Вязко-эластические свойства мышц нижних конечностей у высококвалифицированных легкоатлетов с интеллектуальными нарушениями, специализирующихся в беге на средние дистанции

T.V. Krasnoperova, , E.V. Ageev, , Scientific-Research Institute for Physical Culture, St. Petersburg, Russia

Введение. Мышцы являются конечным исполнительным органом при выполнении физических упражнений, их функциональное состояние отражает потенциальные возможности мышечной системы для достижения высоких спортивных результатов. При выполнении бега икроножная и прямая мышца бедра выполняют существенную нагрузку относительно других мышц, поэтому их оценка имеет существенное значение в подготовке легкоатлетов высокой квалификации. Учёт состояния данных мышц особенно важен для легкоатлетов с интеллектуальными нарушениями ввиду их специфического понимания и воспроизведения техники [2], в том числе и в беге на средние дистанции.

Для текущего и оперативного контроля состояния опорно-двигательного аппарата в последнее время все большее применение

находит метод миотонометрии (МТМ). Использование данного метода заключается в регистрации естественного затухания колебаний биологических тканей в виде сигнала ускорения и последующего одновременного расчета параметров, связанных с измеряемой тканью, включая ее состояние напряжения, а также биомеханические и вязкоупругие свойства [5]. В табл. 1 представлена краткая характеристика изучаемых параметров данным методом.

Для изучения вязко-эластических свойств мышц также применяются такие методы, как магнитно-резонансная [6] и ультразвуковая эластография [11], а также тензиомиография [9]. Несмотря на высокую точность и эффективность, данные методы имеют ряд недостатков: они являются дорогостоящими, громоздкими, сложными в содержании и требуют

Таблица 1

Table 1

Параметр	Характеристика
Состояние напряжения F – частота колебаний, Гц	Тонус (внутреннее напряжение на клеточном уровне)
Динамическая жесткость S, Н/м	Сопротивление сокращению или внешней силе, которая деформирует его первоначальную форму
Декремент упругости D – эластичность, у. е.	Эластичность ткани
Время релаксации механического напряжения R, мс	Время, при котором мышца восстанавливает свою форму после деформации от произвольного сокращения
Вязкоупругие свойства (текучесть биоматериала) С, у. е.	Характеризует текучесть (число Деборы показывает степень текучести материала в эксперименте или отношение времени деформации и релаксации)

Изучаемые параметры методом миотонометрии

Parameters studied by myotonometry

наличия специалиста. Миотонометрия, напротив, позволяет использовать данный метод в полевых условиях, при этом он неинвазивен, прост в обращении и не требует специальных навыков применения [10].

Однако в литературе встречается не так много работ, посвященных исследованию вязко-эластических свойств мышц в легкой атлетике [1, 3] и особенно у спортсменов-паралимпийцев [4], что делает затруднительным сравнительный анализ. Работы таких специалистов, как Stefaniak [12] и Lall [8], направлены на изучение вязко-эластических особенностей нижних конечностей, однако они не учитывают адаптационных изменений, накладываемых спортивной специализацией и нозологической спецификой.

Учет особенностей ведущих мышц нижних конечностей при беге на средние дистанции у высококвалифицированных легкоатлетов с интеллектуальными нарушениями может предоставить важную информацию, используемую при разработке тренировочного плана, модельных ориентиров и программ реабилитации после травм у спортсменов данной нозологии.

Цель исследования: изучить вязко-эластические свойства икроножной и прямой мышцы бедра у высококвалифицированных легкоатлетов с интеллектуальными нарушениями, специализирующихся в беге на средние дистанции.

Материалы и методы. У 24 высококвалифицированных (КМС, МС, МСМК) легкоатлетов с интеллектуальными нарушениями (легкой степенью умственной отсталости), специализирующихся в беге на средние дистанции (11 женщин и 13 мужчин), оценивались вязко-эластические свойства икроножной и прямой мышцы бедра. Средний возраст спортсменов составлял 22,5 ± 0,8 года, стаж занятий – 6,9 ± 0,8 года. Исследование проведено во время чемпионата и первенства России по легкой атлетике – спорт ЛИН в г. Саранске.

