Физиология силы

M-ответа дает основания предположить, что прирост силовых возможностей в обеих группах связан преимущественно с модуляцией нисходящей нервной импульсации к спинальным мотонейронам под влиянием тренировочных занятий. Существенное значение в этом случае имеет и формирование оптимальной координационной структуры выполняемого произвольного движения, поскольку хорошо известно, что при реализации силовых тренировочных программ первоначальный прирост силы скелетных мышц достигается прежде всего за счет совершенствования соответствующего двигательного навыка. Очевидным свидетельством совершенствования координационной структуры выполняемого в нашем исследовании двигательного действия является повышение электроактивности мышц-агонистов и отсутствие каких-либо изменений активности антагониста, т. е. улучшение координации в системе мышц агонист-антагонист.

При анализе потенциальных механизмов более значительного прироста силовых возможностей у испытуемых экспериментальной группы целесообразно рассмотреть три возможные причины такого явления: 1) улучшение микроциркуляции в тканях мышцы под влиянием электромагнитной стимуляции; 2) изменение свойств нервно-мышечных синапсов; 3) активация высокопороговых (быстрых) двигательных единиц мышц.

Первое объяснение может быть принято во внимание, так как имеются данные из литературы об улучшении микроциркуляции в тканевых структурах мышцы при воздействии на нее электромагнитными стимулами (В.И. Сысоева, 2006). Улучшенная микроциркуляция может создавать оптимальные условия для изменения концентрации потенциалобразующих ионов на мембранах нервных и мышечных клеток, способствуя тем самым процессу деполяризации клеточных мембран и, следовательно, возникновению потенциала действия.

Известно, что ритмическая активация синапсов при электростимуляции приводит к разнообразным функциональным изменениям в нервно-мышечных синапсах, зависящим от силы, длительности и частоты стимуляционного воздействиями (В.Н. Команцев, В.А. Заболотных, 2001). Ритмическая активация вызывает повышение потенциала покоя (гиперполяризацию) мембраны пресинаптической части аксона и, таким образом, способствует увеличению амплитуды потенциала действия. Высокоамплитудный потенциал действия обеспечивает выброс большого количества медиаторов в синаптическую щель. К тому же, при ритмической активации в пресинаптической части аксона наблюдается увеличение запаса медиатора, готового к выделению. При электромагнитной стимуляции на уровне возбуждаемой структуры работают те же механизмы, что и при электрической стимуляции, а именно – прохождение электрического тока через мембрану возбудимой клетки, деполяризация которой приводит к появлению потенциала действия и дальнейшему его распространению по возбужденной структуре (С.С. Никитин, А.Л. Куренков, 2003). В связи с этим можно полагать, что применяемая в нашей работе электромагнитная стимуляция вызывала в нервно-мышечных синапсах изменения, аналогичные изложенным выше. Это обстоятельство дает основания предположить, что синаптические изменения, вызываемые электромагнитной стимуляцией, вероятно, могут создавать более благоприятные условия для активации двигательных единиц, функционирование которых и обеспечивает прирост силовых возможностей.

Хорошо известно, что основными факторами, обеспечивающими повышение силы произвольного сокращения скелетных мышц, являются рекрутирование быстрых ДЕ и увеличение частоты их импульсации (В.С. Гурфинкель, Ю.С. Левик; 1985; Р.М. Городничев 2005; M.N. Stone et al., 2007). ДЕ этого типа характеризуются высоким порогом возбудимости, содержат более значительное количество мышечных волокон и вносят больший вклад в напряжение мышцы, чем низкопороговые (медленные) единицы. Активация высокопороговых ДЕ происходит лишь при больших по величине мышечных усилиях. Вместе с тем имеются сведения, что при электрической стимуляции мышцы эти ДЕ активируются уже при незначительном раздражении, т. е. в этом случае проявляют себя как низкопороговые (Я.М. Коц, 1971). Следовательно, и под влиянием электромагнитной стимуляции, наносимой на мышцу в момент ее сокращения, будут активироваться высокопороговые ДЕ, которые в обычных условиях не вступают в работу. Их активность обеспечивает дополнительный прирост силовых возможностей мышцы, и вследствие следовых процессов эта приобретенная сила будет сохраняться определенное время.

У испытуемых ЭГ силовая тренировка, сопровождаемая электромагнитной стимуляцией мышц, приводила также к достоверному увеличению амплитуды H-рефлекса икроножной мышцы, что является свидетельством повышения рефлекторной возбудимости соответствующего мотонейронного пула спинного мозга. Можно полагать, что более значительная нисходящая нервная импульсация, адресованная к мотонейронному пулу с повышенной возбудимостью, инициирует рекрутирование дополнительных двигательных единиц, активность которых может быть еще одним фактором, обеспечивающим больший прирост силовых возможностей у испытуемых экспериментальной группы по сравнению с контрольной.