Цнс и нервно мышечный аппарат

В. Н. Селуянов, В. А. Рыбаков, М. П. Шестаков

Глава 1. Модели систем организма

Человек выполняет физические упражнения и тратит энергию с помощью нервно мышечного аппарата.

Нервно-мышечный аппарат — это совокупность двигательных единиц. Каждая ДЕ включает мотонейрон, аксон и совокупность мышечных волокон. Количество ДЕ остается неизменным у человека (Физиология человека, 1998). Количество МВ в мышце возможно и поддается изменению в ходе тренировки, однако, не более чем на 5 % (Хоппелер, 1987). Поэтому этот фактор роста функциональных возможностей мышцы не имеет практического значения. Внутри МВ происходит гиперплазия (рост количества элементов) многих органелл: миофибрилл, митохондрий, саркоплазматического ретикулума (СПР), глобул гликогена, миоглобина, рибосом, ДНК и др. Изменяется также количество капилляров, обслуживающих МВ (Физиология мышечной деятельности, 1982).

Миофибрилла является специализированной органеллой мышечного волокна (клетки). Она у всех животных имеет примерно равное поперечное сечение. Состоит из последовательно соединенных саркомеров, каждый из которых включает нити актина и миозина. Между нитями актина и миозина могут образовываться мостики и при затрате энергии, заключенной в АТФ, может происходить поворот мостиков, т. е. сокращение миофибриллы, сокращение мышечного волокна, сокращение мышцы. Мостики образуются в присутствии в саркоплазме ионов кальция и молекул АТФ, в расслабленном мышечном волокне концентрация ионов кальция очень низкая. Увеличение количества миофибрилл в мышечном волокне приводит к увеличению его силы, скорости сокращения и размера. Вместе с ростом миофибрилл происходит разрастание и других обслуживающих миофибриллы органелл, например, саркоплазматического ретикулума.

Саркоплазматический ретикулум — это сеть внутренних мембран, которая образует пузырьки, канальцы, цистерны. В МВ СПР образует цистерны, в этих цистернах скапли-ваются ионы кальция (Са). Предполагается, что к мембранам СПР прикреплены ферменты гликолиза, поэтому при прекращении доступа кислорода происходит значительное разбухание каналов. Это явление связано с накоплением ионов водорода (Н), которые вызывают частичное разрушение (денатурацию) белковых структур, присоединение воды к радикалам белковых молекул (Меерсон Ф. З., 1965, 1975, 1981, 1988; Панин Л. Е., 1983; Hoppeler H., 1985, 1986). Для механизма мышечного сокращения принципиальное значение имеет скорость откачивания Са из саркоплазмы, поскольку это обеспечивает процесс расслабления мышцы. В мембраны СПР встроены натрий калиевые и кальциевые насосы, поэтому можно предположить, что увеличение поверхности мембран СПР по отношению к массе миофибрилл должно вести к росту скорости расслабления МВ. Следовательно, увеличение максимального темпа или скорости расслабления мышцы (интервала времени от конца электрической активации мышцы до падения механического напряжения в ней до нуля) должно говорить об относительном приросте мембран СПР.

Поддержание максимального темпа обеспечивается запасами в МВ АТФ, КрФ, массой миофибриллярных митохондрий, массой саркоплазматических митохондрий, массой гликолитических ферментов и буферной емкостью содержимого мышечного волокна и крови. Все эти факторы влияют на процесс энергообеспечения мышечного сокращения, однако, способность поддерживать максимальный темп должна зависеть преимущественно от митохондрий СПР. Увеличивая количество окислительных МВ или, другими словами, аэробных возможностей мышцы, продолжительность упражнения с максимальной мощностью растет. Обусловлено это тем, что поддержание концентрации КрФ в ходе гликолиза ведет к закислению МВ, торможению процессов расхода АТФ из за конкурирования ионов Н с ионами Са на активных центрах головок миозина (Hermansen, 1981). Поэтому процесс поддержания концентрации КрФ при преобладании в мышце аэробных процессов идет по мере выполнения упражнения все более эффективнее. Важно также то, что митохондрии активно поглощают ионы водорода (Hermansen, 1981; Holloshzy, 1971. 1975; Hoppeler, 1986), поэтому при выполнении кратковременных предельных упражнений их роль больше сводится к буферированию закисления клетки.

Митохондрии располагаются везде, где требуется в большом количестве энергия АТФ. В мышечных волокнах энергия требуется для сокращения миофибрилл, поэтому вокруг них образуются миофибриллярные митохондрии (Лениджер, 1966; Лузиков, 1980).

Скелетные мышцы человека содержат около 300 млн. мышечных волокон и имеют площадь порядка 3 м2. Целая мышца представляет собой отдельный орган, а мышечное волокно — клетку. Мышцы иннервируются двигательными нервами, передающими из центров моторные команды, чувствительными нервами, несущими в центры информацию о напряжении и движении мышц, и симпати­ческими нервными волокнами, влияющими на обменные процессы в мышце. Функции скелетных мышц заключаются в перемещении частей тела друг относительно друга, перемещении тела в пространстве (локомоция) и поддержании позы тела.

Нервно-мышечный аппарат — это совокупность двигательных единиц. Каждая ДЕ включает мотонейрон, аксон и совокупность мышечных волокон.

Функциональной единицей мышцы является двигательная единица, состоящая из мотонейрона спинного мозга, его аксона (двигательного нерва) с многочисленными окончаниями и иннервируемых им мышечных волокон. Возбуждение мотонейрона вызывает одновременное сокращение всех входящих в эту единицу мышечных во­локон. Двигательные единицы (ДЕ) небольших мышц содержат ма­лое число мышечных волокон (ДЕ мышц глазного яблока 3-6 воло­кон, мышц пальцев руки 10-25 волокон), а ДЕ крупных мышц туло­вища и конечностей — до нескольких тысяч (например, ДЕ икро­ножной мышцы человека — около 2000 мышечных волокон).

Связь мотонейронов с мышцей осуществляется с помощью аксонов. Внутри мышцы каждый аксон разветвляется, и каждая веточка образует нервно-мышечный синапс с одним из мышечных волокон. Чем их больше, тем больше иннервируемых волокон. Мотонейрон, его аксон и иннервируемые им мышечные волокна составляют двигательную единицу (ДЕ).

Малые ДЕ включают небольшой мотонейрон, тонкий аксон и небольшое количество(10-12) иннервируемых мышечных волокон. Они входят в состав мелких мышц кистей, пальцев, лаца и частично в состав крупных мышц.

Большие ДЕ - крупный мотонейрон, толстый аксон, большое число (до 1000) иннервируемых мышечных волокон. Входят в состав мышц туловища и конечностей. Каждая мышца в своем составе имеет разное количество ДЕ.

Мотонейроны-обеспечивают моторную координацию и поддержание мышечного тонуса.

Аксон — это нейрит (длинный цилиндрический отросток нервной клетки), по которому нервные импульсы идут от тела клетки к иннервируемым органам и другим нервным клеткам.

Структурной единицей мышечной ткани является мышечное волокно(Актин и Миозин)

Мышечные волокна, их типы. Механизм сокращения и расслабления мышечного волокна. Регуляция силы сокращения мышц.

Мышечное волокно представляет собой клетку цилиндрической формы и крепится или к сухожилиям с обоих концов, или к соединительнотканным перемычкам внутри мышцы.

Снаружи мышечное волокно покрыто тонкой эластичной мембраной – сарколеммой

Внутреннее содержимое волокна называется саркоплазмой. Одна часть саркоплазмы называется саркоплазматическим матриксом. Он представляет собой жидкость, в которую погружены миофибриллы и в которой содержатся растворимые белки, гликоген, капельки жира, ионы.

Другая часть саркоплазмы называется саркоплазматическим ретикулумом (СПР). Это – система связанных между собой вытянутых мешочков и продольных трубочек, расположенных между миофибриллами параллельно им. СПР имеет огромное значение для процессов сокращения и расслабления мышц.

При сокращении и расслаблении мышцы порядок событий следующий: раздражение мышцы – возникновение ПД – проведение его вдоль мембраны и вглубь волокна по Т-трубочкам – освобождение Са+ из СПР и диффузия его к миофибриллам – взаимодействие (скольжение) актиновых и миозиновых нитей – сокращение мышцы – активация кальциевого насоса – снижение концентрации Са+ в саркоплазме – расслабление мышцы

В обычных условиях сила сокращения или напряжения мышцрегулируется ЦНС. Для этого она использует 4 механизма:

1) регуляция числа активных ДЕ данной мышцы: чем больше активных ДЕ, тем большее напряжение развивает мышца, а число активных ДЕ определяется интенсивностью возбуждающих влияний, которым подвергаются мотонейроны со стороны высших моторных центров коры и подкорковых областей;

2) частота импульсациимотонейронов – чем она выше, тем выше развиваемое напряжение; частота импульсации тоже зависит от интенсивности возбуждающих влияний со стороны высших моторных центров; при низкой частоте активируются в основном низкопороговые малые мотонейроны, и они задают режим одиночных сокращений;

4) количество быстрых гликолитических и окислительных мышечных волокон

Типы мышечных волокон:

1. быстрые, сильное сокращение ,при выполнении короткой работы (мышцы глазного яблока). Розовые

2. медленные при выполнении продолжительной работы, устойчивы к утомлению (камболовидная мышца). Красные за счет белка многлобина.

Физиологическая характеристика мышцы (сила, скорость, сокращение, выносливость) определяется 2-мя типами волокон. Чем больше волокон быстрых, тем выше сила и скорость мышечного сокращения. А тем выше процент медленных волокон, тем выше выносливость человека.

Виды мышечной ткани:

1. поперечно полосатая

Мышечные клетки имеют многоядерное строение, причем ядра расположены на периферии клетки.

18. Передача возбуждения в нервно – мышечном синапсе. Механизм сокращения и расслабления мышц. Регуляция силы сокращения мышц.

Нервно-мышечный синапс имеет такое же строение, как и синапсы между нейронами. Медиатором в нём служит ацетилхолин, который вступает в реакцию с холинорецепторами постсинаптической мембраны и повышает проницаемость для ионов натрия. Возникающий электрический потенциал называется потенциалом концевой пластинки (ПКП).

ПКП, достигнув пороговой величины, вызывает генерацию потенциала действия (ПД), который распространяется по всем направлениям (примерно со скоростью 5 м/с). Ацетилхолин, связанный с холинорецептором, разрушается холинэстеразой и исходная проницаемость мембраны восстанавливается, ПКП затухает.

ПД, возникший в нервно-мышечном синапсе, распространяясь по поверхности мембраны мышечного волокна, по Т- трубочкам диффундирует в саркоплазму и деполяризует мембрану трубочек СПР, что вызывает выход Са+ в пространство между миофибриллами.

Дата добавления: 2018-08-06 ; просмотров: 2206 ;

АНАЛИЗАТОРЫ

И НЕРВНО-МЫШЕЧНЫЙ АППАРАТ.

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА

ГОРМОНЫ И ФИЗИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Отмечено, что половые гормоны повышают работоспособность. При ослаблении функции надпочечников и недостаточном выделе­нии ими гормонов снижается физическая работоспособность. Экс­периментально на животных выявлена связь функции мышц и над­почечников - чем выше двигательная активность, тем больше вес надпочечников. Снижается двигательная активность и при сни­жении функции поджелудочной и щитовидной желез.

Быстрая утомляемость и слабость мышц отмечены при наруше­нии выделения кортикотропного гормона и кортикостеронов коры надпочечников.

Огромна роль эндокринных желез в повышении (ускорении) адаптации к внешним факторам, гипоксии, физическим нагрузкам.

Глава 19

Нервная система условно подразделяется на центральную и периферическую (рис. 19.1). К центральной нервной системе (ЦНС) относят спинной и головной мозг, к периферической - парные не­рвы, отходящие от головного и спинного мозга, спинномозговые и черепные нервы с их корешками, их ветви, нервные окончания и ганглии (нервные узлы, образованные телами нейронов). Нейроны связаны между собой с помощью отростков, которые образуют мно­жество межклеточных контактов - синапсов, передающих нервные импульсы от одного нейрона к другому.

В мозгу находятся чувствительные центры, анализирующие изменения, которые происходят как во внешней, так и во внутрен­ней среде. Мозг управляет всеми функциями организма, включая мышечные сокращения и активность желез внутренней секреции.

Главная функция нервной системы состоит в быстрой и точной передаче информации. Сигнал от рецепторов к сенсорным центрам, от этих центров - к моторным центрам и от них - к эффекторным органам, мышцам и железам должен передаваться быстро и точно.

В коре головного мозга насчитывается до 50 миллиардов не­рвных клеток (нейронов), объединенных в сложнейшую сеть. От­дельные клетки при помощи отростков соединяются между собой, каждая из них связана с несколькими тысячами других клеток коры большого мозга, образуя сложные функциональные системы (схе­ма 19.1). Нервные клетки могут находиться в состоянии возбужде­ния или торможения. Эти два основных процесса характеризуются силой, подвижностью и уравновешенностью.

В основе функционирования нервной системы лежат безуслов­ные и условные рефлексы.

Обследовать спортсмена можно в состоянии относительного по­коя, во время решения различных сложных задач, а также при фи­зических нагрузках. Это дает возможность определить критический уровень отдельных функций, что имеет для спортсменов большое значение.

Не секрет, что каждое соревнование является «критической

Основные методы исследования ЦНС и нервно-мышечного ап­парата - электроэнцефалография (ЭЭГ), реоэнцефалография (РЭГ), электромиография (ЭМГ) - определяют статическую устойчивость, тонус мышц, сухожильные рефлексы и др.

Электроэнцефалография (ЭЭГ) - метод регистрации элект­рической активности (биотоков) мозговой ткани с целью объек­тивной оценки функционального состояния головного мозга. Она имеет большое значение для диагностики травм головного мозга, сосудистых и воспалительных заболеваний мозга, а также для кон­троля за функциональным состоянием спортсмена, выявления ран­них форм неврозов, для лечения, при отборе в спортивные секции (особенно бокса, каратэ и других видов спорта, связанных с нане­сением ударов по голове).

