Читать книгу Ловкость и технология формирования техники двигательного действия - Ринат Маратович Гимазов - Страница 13

Мышечный тонус – это длительное, как правило, низкоинтенсивное напряжение скелетных мышц, которое отличается малой утомляемостью и большой экономичностью [332]. Такое определение мышечного тонуса не отвечает на главный вопрос: «Какая двигательная задача решается мышечным тонусом в выполнении целостной двигательной функции»? Даже последующая характеристика важности мышечного тонуса в управлении движением даёт описание либо «результата» его функционирования – определяет положение тела и его звеньев относительно друг друга, необходимых для любого целевого движения, либо указываются на «процессуальные характеристики» возникающие в феномене мышечного тонуса, например, на физиологические параметры скелетных мышц, таких как начальная длина, упруго-вязкие и другие свойства, возникающие при создании необходимых для движения степеней свободы в сочленениях тела. Характеристика понятия мышечного тонуса через «результат-процессный» подход позволяет внешне описывать изучаемое явление, но не позволяет сконцентрироваться на ее решаемой двигательной задаче, сути явления, и таким образом приблизиться к целостности понимания роли мышечного тонуса во всей двигательной системе человека.

На отсутствие чёткого и однозначного определения тонуса мышц указывают M.L. Latash, V. M. Zatsiorsky (2016) [392, с. 85—86], «мышечный тонус является, возможно, одним из наиболее часто используемых и наименее определённым понятием в исследованиях движения, позы и двигательных расстройств», что вызывает много недоразумений в научной литературе и появление различных устройств, которые претендуют на объективную оценку мышечного тонуса. Они приводят определения мышечного тонуса из различных Словарей: «нормальная степень твёрдости или небольшое сокращение мышц в покое» [223], «непрерывное и пассивное частичное сокращение мышц, или сопротивление мышцы, возникающее при ее пассивном растяжении во время состояния покоя» [224; 354, с. 59—84], соотносят понятие мышечного тонуса с понятиями «состояния бдительности» и «устойчивого состояния». При определении мышечного тонуса, в первом случае, принято требовать от человека достижения полного покоя или расслабления мышцы, и в этом состоянии проводят диагностику движений исследуемой конечности, но не учитываются такие характеристики мышечной ткани как устойчивость к растяжению (жёсткость) и сопротивление к изменению скорости (демпфирование). Во втором случае приравнивают тонус мышц с исходным уровнем значений электромиографии в состоянии покоя, но этот случай тесно связан с умением человека расслабляться, что также накладывает определённые ограничения на его применение в практике. Третий, инструментальный, способ определения мышечного тонуса, M.L. Latash и V. M. Zatsiorsky считают наименее информативным из-за присутствия неучтённых факторов у разных людей (различие по количественному выражению значений подкожного слоя жира, особенностей электромагнитных свойств кожи) при измерении жёсткости мышечной ткани в точках (зонах) соприкосновения прибора с телом человека. Чаще всего в этих приборах измеряют сопротивление тканей при деформации, приложенные к поверхности части тела и измеряют кажущуюся жёсткость всех тканей, что определяется, в свою очередь, многочисленными факторами, связанными и не связанными с нервной регуляцией мышечного состояния [335, С. 95].

Своё понимание понятия «мышечный тонус» M.L. Latash, V. M. Zatsiorsky связывают с определением, предложенное Н. А. Бернштейном (1947), как адаптивную функцию нейромоторного аппарата, с настройкой и готовностью (учёта текущего состояния и возбудимости отдельных компонентов) нервно-мышечной системы в решении активных задач удержания ортостатической позы и задач движения. По их мнению, такое определение заслуживает внимания. Во-первых, это явно касается активной функции мышц. Во-вторых, это говорит о том, что оценка мышечного тонуса в состоянии покоя или отсутствия движений вряд ли заслуживает доверия [392, с. 96].

Что понимается под понятием «мышечный тонус» самим Н. А. Бернштейном (1947)? Он даёт такое определение: «Мы будем в дальнейшем изложении понимать под мышечным тонусом палеокинетический модус работы поперечно-полосатой мышцы, взятый в его целом, т.е. включающий в себя не только смещения механических параметров мышцы, но и все сдвиги, неразрывно связанные с этими смещениями согласно правилу параллелизма» [20, с. 93].

