Иммобилизация конечности

кненшанмбылаганау

При иммобилизации конечности (наложение гипса) на несколько недель наблюдается уменьшение мышечной массы и снижение функции. Снижение уровня физической активности. В ряде исследований, проведенных на людях и животных, изучали адаптационные реакции, обусловленные иммобилизацией конечности. При иммобилизации задней конечности крысы в течение 4 недель наблюдали значительное уменьшение активности (ЭМГ) в камбаловидной и медиальной икроножной мышцах.

Следует отметить, что степень снижения ЭМГ зависела от продолжительности иммобилизации мышцы; максимальное снижение наблюдалось при короткой иммобилизации. Интегрированная ЭМГ снижалась на 77 % в камбаловидной и 50 % в медиальной икроножной мышцах при минимальной продолжительности иммобилизации. Снижение ЭМГ сопровождалось уменьшением массы камбаловидной мышцы на 36 %, а массы икроножной мышцы — на 47 %.

Степень атрофии (уменьшение мышечной массы) при иммобилизации конечности может быть разной. Максимальный показатель (50 %) наблюдали Fournier et al. (1983). Максимальное снижение площади поперечного сечения мышечного волокна составляет около 42 % (Nicks, Beneke, Key, Timson, 1989).

Другие исследователи наблюдали более значительное уменьшение сырой массы — 17% (Robinson, Enoka, Stuart, 1991), а также снижение среднего диаметра мышечных волокон типа I (но не типа II) порядка 14 % (Gibson et al., 1987). Атрофия, по-видимому, обусловлена уменьшением как интенсивности белкового синтеза (Gibson et al., 1987), так и количества мышечных волокон (Oishi, Ishihara, Katsuta, 1992).

Несмотря на снижение ЭМГ и мышечную атрофию вследствие иммобилизации конечностей, эти результаты трудно интерпретировать ввиду отсутствия связи между уменьшением ЭМГ и мышечной атрофией, а также между мышечной атрофией и потерей функций. Частично отсутствие взаимосвязи между мышечной атрофией (уменьшение массы) и снижением силы можно объяснить использованием уменьшения массы как показателя атрофии.

Как уже отмечалось, максимальная сила, образуемая мышцей, тесно связана с площадью ее поперечного сечения, а не с количеством мышечной массы (весом). Когда мышечная атрофия выражается с позиции площади поперечного сечения, она теснее коррелирует с уменьшением (Lieber, 1992). Вместе с тем отсутствие взаимосвязи отмечали в двигательных единицах типа S и FR мышцы задней конечности кошки (Nordstrom, Enoka, Callister et al., 1993).

Наблюдали уменьшение площади поперечного сечения мышечных волокон типа I и Па почти на 25 %, а также снижение максимальной изометрической силы на 40 % в двигательных единицах типа FR и на 52 % в единицах типа S. Очевидно, ремоделирование нервно-мышечного аппарата при кратковременной мобилизации — более сложный процесс, чем просто линейная взаимосвязь снижения ЭМГ, мышечной массы и нарушения физической деятельности.

Нервно-мышечные адаптации. При достаточной нагрузке большинство элементов системы адаптируются. Например, 7-дневная иммобилизация камбаловидной мышцы крыс (небольшая длина) привела к снижению мышечной массы на 37%, деполяризации мембран волокон на 5 мВ, уменьшению миниатюрных потенциалов концевой пластинки на 60 % и снижению перемещения Na+-K+ через мембрану на 25% (Zemkova et al., 1990).

В большинстве подобных исследований отмечают конверсию мышечных волокон. Наблюдается уменьшение количества мышечных волокон типа МО и увеличение — волокон типа БОГ, что, по-видимому, включает конверсию структуры ферментов волокон типа БОГ (Fitts, Brimmer, Heywood-Cooksey, Tirnmermann, 1989; Oishi et al., 1992).

Эту адаптационную реакцию можно объяснить тем, что вследствие иммобилизации больше всего «страдают» волокна, чья активность понижается больше всего, т.е. мышечные волокна типа МО. Мышечная атрофия, обусловленная иммобилизацией конечности, приводит к значительному снижению силы и нарушению основных функций.

Например, иммобилизация в течение 6 недель (перелом конечности) привела к снижению силы максимального произвольного сокращения на 55% и уменьшению максимального произвольного сокращения ЭМГ в мышце руки на 45% (Duchateau, Hainaut, 1991). При иммобилизации такой продолжительности ингибируется способность человека осуществлять в ЦНС побуждение, достаточное для максимальной активации мышцы руки.

Тем не менее подобные изменения не нарушают способность испытуемых поддерживать максимальную силу в течение 60 с. Последствия иммобилизации очевидны также на уровне двигательной единицы. Иммобилизация в течение 6-8 недель изменяет свойства и поведение двигательных единиц мышц руки человека (Duchatean, Hainant, 1990).

При выражении порога рекрутирования относительно максимальной силы отмечали увеличение количества двигательных единиц высокого порога в иммобилизованной мышце. Однако средняя сила, образуемая этими единицами, была меньше; кроме того, снижался пик амплитуды потенциалов действия двигательных единиц. Наблюдалось также увеличение диапазона рекрутирования и уменьшение диапазона модуляции интенсивности разряда.

Подвешивание задней конечности. Когда астронавты впервые отправлялись в космос, тревогу специалистов вызывали две проблемы: смогут ли астронавты передвигаться за пределами космического корабля и какие физиологические адаптации произойдут в их организме вследствие пребывания в условиях невесомости. Обе проблемы тщательно изучались. В частности, проводились биомеханические исследования динамики движений в условиях невесомости.

Для изучения физиологических адаптации ученые использовали модель, согласно которой животное (обычно крыса) подвешивалось за задние конечности на несколько недель. Животное могло свободно двигать конечностями, не касаясь опоры, и осуществлять многие из своих повседневных функций, испытывая минимальный стресс (Thomason, Booth, 1990).

Иммобилизация конечности
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *