и основной групп и укладывались в рамки нормативных значений амплитуды, резидуальной латентности и скорости распространения возбуждения по нервному волокну. При проведении повторного исследования после восстановительных процедур нами было выявлено снижение показателя резидуальной латентности у спортсменов основной группы справа (до: 2,31 ± 0,17 мс, после: 1,98 ± 0,14 мс, р ≤ 0,05), в результате чего мы можем сделать вывод об увеличении скорости прохождения электрического импульса по терминалям аксонов, не имеющих миелиновой оболочки. Анализ гемодинамических показателей позволил выявить статистически значимое снижение параметров реографического индекса в сегменте «стопа» (до: 1,36 ± 0,17 усл. ед., после: 0,92 ± 0,14 усл. ед., р ≤ 0,04) и «голень» (до: 2,13 ± 0,21 усл. ед., после: 1,4 ± ± 0,12 усл. ед., р ≤ 0,04) справа у спортсменов исследуемой группы, что свидетельствует о нормализации у них пульсового кровенаполнения.

Исследование показателей кровотока у спортсменов контрольной группы, получавших гидро-, магнито- и прессотерапию, позволило выявить снижение параметров рео-графического индекса в сегменте «голень» справа (до: 2,51 ± 0,33 усл. ед., после: 1,46 ± ± 0,14 усл. ед., р ≤ 0,04), а также нормализацию показателя времени распространения реографических волн в сегменте «стопа» слева (до: 0,28 ± 0,01 мс, после: 0,26 ± 0,01 мс, р ≤ 0,04).

Диагностика и механотерапия на роботизированном биомеханическом комплексе Cоn-trex MJ проводилась в изокинетическом режиме, при этом предел скорости задавался системой тестирования, которую спортсмен не мог превысить, даже прилагая максимальные усилия. Механотерапия проводилась в режимах «кон-кон» – спортсмен самостоятельно выполняет сгибание-разгибание в сус- таве, «кон-экс» – спортсмен постоянно прикладывает силу в направлении разгибания в суставе, «экс-кон» – спортсмен постоянно прикладывает силу в направлении сгибания в суставе, «экс-экс» – режим постоянного сопротивления, при движении аппарата на сгибание или разгибание в суставе спортсмен совершает противоположное действие. Для сеанса механотерапии нами был выбран синусоидальный профиль, когда скорость увеличивается по синусоиде до ограничивающего значения, а затем снижается до нуля. Из-за плавного увеличения и уменьшения скорости именно этот тип движения максимально приближен к движениям, совершаемым в реальной жизни.

Данные, полученные в результате динамометрического исследования мышц-сгибателей и разгибателей коленного сустава, показали увеличение силы мышц-разгибателей левого коленного сустава (до: 68,9 ± 11,8 Нм, после 70,1 ± 9,4 Нм, р ≤ 0,02), а также значительное снижение коэффициента утомления справа (разгибатели до 0,52 ± 0,12 Дж/с, после 0,37 ± 0,09 Дж/с р ≤ 0,04; сгибатели до 0,52 ± ± 0,13 Дж/с, после 0,17 ± 0,02 Дж/с р ≤ 0,03).

При анализе динамометрических показателей мышечного аппарата голеностопного сустава нами не было выявлено никаких статистически значимых изменений, однако имелась тенденция к уменьшению коэффициента утомления, в результате чего можно сделать вывод о необходимости исследований влияния курсового применения механотерапии на функциональное состояние нервно-мышечного аппарата и гемодинамику нижних конечностей высококвалифицированных спортсменов.

Заключение. Данные исследования показали, что изокинетический режим тренировки обеспечивает оптимальную нагрузку на мышцы, так как он автоматически регулирует сопротивление. Снижение прикладываемого спортсменом усилия из-за утомления и перенапряжения опорно-двигательного аппарата приводит к немедленному снижению сопротивления роботизированной системой. Подобная адаптация сопротивления обеспечивает максимальную динамическую нагрузку по всей амплитуде движений и оптимальный тренировочный стимул для мышцы. Графики изменения сопротивления дают возможность выявить слабость мышечных групп и силовой дисбаланс. Переключение между нагрузками, сопровождающимися сопротивлением концентрического и эксцентрического характера, обеспечивают максимальную эффективность развития мышечной силы, мощности и выносливости. Кроме того, регулируя нагрузку на разные мышечные группы, мы можем повысить стабильность сустава, оптимизировать мышечные функции и укрепить связочный аппарат коленного и голеностопного суставов.

Нами было установлено, что применение механотерапии на роботизированном биомеханическом комплексе способствует снижению времени проведения электрического импульса по терминалям аксонов, не имеющих миелиновой оболочки. Применение лечебной гимнастики в комплексе с гидротерапией, магнитотерапией и прессотерапией способствует нормализации показателей артериального кровотока.