Как мы выяснили в 1 главе задачей двигательных центров руброспинального уровня нервной системы является решения уравнения с двумя значениями переменных – определения состояния мышцы и ее длины с целью создания необходимых механических усилий из-за постоянных изменений пассивной части опорно-двигательного аппарата относительно друг друга в пространстве во время движения и контроля физиологического, биохимического состояния внутренней среды скелетных мышц для процесса напряжений и релаксаций.

Многие исследователи приводили убедительные доказательства, как полезности, так и практической значимости учёта биомеханических показателей скелетных мышц, в основном, ведущих в том или ином спортивно-двигательном упражнении (действии). Измерение мышечного тонуса в большинстве случаев ограничивалось определением жёсткости [405; 211; 186; 246; 31 и др.].

Но здесь возникает противоречие – работы касались только его части, а не всех скелетных мышц, Николай Александрович Бернштейн говорил о реактивности целостного организма, о его подготовленности к принятию команд от центров управления. Для разрешения данного противоречия необходимо внести дополнительные условия, которые из-за своей явственности, почему-то не включались в решение задачи.

В научной литературе, посвящённой строению и функционированию позвоночника, сложилось мнение, что основной причиной уменьшения расстояния межпозвонкового сустава является способность пульпозного ядра под действием сил тяжести и при значительном давлении отдавать воду по узким каналам пластинки позвонка к центру тела позвонка, тем самым укорачиваться по своей длине. Для восстановления длины при отсутствии силы тяжести тела, находясь в горизонтальном положении, например, ночью, ядро забирает воду назад из позвонка, и диск приобретает свою исходную толщину. Adams и соавторы [346, с. 132; 347, с. 5] своими исследованиями молекулярного изменения протеогликанов в студенистом ядре и фиброзном кольце в онтогенезе человека пришли к выводу, что изменения высоты диска и расстояния между позвонками в течении дня зависит от содержания жидкости в ядре.

Общепризнанный факт о не сжимаемости жидкости и ее способности перемещаться под действием физических сил как-то не согласуется с причинностью изменения длины межпозвонкового расстояния. Так, по нашему мнению, основной причиной, увеличивающей исходную нагрузку на межпозвоночный диск, помимо сил тяжести и, как следствие, уменьшения жидкости в пульпозных ядрах позвоночника, является сила скелетных мышц, возникающая вследствие напряжения околопозвоночных мышц туловища.

Более поздние (2016 г.) публикации исследователей подтвердили точку зрения автора. Так группа немецких авторов, работающих в г. Берлин (Германия) и г. Монреаль (Канада), в своей статье «Review of the fluid flow within intervertebral discs – How could in vitro measurements replicate in vivo?» (Обзор потока жидкости в межпозвоночных дисках) опубликовала результаты исследования высоты межпозвонковых дисков, содержания жидкости в диске, измерения внутри дискового давления методом стадиометрии (stadiometry – определения расстояния объекта на основе его изображения) на основе магнитно-резонансной томографии в естественных и лабораторных условиях. Они показали, что объем межпозвонкового диска, содержание жидкости и его давление в диске, высота диска в большой степени изменяются в зависимости от внешней нагрузки [408].

Так как позвоночник является упругой системой соединённых между собой тел позвонков, то эта система не может не отреагировать на внешние силовые воздействия. В данном случае, под внешними воздействиями понимается напряжение скелетных мышц позвоночника, которое приводит к изменению длины этих самых мышц. На это указывает и сам Н. А. Бернштейн: «…напряжение мышцы есть величина, определяющаяся уравнением с двумя неизвестными; оно зависит: 1) от физиологического состояния мышцы (того, что можно назвать механической мерой её возбуждения) и 2) от её наличной длины (и ещё скорости деформации)» [20, с. 92].

На скелетных мышцах конечностей данное состояние (напряжение скелетных мышц) антропометрически практически никак не отражается (за исключением изменения угла в суставах в расслабленном состоянии руки или ноги), но на длине позвоночного столба – не может не сказаться. Общепризнанный факт, что к вечеру человек меньше по длине (ниже по росту) чем утром. И приводятся различные аргументы – усталость, уменьшение (по толщине) межпозвоночного диска, снижение воды в пульпозном ядре диска и т. д. Практически указываются не на причины, а на следствия произведённых реакций организма.

Таким образом, колебания длины тела в вертикальной позе есть не что иное, как адаптивные изменения нервно-мышечной системы, а сам «мышечный тонус» есть результат деятельности руброспинального уровня нервной системы, обеспечивающий реализацию процессов сокращений и релаксаций скелетных мышц.