Изучение вязко-эластических свойств мышц проводилось с помощью аппаратного метода MyotonPRO (Myoton Ltd, Эстония). Изучались следующие параметры: тонус, жесткость, эластичность, время релаксации и текучесть икроножной (латеральная головка – ЛГИМ) и прямой мышцы бедра (ПМБ) справа и слева в состоянии покоя в положении лежа. Для этого исследования была использована схема из пяти измерений в каждой тестируе- мой точке мышцы и расчет среднего значения для дальнейшего анализа.

Математико-статистическая обработка данных проводилась с помощью программы Statgraphics 10. Рассчитывали групповые средние значения M и их стандартные ошибки m. Для парных и межгрупповых сравнений применяли t-критерий Вилкоксона. Расчетные данные представлены в виде M ± m.

Результаты. Оценка состояния вязкоэластических свойств мышц нижних конечностей у высококвалифицированных легкоатлетов с интеллектуальными нарушениями представлена в табл. 2.

Показатель мышечного тонуса ПМБ справа, статистически значимо (p < 0,05) был выше у мужчин, чем у женщин. Тонус ПМБ слева и ЛГИМ у мужчин и у женщин не отличался.

Наиболее статистически значимое (p < 0,05) различие выявлено между показателем жесткости ПМБ, который был выше у мужчин, чем у женщин. Жёсткость ЛГИМ у мужчин и у женщин не отличалась.

Как у мужчин, так и у женщин наблюдалась статистически значимая (p < 0,05) разница в показателе жесткости между левой и правой сторонами ЛГИМ. Вероятно, данная асимметрия связана с тем, что у спортсменов левая нога является толчковой.

В обеих группах тонус и жесткость ПМБ были выше этих же показателей ЛГИМ, что может свидетельствовать о различных функциональных особенностях опорно-двигательного аппарата, связанных как с уровнем тренированности, так и с нозологическими особенностями.

Показатель эластичности ПМБ у мужчин и у женщин не различался. Выявлены статистически значимые (p < 0,05) отличия в эластичности ЛГИМ справа у женщин по сравнению с мужчинами.

Время релаксации ПМБ в обеих группах не различалось, но было статистически значимо (p < 0,05) ниже показателей ЛГИМ. В своей работе Kisilewicz [7] отмечает зависимость между низким значением данного параметра и меньшим рассеиванием механической энергии во время колебаний и, как следствие, более высокой эластичностью мышц, сухожилий и фасций.

Показатель текучести ПМБ у мужчин и женщин не различался. Этот же показатель ЛГИМ у мужчин и женщин был статистически значимо (p < 0,05) больше, чем ПМБ.

Таблица 2

Table 2

Состояние вязко-эластических свойств икроножной и прямой мышцы бедра у высококвалифицированных легкоатлетов – мужчин (n = 13) и женщин (n = 11) с интеллектуальными нарушениями

Viscoelastic properties of the calf and rectus femoris muscles in highly trained male (n = 13) and female (n = 11) athletes with intellectual disabilities

Пол Sex	Тонус, Гц Tone, Hz	Жесткость, Н/м Stiffness, N/m	Эластичность, у. е. Elasticity, c. u.	Время релаксации, мс Relaxation time, ms	Текучесть, у. е. Fluidity, c. u.
Прямая мышца бед			ра справа / Rectus femoris muscle, right
Мужчины Male	18,6 ± 0,6*	346,2 ± 19,2*	1,3 ± 0,06	15,2 ± 0,7	0,9 ± 0,04
Женщины Female	17,7 ± 0,6	314,5 ± 16,4	1,2 ± 0,06	15,8 ± 0,5	0,9 ± 0,03
Прямая мышца бедра слева / Rectus femoris muscle, left
Мужчины Male	18,8 ± 0,5	347,0 ± 11,8	1,2 ± 0,07	15,0 ± 0,5	0,9 ± 0,03
Женщины Female	18,5 ± 1,1	318,1 ± 21,5	1,3 ± 0,8	15,9 ± 0,9	0,9 ± 0,03
Латеральная головка икроножной мышцы справа / Lateral head of the calf muscle, right
Мужчины Male	15,6 ± 0,5	285,5 ± 10,9	1,2 ± 0,04	19,6 ± 0,8▲▲	1,2 ± 0,05▲▲
Женщины Female	15,6 ± 1,0	281,7 ± 18,4	1,4 ± 0,1▲	20,1 ± 1,1▲▲	1,2 ± 0,06▲▲
Латеральная головка икроножной мышцы слева / Lateral head of the calf muscle, left
Мужчины Male	15,7 ± 0,5	297,1 ± 11,4**	1,2 ± 0,07	19,0 ± 0,9▲▲	1,1 ± 0,05▲▲
Женщины Female	15,9 ± 0,8	296,0 ± 20,4**	1,3 ± 0,07	19,35 ± 1,2▲▲	1,2 ± 0,06▲▲

