CC BY
65
УДК 612.6:612.763:612.812
ДИНАМИКА ОБУЧЕНИЯ ПРОИЗВОЛЬНЫМ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННЫМ БИМАНУАЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЯМ В ПРОЦЕССЕ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ТРЕНИРОВКИ И ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СОПРЯЖЕННОЙ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОНЕЙРОМИОСТИМУЛЯЦИИ У ИССЛЕДУЕМЫХ ОБОЕГО ПОЛА
© Михайлов И.В., Ткаченко П.В.
Кафедра нормальной физиологии Курского государственного медицинского университета, Курск
E-mail: [email protected]
Изучена динамика освоения двигательного навыка посредством применения многократной тренировки и сопряженной многоканальной электронейромиостимуляции авторскими электродами с модуляцией типовых движений. Показано, что применение стимуляции в сочетании с двигательной тренировкой является более эффективным способом повышения бимануальной координации. У женщин применение стимуляции на фоне тренировки вызывает более реактивные изменения, результат которых ввиду дисбаланса двигательной программы и ограничения (лимита) двигательной координации ниже, чем у мужчин.
Ключевые слова: бимануальная координация, электростимуляция.
DYNAMICS OF TRAINING ANY PURPOSEFUL BI-MANUAL MOVEMENTS IN THE COURSE OF IMPELLENT TRAINING AND INFLUENCE OF INTERFACED MULTICHANNEL ELECTRONEUROMYOSTIMULATION AT INVESTIGATED OF BOTH SEXES
Mikhailov I. V., Tkachenko P. V.
Normal Physiology Department of the Kursk State Medical University, Kursk
Dynamics of development of impellent skill by means of application of repeated training and interfaced multichannel electroneuromyostimulation by author's electrodes with modulation of typical movements is studied. It is established that stimulation in a combination with impellent training are the most effective ways to increase bi-manual coordination. Meanwhile, at women application of stimulation during training causes more jet changes, which results in view of a disbalance of the impellent program and restriction (limit) of impellent coordination are more lower, than in men.
Keywords: bi-manual coordination, electrostymulation.
Произвольная двигательная активность человека является одной из наиболее сложных функциональных систем, причем особенности сложнокоординированных произвольных движений, принципы организации, координации и функционирования до настоящего времени остаются недостаточно изученными, несмотря на то что произвольное движение теснее, чем какая-либо другая функция, связано с высшими отправлениями центральной нервной системы и высшей нервной деятельности [1, 3, 4, 6].
Изучение двигательной функции человека имеет важное значение, причем не только в фундаментальном, но и прикладном аспекте, в частности для профессионального отбора, спортивной деятельности и в ряде клинических дисциплин -неврологии, ортопедии и протезировании, восстановительной медицине, а также для повышения эффективности деятельности [4, 6].
Ранее нами были выявлены различия в уровнях бимануальной координации у женщин и мужчин [7]. Однако в настоящее время остаются недостаточно изученными закономерности влияния двигательной тренировки на динамику уровня координаций произвольной двигательной ак-
тивности рук и эффективности коррекции двигательной программы путем сочетанного применения сопряженной многоканальной электронейро-миостимуляции (СМЭНМС), что и определило цель нашей работы.
Цель работы - выявить особенности динамики уровня бимануальной координации при использовании различных способов тренировки у мужчин и женщин.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В исследовании приняли участие 120 испытуемых (60 мужчин и 60 женщин) в возрасте от 18 до 20 лет.
Уровень координации произвольных целенаправленных сложнокоординированных движений рук оценивался методом суппортметрии. Последовательно предлагались простое и сложное задания, выполняемые под контролем зрения и слуха. Рассчитывался интегральный показатель координации (ИПК) [7].
Двигательная тренировка реализовывалась путем последовательного пятикратного прохож-
дения простого (первого) и сложного (второго) треков двигательного задания (30 мужчин и 30 женщин).
Сопряженная многоканальная электронейро-миостимуляция проводилась посредством стимулятора «АВИСТИМ» с помощью авторских электродов [9], которые накладывались в проксимальной и дистальной трети ладонной и тыльной поверхностей предплечья на двигательные точки соответствующих сгибателей и разгибателей. Уровень индивидуальной электрочувствительности оценивался посредством, предложенного нами устройства [10]. Сила тока подбиралась во время сеанса до появления видимого безболезненного сокращения стимулируемых мышц [2]. Испытуемым давалась установка на целенаправленную активную работу мышц в ритме, задаваемом электрическими импульсами. Испытуемым было проведено 5 сеансов стимуляции длительностью 15 минут каждый. Частота модуляций 100 Гц, период следования пачек 16±4,8 с, длительность серии импульсов на выходах каналов 4±1,2 с. Последовательность подачи импульсов определялась особенностями биомеханики типовых движений при управлении суппортом. Стимуляция проводилась в режиме выработки условного рефлекса. Двигательные задания выполнялись после каждого курса сопряженной многоканальной электронейромиостимуляции как в группе мужчин (30 человек), так и в группе женщин (30 человек). Все исследования были проведены при прочих равных условиях.