При анализе данных ЭЭГ, полученных как в состоянии покоя, так и при функциональных нагрузках и различных воздействиях извне в виде света, звука и др., учитываются амплитуда волн, их частота и ритм. У здорового человека преобладают альфа-волны (частота колебаний 8-12 в 1 с), регистрируемые только при закры­тых глазах обследуемого. Это явление называется реакцией акти­вации основного ритма. В норме она должна регистрироваться.

Бета-волны имеют частоту колебаний 15-32 в 1 с, медленные волны - диапазон колебаний 4-7 с и дельта-волны - еще меньшую частоту колебаний.

При травмах головы альфа-ритм отсутствует, но появляются колебания большой частоты и амплитуды и медленные волны.

Кроме того, методом ЭЭГ можно диагностировать ранние при­знаки неврозов (переутомление, перетренированность) у спорт­сменов.

Реоэнцефалография (РЭГ) - метод исследования церебраль­ного кровотока, основанный на регистрации ритмических измене­ний электрического сопротивления мозговой ткани вследствие пульсовых колебаний кровенаполнения сосудов.

Реоэнцефалограмма состоит из повторяющихся волн и зубцов. При ее оценке учитывают характеристику зубцов, амплитуду рео* графической (систолической) волн и др.

Метод РЭГ используется при диагностике хронических нару­шений мозгового кровообращения, вегетососудистой дистонии, го­ловных болях и других изменениях сосудов головного мозга, а так­же при диагностике патологических процессов, возникающих в результате травм, сотрясений головного мозга и заболеваний, вто­рично влияющих на кровообращение в церебральных сосудах (шей­ный остеохондроз, аневризмы и др.).

Электромиография (ЭМГ) - метод исследования функциони­рования скелетных мышц посредством регистрации их электриче­ской активности - биотоков, биопотенциалов. Для записи ЭМГ ис­пользуют электромиографы. Отведение мышечных биопотенциалов осуществляется с помощью поверхностных (накладных) или иголь­чатых (вкалываемых) электродов. При исследовании мышц конеч­ностей чаще всего записывают электромиограммы с одноименных мышц обеих сторон. Сначала регистрируют ЭМГ покоя при макси­мально расслабленном состоянии всей мышцы, а затем при ее то­ническом напряжении.

По ЭМГ можно на ранних этапах определить (и предупредить возникновение травм мышц и сухожилий) изменения биопотенци­алов мышц, судить о функциональной способности нервно-мышеч­ного аппарата, особенно мышц, наиболее загруженных в трениров-

ке. По ЭМГ, в сочетании с биохимическими исследованиями (оп­ределение гистамина, мочевины в крови), можно определить ран­ние признаки неврозов (переутомление, перетренированность). Кроме того, множественной миографией определяют работу мышц в двигательном цикле (например, у гребцов, боксеров во время тес­тирования).

ЭМГ характеризует деятельность мышц, состояние перифери­ческого и центрального двигательных нейронов.

Анализ ЭМГ дается по амплитуде, форме, ритму, частоте коле­баний потенциалов и другим параметрам. Кроме того, при анализе ЭМГ определяют латентный период между подачей сигнала к со­кращению мышц и появлением первых осцилляции на ЭМГ и ла­тентный период исчезновения осцилляции после команды прекра­тить сокращения.

Хронаксиметрия - метод исследования возбудимости нервов в зависимости от времени действия раздражителя. Сначала опре­деляется реобаза - сила тока, вызывающая пороговое сокраще­ние, а затем - хронаксия. Хронаксия - это минимальное время прохождения тока силой в две реобазы, которое дает минималь­ное сокращение. Хронаксия исчисляется в сигмах (тысячных до­лях секунды).

В норме хронаксия различных мышц составляет 0,0001-0,001 с. Установлено, что проксимальные мышцы имеют меньшую хронак­сию (изохронизм). Мышцы-синергисты также имеют одинаковую хронаксию. На верхних конечностях хронаксия мышц-сгибателей в два раза меньше хронаксии разгибателей, на нижних конечнос­тях отмечается обратное соотношение.

У спортсменов резко снижается хронаксия мышц и может уве­личиваться разница хронаксии (анизохронаксия) сгибателей и раз­гибателей при перетренировке (переутомлении), миозитах, пара-тенонитах икроножной мышцы и др.

Устойчивость в статическом положении можно изучать с помо­щью стабилографии, треморографии, пробы Ромберга и др.

Тест Яроцкого позволяет определить порог чувствительности вестибулярного анализатора. Тест выполняется в исходном поло­жении стоя с закрытыми глазами, при этом спортсмен по команде начинает вращательные движения головой в быстром темпе. Фик­сируется время вращения головой до потери спортсменом равнове­сия. У здоровых лиц время сохранения равновесия в среднем 28 с, у тренированных спортсменов - 90 с и более.