Примечание. * – p < 0,05 справа у мужчин достоверно выше, чем у женщин (ПМБ); ** – p < 0,05 достоверная разница между левой и правой сторонами (ЛГИМ); ▲ – p < 0,05 эластичность ЛГИМ справа у женщин достоверно выше по сравнению с мужчинами; ▲▲ – p < 0,05 время релаксации и текучесть ПМБ достоверно ниже показателей ЛГИМ.

Note. * – p < 0.05 significant in male athletes compared to female ones (RFM, right); ** – p < 0.05 significant between the left and right sides (LHCM); ▲ – p < 0.05 significant in female athletes compared to male ones (LHCM elasticity, right); ▲▲ – p < 0.05 RFM relaxation time and fluidity are significantly lower than those of LHCM.

Полученные результаты отличаются от результатов нашего прошлого исследования легкоатлетов «спринтеров» с нарушением интеллекта [2]. У легкоатлетов «средневиков» по сравнению со «спринтерами» отмечаются более высокие значения в показателях тонуса, жесткости, эластичности и более низкое время релаксации ПМБ. У легкоатлетов «спринтеров» отмечается более высокое значение тонуса и незначительное превышение жесткости, а также более низкое время релаксации ЛГИМ. Полученные данные позволяют предположить наличие взаимосвязи специализации легкоатлета с показателями вязкоэластических свойств мышц.

Представленные результаты могут свидетельствовать о хорошем функциональном состоянии изучаемых мышц, однако на данный

момент отсутствует информация о вязкоэластических свойствах мышц у высококвалифицированных легкоатлетов без нарушений в состоянии здоровья, поэтому, по нашему мнению, еще рано говорить о данных показателях как об оптимальном функциональном состоянии мышечного аппарата у высококвалифицированных легкоатлетов «средневиков» с нарушением интеллекта. В дальнейшем необходимо провести исследования с целью определения маркеров вязко-эластических свойств мышечного аппарата, характеризующих высокую эффективность при беге на средние дистанции, и их отличий от нозологических особенностей у лиц с интеллектуальными нарушениями.

Заключение. В результате исследования были определены количественные характери-

стики вязко-эластических свойств икроножной и прямой мышцы бедра у высококвалифицированных легкоатлетов с нарушением интеллекта, специализирующихся в беге на средние дистанции. Выявлены различия в показателях тонуса ПМБ справа, жесткости ПМБ у мужчин и женщин. Тонус и жесткость ПМБ были выше ЛГИМ. Время релаксации было ниже ПМБ, чем ЛГИМ. Показатели эластичности и текучести значимо не различались как между мужчинами и женщинами, так и между исследуемыми мышцами.

При сравнении с результатами прошлой

работы [2] у легкоатлетов «средневиков» по сравнению со «спринтерами» отмечены более высокие значения в показателях тонуса, жесткости, эластичности и более низкое время релаксации ПМБ.

Однако пока рано говорить о выявленных показателях как о маркере высокой эффективности работы мышечного аппарата у исследуемого контингента. В дальнейших исследованиях мы постараемся определить нозологические и спортивно-адаптационные особенности вязко-эластических показателей мышц.