При анализе полученных результатов вычислялись средние величины характеристик (М) и их
ошибки (т). Статистическая значимость различий параметров определялась с помощью критерия Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
При анализе различий средних значений рассматриваемого показателя суппортметрии в группе исследуемых, получавших двигательную тренировку (рис. 1), установлено, что в группе испытуемых мужского пола при выполнении первого, более простого задания после второго упражнения отмечено увеличение ИПК на 65,76% (р<0,01), после третьего на 73,86%, после четвертого на 74,76%, а после пятого на 75,94% по сравнению с исходным уровнем (р<0,001). При выполнении второго, более сложного суппорт-метрического задания только после третьего упражнения уровень ИПК возрос на 65,15% (р<0,05), после четвертого на 70,62% (р<0,01), после пятого на 68,13% (р<0,05) по сравнению с фоновыми значениями.
В группе испытуемых женского пола при выполнении первого задания увеличение ИПК наблюдалось, в отличие от мужчин, только после третьего упражнения на 80,33%, после четвертого на 82,87%, после пятого на 83,51% по сравнению с исходным уровнем (р<0,001). При выполнении второго двигательного задания, динамика результативности двигательной тренировки выглядела следующим образом: после третьего упражнения, как и у мужчин, ИПК увеличился на 47,98%, после четвертого на 52,08%, после пятого на 51,49% ф<0,001).
* “ Мужчины, первое задание —Женщины, первое задание “И “ Мужчины, второе задание ♦ Женщины, второе задание
Рис. 1. Средние значения ИПК в группах испытуемых мужского и женского пола, получавших двигательную тренировку при выполнении первого и второго суппортметрических заданий.
Несомненный интерес представляет вопрос о половой специфичности в картине обучению сложным целенаправленным движениям. Так, различия значения ИПК, в группах мужчин и женщин, статистически достоверные для второго (р<0,05), третьего (р<0,01) четвертого, пятого (р<0,05) упражнения с использованием первого задания, а также первого, второго, четвертого (р<0,05) упражнения второго задания, выше у мужчин, что отражает наблюдаемые половые различия. Наибольшая разница выявлена после четвертого упражнения второго задания.
При анализе различий средних значений ИПК в группе испытуемых, получавших двигательную тренировку в сочетании со стимуляцией (рис. 2), установлено, что у мужчин при выполнении первого тренировочного задания после второго упражнения отмечено увеличение ИПК на 49,61% (р<0,001), после третьего на 69,02%, после четвертого на 72,82%, а после пятого на 73,71% по сравнению с исходным уровнем (р<0,01). При выполнении сложного двигательного задания после третьего упражнения уровень ИПК достоверно возрос на 68,29% (р<0,01), после четвертого на 69,46% (р<0,001), а после пятого на 74,70% (р<0,001) по сравнению с фоновыми значениями.
В группе испытуемых женского пола при выполнении простого задания увеличение ИПК, как и в предыдущих случаях, наблюдалось только после третьего упражнения на 86,27% (р<0,01), после четвертого на 88,83%, после пятого на 88,75% по сравнению с исходным уровнем (р<0,001). В то же время динамика результативности двигательной тренировки при выполнении сложного суппортметрического задания выгляде-
ла следующим образом: после третьего упражнения ИПК увеличился на 50,37% (р<0,01), после четвертого на 52,79%, после пятого на 56,58% ф<0,001).
Весомую роль на процесс освоения двигательного навыка оказывает пол исследуемого. Среднестатистические значения ИПК достоверно выше при выполнении третьего, четвертого, пятого упражнения первого задания (р<0,05) и первого, второго, пятого упражнения второго задания (р<0,05) у мужчин.
Установлено, что, несмотря на указанную закономерность, эти процессы зависят также от типа тренировки и пола, и могут иметь не строго линейный характер. Так, в группе испытуемых мужского пола получавших двигательную тренировку, при выполнении простого двигательного задания, более реактивные и объемные изменения наблюдаются вплоть до третьего упражнения. При выполнении сложного двигательного задания уровень изменений ИПК после пятого упражнения менее выражен, чем после четвертого упражнением. Это, вероятно, свидетельствует об установке системы на новый, в данном случае оптимальный, уровень [1, 7]. В то же время у женщин, получавших двигательную тренировку, при выполнении простого двигательного задания отмечено, что параллельно с длительностью тренировки наблюдалось и стабильное изменение ИПК с достижением максимума изменений к последнему, пятому, упражнению. Кроме того, при выполнении сложного двигательного задания максимум различий отмечен после четвертого упражнения, а не после пятого.