Порог уровня чувствительности вестибулярного анализатора в основном зависит от наследственности, но под влиянием трениро­вок его можно повысить.

Пальцево-носовая проба. Обследуемому предлагается дотро­нуться указательным пальцем до кончика носа с открытыми, а за­тем с закрытыми глазами. В норме отмечается попадание, дотраги-вание до кончика носа. При травмах головного мозга, неврозах (переутомлении, перетренированности) и других функциональных состояниях отмечается промахивание (непопадание), дрожание (тремор) указательного пальца или кисти.

Теппинг-тест определяет максимальную частоту движений кисти. Для проведения теста необходимо иметь секундомер, каран­даш и лист бумаги, который двумя линиями разделяют на четыре равные части. В течение 10 с в максимальном темпе ставят точки в первом квадрате, затем - 10-секундный период отдыха, и вновь по­вторяют процедуру от второго квадрата к третьему и четвертому. Общая длительность теста - 40 с. Для оценки теста подсчитывают количество точек в каждом квадрате. У тренированных спортсме­нов максимальная частота движений кисти более 70 за 10 секунд. Снижение количества точек от квадрата к квадрату свидетельству­ет о недостаточной устойчивости двигательной сферы и нервной системы. Снижение лабильности нервных процессов ступенеобраз­но (с увеличением частоты движений во 2-м или 3-м квадратах) сви­детельствует о замедлении процессов врабатываемости. Этот тест используют в акробатике, фехтовании, игровых и других видах спорта.

Кинестетическая чувствительность исследуется кистевым динамометром. Вначале определяется максимальная сила. Затем спортсмен, глядя на динамометр, 3-4 раза сжимает его с усилием,

равным, например, 50% от максимального. Затем это усилие по­вторяется 3-5 раз (паузы между повторениями - 30 с), без контро­ля зрением. Кинестетическая чувствительность измеряется откло­нением от полученной величины (в процентах). Если разница между заданным и фактическим усилиями не превышает 20%, кинестети­ческая чувствительность оценивается как нормальная.

Исследование мышечного тонуса. Мышечный тонус - это определенная степень наблюдаемого в норме напряжения мышц, которое поддерживается рефлекторно. Афферентную часть рефлек­торной дуги образуют проводники мышечно-суставной чувствитель­ности, несущие в спинной мозг импульсы от проприорецепторов мышц, суставов и сухожилий. Эфферентную часть составляет пе­риферический двигательный нейрон. Кроме того, в регуляции мы­шечного тонуса участвуют мозжечок и экстрапирамидная система. Тонус мышц определяется тонусометром В.И. Дубровского и И.И. Дерябина (1973) в спокойном состоянии (пластический тонус) и напряжении (контрактильный тонус).

Повышение мышечного тонуса носит название мышечной ги­пертонии (гипертонус), отсутствие изменения - атонии, сниже­ние - гипотонии. Повышение мышечного тонуса наблюдается при утомлении (особенно хроническом), при травмах и заболеваниях опорно-двигательного аппарата (ОДА) и других функциональных нарушениях. Понижение тонуса отмечается при длительном покое, отсутствии тренировок у спортсменов, после снятия гипсовых по­вязок и др.

Треморография (ТГ). Тремор - гиперкинез, проявляющийся непроизвольными, стереотипными, ритмичными колебательными движениями всего тела или его составных частей. Тремор челове­ка при различных эмоциональных состояниях характеризуется из­менениями во многих системах: мышечной, дыхательной, сосудис­той, а также в коре головного мозга - и служит объективным показателем общего тонуса ЦНС.

Треморография эффективна для оценки степени эмоционально­го возбуждения, утомления и болевого синдрома, возникающего при травмах и заболеваниях опорно-двигательного аппарата у спортсме­нов. Запись тремора осуществляется с помощью сейсмодатчика на ЭКГ-аппарате. На палец испытуемому надевается индукционный сейсмодатчик. Механические колебания (тремор) руки и пальца, преобразованные в электрические сигналы, усиливаются и регист­рируются на ленте электрокардиографа. Запись производится в течение 5-10 с. Затем анализируется форма полученной кривой по амплитуде и частоте. При утомлении и возбуждении амплитуда и частота тремора увеличиваются.

Улучшение тренированности сопровождается, как правило, снижением величины тремора. Следует заметить, что ТГ имеет выраженный индивидуальный характер. Запись тремора до и пос­ле тренировочного занятия в течение микро- и макроциклов дает ценную информацию о функциональном состоянии спортсмена и позволяет корректировать тренировочный процесс.

