Особенности спинального торможения при произвольной двигательной активности мышц голени у лиц, занимающихся физической культурой и спортом

Цель исследования: изучение особенностей проявления пресинаптического торможения Ia афферентов, нереципрокного и реципрокного торможения α-мотонейронов камбаловидной мышцы при осуществлении произвольных движений у лиц, занимающихся физической культурой и спортом и возможных механизмов этих проявлений. Материалы и методы: в исследовании приняли участие 45 здоровых испытуемых мужского пола. Оценка пресинаптического торможения Ia афферентов камбаловидной мышцы проводилась по методике Y. Mizuno et al., нереципрокного торможения α-мотонейронов - E. Pierrot-Deseilligny et al. и реципрокного торможения α-мотонейронов - C. Crone et al. в состоянии относительного мышечного покоя и во время 30-и секундного изометрического сокращения с силой 25% от МПС на мультисуставном лечебно-диагностическом комплексе «Biodex». Результаты: в ходе выполнения 30-секундного изометрического сокращения происходило ослабление всех тормозных процессов на спинальном уровне по сравнению с состоянием относительного мышечного покоя. Такая закономерность связана со специфичностью супраспинальных возбуждающих и тормозных влияний на интернейроны Ia и Ib спинального уровня при выполнении произвольного движения. Реализация произвольного движения в течении 30-и секунд сопровождалась повышением уровня активности пресинаптическое торможение Ia афферентов мышцы-сгибателя стопы, в отличие от нереципрокного и реципрокного торможения. Выводы: в процессе произвольного движения пресинаптическое торможение активно регулирует избыточный афферентный приток к α-мотонейронам мышц-агонистов и антагонистов голени, растормаживая нереципрокные и реципрокные тормозные влияния на них, обеспечивая нормальную двигательную активность человека. Новые данные, получаемые в результате такого рода исследований, могут стать теоретической базой для изучения физиологических закономерностей участия корковых и спинальных нейрональных тормозных сетей, лежащих в основе двигательных задач различной сложности у спортсменов.

пресинаптическое торможение, нереципрокное торможение, реципрокное торможение, Н-рефлекс, мышцы, двигательная активность

1. Городничев Р.М., Фомин Р.Н. Пресинаптическое торможение альфа-мотонейронов спинного мозга человека при адаптации к двигательной деятельности разной направленности // Физиология человека. 2007. №2(33). С. 98-103.

2. Городничев Р.М., Петров Д.А., Смирнова Л.В. Исследование тормозных процессов в центральной нервной системе при изометрическом мышечном сокращении // Вестник Тверского государственного университета. 2008. №8. С. 13-18.

3. Андриянова Е.Ю., Петров А.А., Городничев Р.М. Пресинаптическое торможение мотонейронов спинного мозга у больных остеохондрозом пояснично-крестцового отдела позвоночника // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2004. Т.90, №8. С. 423.

4. Челноков А.А., Бучацкая И.Н. Влияние уровня двигательной активности на модуляцию нереципрокного и возвратного торможения спинальных α-мотонейронов у лиц юношеского возраста // Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. 2010. №4(17). С.78-85. Режим доступа: http://kamgifk.ru/ magazin/4_10/17.pdf

5. Earles D.R., Dierking J.T., Robertson C.T., Korceja D.M. Pre- and post-synaptic control of motoneuron excitability in athletes // Med. Sci. Sports Exerc. 2002. Vol.34(11). P. 1766-1772.

6. Mizuno Y., Tanaka R., Yanagisawa N. Reciprocal group I inhibition of triceps surae motoneurones in man // Journal of Neurophysiology. 1971. Vol.34. P. 1010-1017.

7. Pierrot-Deseilligny E., Katz R., Morin C. Evidence for IB inhibition in human subjects // Brain Res. 1979. Vol.166. P. 176-179.

8. Crone C., Hultborn H., Jespersen B., Nielsen J. Reciprocal Ia inhibition between ankle flexors and extensors in man // J. Physiol. Lond. 1987. Vol.389. P. 163-185.

9. Челноков А.А. Пресинаптический контроль в регуляции произвольных движений у лиц разного возраста // Лечебная физкультура и спортивная медицина. 2012. №12(108). С. 34-38.

10. Pierrot-Deseilligny E., Burke D. fke Circuitry of the Human Spinal Cord: Spinal and Corticospinal Mechanisms of Movement. United States: Cambridge University Press, 2012. 606 р.

11. Челноков А.А. Возрастные особенности нереципрокного торможения мышц голени в регуляции произвольных движений человека // Медицина и образование в Сибири. 2013. №1. Режим доступа: http://www.ngmu.ru/cozo/mos/archive/ index.php?number=46

12. Челноков А.А., Городничев Р.М. Возрастные особенности спинального торможения человека при произвольной двигательной активности мышц голени // Теория и практика физической культуры. 2013. №11. С. 80.

13. Mummidisetty C.K., Smith A.C., Knikou M. Modulation of reciprocal and presynaptic inhibition during robotic-assisted stepping in humans // Clin Neurophysiol. 2013. Vol.124(3). P. 557-564.

14. Jessop T., De Paola A., Casaletto L., Englard C., Knikou M. Short-term plasticity of human spinal inhibitory circuits after isometric and isotonic ankle training // Eur J Appl Physiol. 2013. Vol.113(2). P. 273-284.

15. Kubota S., Uehara K., Morishita T., Hirano M., Funase K. Inter-individual variation in reciprocal Ia inhibition is dependent on the descending volleys delivered from corticospinal neurons to Ia interneurons // J Electromyogr Kinesiol. 2014. V.24(1). P. 46-51.

16. Hanna-Boutros B., Sangari S., Giboin L.S., El Mendili M.M., Lackmy-Vallée A., Marchand-Pauvert V., Knikou M. Corticospinal and reciprocal inhibition actions on human soleus motoneuron activity during standing and walking // Physiol Rep. 2015. Vol. 3(2). e12276.