“ ■ “Мужчины, первое задание Женщины, первое задание
“И “ Мужчины, второе задание ♦ Женщины, второе задание
Рис. 2. Средние значения ИПК в группах испытуемых мужского и женского пола получавших двигательную тренировку и процедуры СМЭНМС при выполнении первого и второго суппортметрического задания.
В аспекте половых различий, при осуществлении двигательной тренировки отмечено, что уровень скоординированности сложных бимануальных движений рук у испытуемых женского пола значительно ниже и хуже поддается тренировке с увеличением сложности задания, чем у испытуемых мужского пола, что согласуется данными, полученными нами ранее [7, 8].
Применение сопряженной многоканальной электронейромиостимуляции обусловливает несколько иные закономерности освоения сложнокоординированных бимануальных двигательных навыков. Так, в группе мужчин, получавших процедуры СМЭНМС, при выполнении как простого, так и сложного двигательных заданий максимальные изменения отмечены после пятого упражнения. В группе женщин, получавших процедуры СМЭНМС, при выполнении простого двигательного задания более значимые изменения наблюдались после четвертого упражнения. При выполнении сложного двигательного задания испытуемыми женского пола, получавшими процедуры сопряженной электронейромиостимуляции, уже после третьей процедуры СМЭНМС сумма-ция эффекта стимуляции достаточна для качественного изменения указанных показателей [6, 7, 8]. Описанные изменения указывают на нелинейность изменений показателей выполнения бимануальной координации под воздействием процедур СМЭНМС. Установленные факты позволяют предположить, что уровень скоординированности сложных бимануальных движений рук у испытуемых женского пола под воздействием электростимуляции первоначально значительно повышается, что наиболее ярко проявляется при выполнении первого, простого, задания. Однако, вероятно, впоследствии система, координирующая выполнение двигательной задачи, переходит в состоянии дисбаланса. Таким образом, более реактивный ответ на процедуры СМЭНМС наблюдается у испытуемых женского пола [7].
Приведенные выше результаты свидетельствуют о том, что к повышению координации сложных бимануальных движений необходимо подходить с учетом пола человека и, в зависимости от необходимого уровня повышения координационных способностей, с учетом методов тренировки, обращая внимание и на тот факт, что сопряженная многоканальная электронейро-миостимуляция, при прочих равных условиях, способствует более быстрому формированию
двигательных энграмм. Эти факты в известной мере согласуются с данными, полученными рядом авторов [5, 7].
Таким образом, проведенное нами исследование свидетельствуют, что применение СМЭНМС в сочетании с двигательной тренировкой являются более эффективным способом повышения бимануальной координации. Между тем у женщин применение СМЭНМС вызывает более реактивные изменения, результат которых ввиду дисбаланса двигательной энграммы и ограничения (лимита) двигательной координации ниже, чем у мужчин.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бернштейн Н.А. Физиология движений и активность. - М.: Наука, 1996. - 494 с.
2. Багель Г.Е. Электростимуляции и электродиагностика синусоидально-модулированными токами при центральных, смешанных и периферических парезах. - М., 1983. - 163 с.
3. Гехт Б.М. Теоретическая и клиническая электромиография. - Л.: Наука, 1990. - 230 с.
4. Гурфинкель В.С., Левик Ю.С. Скелетная мышца: структура и функция. - М.: Наука, 1985. - 143 с.
5. Ласков В.Б. Эффективность электростимуляции нервно-мышечного аппарата динамическими и синусоидальными модулированными токами // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. - 1987. - № 13. - С. 62-63.
6. Персон Р.С. Спинальные механизмы управления мышечными сокращениями. - М.: Наука, 1985. -184 с.
7. Ткаченко П.В. Влияние сопряженной многоканальной электронейромиостимуляции на координацию сложных произвольных движений и характеристики миоэлектрической активности // Курский науч.- практич. вестн. «Человек и его здоровье». - 2003. - № 1. - С. 79-86.
8. Ткаченко П.В. Уровни бимануальной координации и некоторые дифференциально-психофизиологические аспекты двигательной активности // Курский науч.- практич. вестн. «Человек и его здоровье». - 2006. - № 4. - С. 17-23.
9. Электроды для сопряженной многоканальной электронейромиостимуляции: Пат. Рос. Федерация / Михайлов И.В.; Ткаченко П.В. - № 63229 от
27.05.2007.
10. Электростимулирующее устройство для диагностики уровня поражения периферических нервов и мышц «ЛАХЕСИС»: Пат. Рос. Федерация / Михайлов И.В.; Ткаченко П.В. - № 72850 от
10.05.2008.