Актография (динамика двигательной активности во время сна). Во время сна происходят перестройка и восстановление нарушен­ного гомеостаза. Интенсивные физические нагрузки приводят к утомлению организма, а в ряде случаев и к его кумуляции (пере­утомлению), которая вызывает избыточное напряжение энергети­ческих систем. Возникает состояние эмоционального напряжения по типу невротической тревоги, в результате чего нарушается сон. При этом прежде всего страдают высшие психические функции -способность к концентрации внимания, ориентировка в новой си­туации и способность к адаптации. Отмечаются также сонливость, повышенная утомляемость.

Запись актограмм осуществляется на электрокимографе, где в качестве воспринимающей части применяется велосипедная каме­ра длиной 1,5 м, давление в которой составляет 15-20 мм рт. ст. Камера соединяется резиновой трубкой с капсулой Марея. Черниль­ными писчиками производится запись актограмм на бумаге.

При анализе актограмм учитываются продолжительность засы­пания, длительность состояния полного покоя, общее время сна и др. Чем выше показатель покоя, тем лучше сон. При утомлении, перетренированности происходит нарушение сна. Под влиянием восстановительных мероприятий он нормализуется.

Критическая частота световых мельканий (КЧСМ) отра­жает функциональное состояние зрительного анализатора, по ко­торому можно судить о состоянии центральной нервной системы (ЦНС). КЧСМ - минимальная частота световых вспышек, при ко­торой у человека возникает ощущение постоянного освещения,-используется как показатель функциональной лабильности сетчат­ки глаза и других отделов ЦНС.

Для оценки КЧСМ применяют портативный прибор ПИНР-8 кон­струкции М.Б. Забутого, состоящий из блока хронометрирования реакции и блока частотометра, который создает пульсацию красно­го светодиода с фиксированной частотой, не известной испытуемо­му. Ежедневное значение КЧМС определяется как усредненное зна­чение пяти пар частот (увеличение-уменьшение), что способствует выявлению наиболее точного показателя. КЧСМ исследуется в ус­ловиях бинокулярного сигнала, достижение критической частоты (в герцах) оценивается по словесной реакции обследуемого.

КЧСМ зависит от лабильности (функциональной подвижности) нервных процессов, которая в свою очередь чувствительна к изме­нению психического состояния человека. Величина КЧСМ повы­шается, когда человек возбужден, и снижается при утомлении. Раз­мах ее изменений зависит от исходного уровня. При диагностике утомления (переутомления) исходный уровень величины КЧСМ . имеет существенное значение.

Динамометрия икроножных мышц проводится для контроля за функциональным состоянием нервно-мышечного аппарата, эф­фективностью восстановительных мероприятий и укреплением мышц. Максимальная сила мышц в изометрическом режиме изме­ряется специальным динамометром конструкции В.И. Дубровско­го и И.И. Дерябина (1973). В исходном положении сидя спортсмен ставит ногу на пластмассовую основу прибора и производит макси­мальное давление. У здоровых мужчин сила икроножных мышц составляет 57 ± 3,6 кг, у женщин - 38,3 ± 2,3 кг. Гиподинамия, длительные перерывы в тренировках приводят к снижению силы икроножных мышц.

Максимальное усилие икроножной мышцы, развиваемое при сгибании стопы, относится к числу наиболее информативных по­казателей состояния нервно-мышечной системы.

Данный метод позволяет контролировать тренировочный про­цесс.

Миография (МГ). Миограммы записываются на электрокимо­графе. На бедро (или голень) спортсмена накладывается манжетка от аппарата Рива - Роччи или манжетка для измерения височного давления, соединенная с электрокимографом, и на бумаге через капсулу Марея записываются миограммы. В течение 20 с спорт­смен в максимальном темпе сокращает и расслабляет мышцы. По мере утомления частота сокращения и амплитуда кривых умень­шаются. В зависимости от функционального состояния, степени тренированности или утомления амплитуда, частота и высота кри­вых резко меняются. *

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

в работе описываются:
электроэнцефалография (ЭЭГ),
реоэнцефалография (РЭГ),
электромиография (ЭМГ),

Физиология.docx

Основные методы исследования ЦНС и нервно-мышечного аппарата — электроэнцефалография (ЭЭГ), реоэнцефалография (РЭГ), электромиография (ЭМГ), определяют статическую устойчивость, тонус мышц, сухожильные рефлексы и др.

