Электрофизиологическое исследование нервно-мышечного аппарата у баскетболистов с посттравматическими заболеваниями коленного сустава

Литературный обзор по теме работы

Влияние систематической спортивной деятельности на функциональное состояние нервно-мышечного аппарата

Систематические спортивные тренировки ведут к морфологическим и функциональным перестройкам нервно-мышечного аппарата. Гипертрофическая перестройка скелетной мускулатуры характеризуется ростом числа саркомеров, митохондрий, увеличением саркоплазмы, количества миоглобина (в медленных мышцах) и сопровождается значительными биоэнергетическими изменениями.

Адаптация к физическим нагрузкам при мышечной деятельности во всех случаях представляет собой реакцию целостного организма, однако специфические изменения тех или иных функциональных системах могут быть выражены в различной степени. Известно, что активная (оптимальная) мышечная деятельность оказывает благоприятное влияние на функционирование различных физиологических систем организма. Физические упражнения положительно сказываются на умственной работоспособности и состоянии вегетативной сферы организма, деятельности внутренних органов, нормализуют обменные процессы, то есть способствуют сохранению постоянства внутренней среды (Н.А. Белая, 2004; Г.А. Макарова, 2008).

Мышечный аппарат хорошо тренированного человека располагает большими запасами энергетических потенциалов, которые могут быть эффективно использованы в экстренных случаях. Интенсивные физические нагрузки предупреждают характерные для гипокинезии расстройства, вызывая явления адаптации и повышение резистентности сердечно-сосудистой системы и всего организма к действию неблагоприятных факторов окружающей среды. Физическая тренировка формирует гармоническое взаимодействие двигательных, вегетативных и психических функций, определяет функционирование нервных и гуморальных регуляторных механизмов. Интенсивная мышечная деятельность является естественным и лучшим средством профилактики гипокинетических расстройств, среди которых наибольшее значение имеют нарушения функции сердечно-сосудистой системы (Г.А. Макарова, 2004; С.Е. Павлов, 2010). Физические тренировки предупреждают трофические расстройства и дегенеративные изменения многих систем организма, в частности, развитие атрофии мышц, приводят к более экономичному и более эффективному режиму работы сердца, эффективному использованию компенсаторных механизмов, улучшают утилизацию макроэнергетических соединений в сердечной мышце и других органах, улучшают сократительные свойства белков сердечной мышцы за счет более экономного использования энергии и усиления окислительных процессов. Под влиянием физических тренировок развивается энергосберегающий эффект и повышаются функциональные резервы сердечной мышцы.

Мышечная система через нервную систему оказывает стимулирующее влияние на многие внутренние органы, в то время как при отсутствии мышечной деятельности исключаются эти стимулирующие влияния, вследствие чего ухудшаются функции ряда органов и систем, ускоряются процессы старения организма. Работа мышц оказывает многообразное воздействие на организм человека, отличаясь интенсивными процессами обмена веществ. Работающие скелетные мышцы вызывают резкое увеличение расхода энергии, стимулируя деятельность внутренних органов, особенно сердца и сосудов. Наряду с этим скелетные мышцы оказывают и трофическое влияние на нервную систему, на другие органы и ткани, на обмен веществ и дифференцировку клеток.

Во взаимодействии целостного организма с окружающей средой особенно большая роль принадлежит двигательной функции — активной мышечной деятельности. Существуют биохимические механизмы срочной адаптации к физическим нагрузкам. Наряду с этими срочными механизмами включаются в действие и более долговременные механизмы. Все эти механизмы обеспечивают повышение утилизации кислорода крови и возможность возрастания энергетического обеспечения мышечной деятельности.

Физические тренировки улучшают кровоснабжение скелетных мышц, что приводит к более полноценному и экономному использованию питательных веществ, удалению конечных продуктов обмена веществ (устранение усталости). Под влиянием активных упражнений в тканях работающей мускулатуры образуются вещества преимущественно белковой и фосфорной природы, которые вместе с гормонами, циркулирующими в крови, оказывают стимулирующее влияние на весь организм (М.Г. Пшенникова, 1986; D.A. Jones, J.M. Round, 1990;А.Дж. Мак-Комас, 2001; В.И. Ильинич, 2005). Обнаружены различные эффекты активности симпатической и парасимпатической нервной системы у физически тренированных и нетренированных лиц (С.Е. Павлов, 2000; А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб, 2005). Так, для людей, физически малоактивных или находящихся на длительном постельном режиме, характерно возбуждение симпатической нервной системы (преобладают процессы диссимиляции). Напротив, у спортсменов и физически активных людей характерно возбуждение парасимпатической нервной системы (преобладание процессов ассимиляции), что более выгодно для организма.

Следует помнить о наличии многочисленных рецепторов (нервных окончаний) в мышцах и суставах. Эти рецепторы возбуждаются при движениях и мышечной работе и рефлекторным путем воздействуют на ЦНС, которая контролирует деятельность внутренних органов. Поток раздражений с рецепторов мышц и суставов вызывает перестройку функционирования внутренних органов, активирует окислительно-восстановительные процессы, способствует более рациональному и полному использованию тканями кислорода и более полному выведению из организма конечных продуктов обмена веществ. Расширение кровеносных сосудов и увеличение кровоснабжения мышц, возникающие вследствие физических тренировок, отражаются на энергетических процессах в тканях и органах. Уровень этих процессов находится в тесной связи с двигательными реакциями в ответ на раздражения, поступающие из внешней среды (Н.Д. Граевская, 2004; A.C. Солодков, Е.Б. Сологуб, 2005).

