ДИНАМІКА ПРАЦЕЗДАТНОСТІ ПАЛЬЦІВ РУКИ ЛЮДИНИ ПРИ ЗМІНІ ФУНКЦІОНАЛЬНОГО СТАНУ ЇХ М'ЯЗОВОЇ СИСТЕМИ

Працездатність м’язів є одним з основних показників фізичного розвитку та життєдіяльності людини. З фізіологічної точки зору важливе значення при розгляді питання про працездатність м’язів мають регуляторні механізми керування руховими функціями.

При дослідженні працездатності м’язів пальців руки людини необхідно оцінювати їх динамічні характеристики, пов’язані з механічною роботою, а саме амплітуду реакції відповіді на зовнішнє подразнення і потужність, що розвивається при цьому м’язовою системою. Додаткових досліджень потребує вивчення впливу на частотні характеристики руху пальців різноманітних факторів, які змінюють працездатність: навантаження, м’язової втоми, зміни кровообігу працюючих м'язів. Аналіз зазначених характеристик є актуальним для визначення динаміки працездатності пальців руки людини при зміні функціонального стану їх м’язової системи.

Реєстрацію механограм та аналіз динамічних характеристик руху пальців руки проводили за допомогою стандартної методики з використанням спеціалізованого апаратно-програмного комплексу з комп’ютерною обробкою даних на 68 неврологічно здорових випробуваних обох статей віком від 20 до 47 років в умовах, коли вони не виконували усвідомлених вольових актів [1].

Досліди з вивчення взаємодії структур, що керують рухом м'язів пальцев, показали, що механічне навантаження однієї кінцівки спричиняло зниження амплітуди механограми пальців іншої кінцівки (рис.1а). При збільшенні інтенсивності контрлатерального навантаження під час стисканні груші від одного до трьох разів на секунду незалежно від частоти стимуляції спостерігалося зменшення амплітуди механограми на 29% відносно амплітуди механограми без контрлатерального навантаження.

1 – контроль

2 – стискання груші з

частотою 1 раз на 2 с

3 – стискання груші з

частотою 3 рази на 1 с

а

1 – контроль.

2 – стискання плечової

артерії протягом 3 хв.

3 ‑–стискання плечової

артерії протягом 5 хв.

б

Рис. 1. Залежність амплітуди механограми середнього пальця від частоти

стимуляції: а – при контрлатеральному навантаженні; б – при порушенні кровообігу

У наступній серії експериментів досліджувалася ефективність скорочення, викликаного ритмічною стимуляцією м'язів окремих пальців руки, при зміні кровопостачання. Перед реєстрацією механограм стискали плечову артерію манжетою тонометра з тиском повітря до 180 мм рт. ст. протягом 3 або 5 хв. Досліди показали, що при однакових частотах стимуляції і різній тривалості стискання плечової артерії амплітуда механограми різна: чим більше час стискання артерії, тим менше амплітуда (рис.1б). Так, при перетисканні артерії на 5 хв. амплітуда механограми менша на 21% порівняно з амплітудою при перетисканні на 3 хв. Отже, простежується чітка залежність відповіді від ступеня зниження надходження крові до досліджуваного м'яза. При цьому відповідно знижується потужність і зменшується діапазон частот реакції відповіді, тобто зменшується м'язова активність.

Встановлено, що під дією різних факторів зниження силових та швидкісних характеристик проявляється у різній мірі. Так, фізична втома у більшій мірі знижує властивості м’язів виконувати швидкі рухи і в меншій мірі силові властивості м’язів, втома залежить від частоти та тривалості стимуляції.

Контрлатеральне навантаження, навпаки, знижує силові характеристики більше, ніж швидкісні. Порушення кровообігу та втома знижують як силові, так і швидкісні характеристики м’язів. Таке явище можна пояснити тим, що при зменшенні кровопостачання м'язів знижується рівень припливу кисню і поживних речовин.

При дослідженні динамічних характеристик згинання пальців руки метод функціональної поверхневої механографії мінімізує вплив з боку ЦНС за умови використання подразнення субмаксимальної сили з тривалістю подразнювального імпульсу не менше 4 мс при навантаженні на палець 20–40 г. Одночасно забезпечується максимум середньої потужності, що розвивається м’язовою системою пальців.

Механічне навантаження однієї кінцівки призводить до зниження амплітуди механограми пальця іншої кінцівки, яке найменше поблизу частоти, що відповідає максимуму суглобного кута згинання проксимального міжфалангового суглобу, та пропорційне інтенсивності роботи контрлатеральної кінцівки.

Втома м’язів-згиначів пальця та зміна кровопостачання цих м’язів під пневматичним впливом при накладанні манжети на плечову артерію призводять до зміщення частоти, яка відповідає максимуму суглобного кута, у бік низьких частот.

Література

1. Уланова Є.А., Шугуров О.О., Боцьва Н.П., Єліна О.В. Вплив функціонального стану м’язової системи пальців руки людини на динаміку їх рухової активності // Вiсник Днiпропетровського унiверситету. Бiологiя. Екологія. –2012. –Вип.2, Т. 20. – С. 133-139.