Электроэнцефалография (ЭЭГ) — метод регистрации электрической активности (биотоков) мозговой ткани с целью объективной оценки функционального состояния головного мозга. Она имеет большое значение для диагностики травмы головного мозга, сосудистых и воспалительных заболеваний мозга, а также для контроля за функциональным состоянием спортсмена, выявления ранних форм неврозов, для лечения и при отборе в спортивные секции (особенно в бокс, карате и другие виды спорта, связанные с нанесением ударов по голове). При анализе данных, полученных как в состоянии покоя, так и при функциональных нагрузках, различных воздействиях извне в виде света, звука и др.), учитывается амплитуда волн, их частота и ритм. У здорового человека преобладают альфа-волны (частота колебаний 8—12 в 1 с), регистрируемые только при закрытых глазах обследуемого. При наличии афферентной световой импульсации открытые глаза, альфа-ритм полностью исчезает и вновь восстанавливается, когда глаза закрываются. Это явление называется реакцией активации основного ритма. В норме она должна регистрироваться. Бета-волны имеют частоту колебаний 15—32 в 1 с, а медленные волны представляют собой тэта-волны (с диапазоном колебаний 4—7 с) и дельта — волны (с еще меньшей частотой колебаний). У 35—40% людей в правом полушарии амплитуда альфа-волн несколько выше, чем в левом, отмечается и некоторая разница в частоте колебаний — на 0,5—1 колебание в секунду.

При травмах головы альфа-ритм отсутствует, но появляются колебания большой частоты и амплитуды и медленные волны. Кроме того, методом ЭЭГ можно диагностировать ранние признаки неврозов (переутомлений, перетренированости) у спортсменов.

Реоэнцефалография (РЭГ) — метод исследования церебрального кровотока, основанный на регистрации ритмических изменений электрического сопротивления мозговой ткани вследствие пульсовых колебаний кровенаполнения сосудов. Реоэнцефалограмма состоит из повторяющихся волн и зубцов. При ее оценке учитывают характеристику зубцов, амплитуду реографической (систолической) волн и др. О состоянии сосудистого тонуса можно судить также по крутизне восходящей фазы. Патологическими показателями являются углубление инцизуры и увеличение дикротического зубца со сдвигом их вниз по нисходящей части кривой, что характеризует понижение тонуса стенки сосуда.

Метод РЭГ используется при диагностике хронических нарушений мозгового кровообращения, вегетососудистой дистонии, головных болях и других изменениях сосудов головного мозга, а также при диагностике патологических процессов, возникающих в результате травм, сотрясений головного мозга и заболеваний, вторично влияющих на кровообращение в церебральных сосудах (шейный остеохондроз, аневризмы и др.).

Электромиография (ЭМГ) — метод исследования функционирования скелетных мышц посредством регистрации их электрической активности — биотоков, биопотенциалов. Для записи ЭМГ используют электромиографы. Отведение мышечных биопотенциалов осуществляется с помощью поверхностных (накладных) или игольчатых (вкалываемых) электродов. При исследовании мышц конечностей чаще всего записывают электро-миограммы с одноименных мышц обеих сторон. Сначала регистрируют ЭМ покоя при максимально расслабленном состоянии всей мышцы, а затем — при ее тоническом напряжении. По ЭМГ можно на ранних этапах определить (и предупредить возникновение травм мышц и сухожилий изменения биопотенциалов мышц, судить о функциональной способности нервно-мышечного аппарата, особенно мышц, наиболее загруженных в тренировке. По ЭМГ, в сочетании с биохимическими исследованиями (определение гистамина, мочевины в крови), можно определить ранние признаки неврозов (переутомление, перетренированность). Кроме того, множественной миографией определяют работ/ мышц в двигательном цикле (например, у гребцов, боксеров во время тестирования). ЭМГ характеризует деятельность мышц, состояние периферического и центрального двигательного нейрона. Анализ ЭМГ дается по амплитуде, форме, ритму, частоте колебаний потенциалов и других параметрах. Кроме того, при анализе ЭМГ определяют латентный период между подачей сигнала к сокращению мышц и появлением первых осцилляции на ЭМГ и латентный период исчезновения осцилляции после команды прекратить сокращения.

Хронаксиметрия — метод исследования возбудимости нервов в зависимости от времени действия раздражителя. Сначала определяется реобаза — сила тока, вызывающая пороговое сокращение, а затем — хронаксия.

Хронансия — это минимальное время прохождения тока силой в две реобазы, которое дает минимальное сокращение. Хронаксия исчисляется в сигмах (тысячных долях секунды). В норме хронаксия различных мышц составляет 0,0001—0,001 с. Установлено, что проксимальные мышцы имеют меньшую хронаксию, чем дистальные. Мышца и иннервирующий ее нерв имеют одинаковую хронаксию (изохронизм). Мышцы — синергисты имеют также одинаковую хронаксию. На верхних конечностях хронаксия мышц-сгибателей в два раза меньше хронаксии разгибателей, на нижних конечностях отмечается обратное соотношение. У спортсменов резко снижается хронаксия мышц и может увеличиваться разница хронаксии (анизохронаксия) сгибателей и разгибателей при перетренировке (переутомлении), миозитах, паратенонитах икроножной мышцы и др. Устойчивость в статическом положении можно изучать с помощью стабилографии, треморографии, пробы Ромберга и др.

Исследование нервно- мышечного аппарата

В спортивной медицине широкое применение находят методы исследования нервно-мышечного аппарата, которые косвенно также характеризуют функциональное состояние центральной нервной системы, в частности ее двигательного анализатора. Функциональное состояние нервно-мышечного аппарата оценивается с двух позиций: с позиции неспецифических проявлений, т.е. развития электрических явлений при естественном возбуждении и искусственном раздражении; с позиций специфических проявлений, т.е. сокращения и напряжения мышечной ткани.

При изучении нервно-мышечного аппарата практический интерес представляют исследования электровозбудимости нервов, мышц (хронаксия) и биотоков мышц (электромиография), электростимуляция; определение латентного времени сокращения и расслабления мышц, максимально короткого времени мышечного сокращения, частоты мышечного сокращения, скрытого периода двигательной реакции, тонуса мышц и изучение нервно-мышечной топографии.

^ Латентное время произвольного напряжения и расслабления у спортсменов укорачивается по мере роста спортивной квалификации и тренированности. У квалифицированных спортсменов латентное время расслабления более короткое, чем латентное время напряжения.

Небольшая физическая нагрузка ведет к укорочению, большая - к удлинению этих показателей, при этом более значительные сдвиги обычно появляются в латентное время расслабления.

^ Частота мышечных сокращений дает возможность определить максимальное количество сокращений в единицу времени. Методика: спортсмен в течение 20 с как можно чаще сокращает мышцу. Умножив цифру на 3, определяют частоту мышечных усилий за 1 мин. У хорошо тренированных спортсменов скоростно-силовых видов спорта число сокращений передней головки четырехглавой мышцы бедра достигает 300-350 в минуту.

^ Определение мышечной топографии дает возможность исследовать силу основных групп мышц в скрытый период двигательной реакции при различных упражнениях. Эти исследования производятся с помощью специального станка по методике А.В. Коробкова и Г.И. Черняева. Измерение силы производится с помощью электродинамометров. Сила мышц определяется в килограммах и в относительных единицах.

^ Исследование мышечного тонуса

Особо следует остановиться на исследовании мышечного тонуса, к которому весьма часто прибегают в спортивной медицине, и не только при осмотре спортсменов, но и при контроле за эффективностью тренировочного процесса. Тонус мышцы (т.е. ее упругость и твердость), обусловливаемый постоянным рефлекторным возбуждением, наблюдаемым как во время работы, так и в состоянии покоя мышцы, является одной из важнейших характеристик ее возможностей. Исследование мышечного тонуса необходимо проводить в одном и том же положении (обычно сидя или лежа) в симметричных точках. Используются пружинные или электрические миотонометры (электромиотонометр Ю.М. Уфлянда, миотонометр Сирмаи, миосейсмотонометр В.Л. Федорова и др.), позволяющие определять то сопротивление, которое оказывает мышца при погружении в нее щупа прибора (давление всегда производится с постоянной силой). Выражается оно в условных единицах - миотонах. Миотонометр устанавливается на середину мышцы перпендикулярно к ходу мышечных волокон. Мышечный тонус определяется сначала в покое при максимальном расслаблении мышцы (если регистрируется низкий тонус, то это свидетельствует о способности ее к быстрым сокращениям), затем при ее максимальном напряжении, после чего вычисляется разность этих показателей (амплитуда), которая характеризует работоспособность мышцы и скорость течения восстановительных процессов (транспорт кислорода, питательных веществ). Продукты метаболизма лучше удаляются кровью в размягченных мышцах. В норме амплитуда у спортсменов колеблется обычно в пределах 33-59 миотон. Снижению тонуса мышцы в покое способствует восстановительный массаж, повышение температуры окружающей среды и самой мышцы.

Утомление мышцы сопровождается возрастанием тонуса расслабления, снижением тонуса напряжения и уменьшением амплитуды, что свидетельствует об ухудшении ее функционального состояния. Информативность миотонометрии увеличивается при динамических наблюдениях. Получаемая информация позволяет своевременно определить местное утомление и принять соответствующие меры (изменить режим тренировки, назначить соответствующие восстановительные процедуры и т.д.), что позволяет избежать предпатологических и патологических изменений в мышцах.

Регистрация биотоков скелетных мышц (электромиография) широко используется при обследовании спортсменов. Эта методика позволяет определить латентное время сокращения (время между подачей сигнала и началом возникновения возбуждения) и латентное время расслабления (время между концом сигнала и концом возбуждения), а также точную локализацию мышечных повреждений у спортсменов. Латентное время сокращения и латентное время расслабления мышцы укорачиваются по мере улучшения тренированности спортсмена.