Следует отметить, что влияние физических нагрузок на функциональное состояние ЦНС огромно. Первостепенное значение для нормального течения психических процессов имеет, безусловно, физическая активность в силу того, что между деятельностью ЦНС и работой ОДА человека существует очень тесная связь. В скелетной мускулатуре находятся специфические нервные окончания (проприорецепторы), которые при мышечных сокращениях по принципу обратной связи посылают в мозг стимулирующие импульсы. Исследования подтверждают, что многие функции ЦНС зависят от активности мышц. С одной стороны, задача импульсов, идущих от проприорецепторов, состоит в том, чтобы сигнализировать мозгу о реализации совершаемых движений (например, таких как поднимание руки, сжатие кистей и т.п.). С другой — специфические нервные клетки одновременно повышают общий тонус коры головного мозга, в результате чего возрастает его общая функциональная способность. При этом минимальные мышечные нагрузки вызывают повышение возбудимости коры головного мозга. Длительная и интенсивная мышечная работа вызывает резкое понижение возбудимости и углубление тормозных процессов (Н.А. Бернштейн, 2004; В.Н. Платонов, 2008).

Двигательная активность — это постоянный процесс приспособления организма к изменяющимся условиям окружающей среды, направленный на бесконечное совершенствование приспособительных механизмов. Однако, нерациональное применение физических нагрузок может привести к функциональным перегрузкам, травмам и заболеваниям ОДА и явиться значительным тормозом в подготовке спортсменов к ответственным соревнованиям. Чрезмерная физическая нагрузка приводит к обострению хронических заболеваний или к развитию перенапряжения различных органов и систем организма.

Дезорганизация в функционировании нервно-мышечной системы спортсменов под влиянием травматических повреждений опорно-двигательного аппарата

В условиях современной спортивной деятельности малейшая дезорганизация в работе нервно-мышечного аппарата выступает лимитирующим фактором в максимальном раскрытии возможностей спортсмена и обеспечении их максимальной реализации на всей дистанции. Перманентный фактор риска предполагает обеспечение оптимальной работы нервной системы: ее правильное восприятие информации, поступающей из внешней и внутренней среды, быструю переработку сигналов, обеспечение адекватной реакции мышечного сокращения. В условиях сбоя одного из этих факторов мышца не может адекватно увеличить силу своего сокращения, возникает снижение мышечного тонуса, и мышца с опозданием включается в работу, независимо от желания спортсмена — это рефлекторная реакция организма. Вместо пораженной мышцы-агониста, в выполняемом движении, включаются другие мышцы, не всегда хорошо приспособленные к выполнению этого движения, появляется боль, травмируются суставы, связки, падает скорость и сила сокращения. При этом мышца-агонист со сниженным тонусом, запаздывая с включением в работу в определенном суставе, лимитирует развитие максимального усилия в нем. В месте прикрепления гипотоничной мышцы к суставу возникают болевые синдромы и перенапряжение связочной ткани, приводящее в последствие к травме (М.Н. Алфимов, 2011).

П.А. Ренстрем (2003) выделяет следующие виды нарушений функций ОДА:

• контрактуры и порочные установки;
• вегетативно-трофические расстройства — отек, дистрофические изменения тканей, гипотрофия мышц, остеопороз и другие;
• снижение мышечной силы и выносливости — ослабление или полное выпадение функций отдельных мышц;
• нарушение опорной и локомоторной функции (стояние, ходьба, бег, прыжки) — асимметрия в распределении нагрузки на нижние конечности, снижение устойчивости, равновесия и др.

У спортсменов достаточно быстро снижается общая работоспособность и выносливость к физическим нагрузкам, нарушается координация движений. За этим следует ухудшение, а, в ряде случаев, и потеря основных двигательных качеств, и утрата специальных двигательных навыков.

Известно, что соединительная ткань, богатая коллагеновыми волокнами, легко поддается растяжению и обладает очень большой прочностью на разрыв. В случае, когда происходит растягивание ненапряженной мышцы, соединительно-тканные элементы предотвращают повреждение собственно мышцы. При приложении же силы, превышающей их прочность, соединительно-тканные элементы первыми подвергаются повреждению. Если это превышение оказывается очень значительным, то одновременно повреждается и мышечная ткань. Сильно растягивающее воздействие в момент активного сокращения мышцы вызывает повреждения собственно мышечной ткани. При хроническом переутомлении и перенапряжении мышц в процессе тренировки в них развиваются патологические перестройки (В.И. Дубровский, 2005). В мышечных фибриллах иногда происходит разрыв, а также частичный или полный отрыв от соединительной оболочки и от сухожилий. Часть измененных волокон замещается соединительной тканью, но в ряде случаев возможны и регенеративные процессы, в силу чего длительное время объем и поперечник мышцы могут не уменьшаться, а работоспособность и сила мышц оставаться прежними или даже незначительно возрастать. Однако эластичность и прочность таких мышц снижаются. При более выраженном хроническом переутомлении и перенапряжении мышц работоспособность и сила мышц снижаются, а снижение эластичности и прочности подобных мышц еще более выражено.

В основе большинства функциональных изменений, которые наблюдаются у травмированных спортсменов лежат двигательные расстройства, в результате снижается работоспособность мышечных групп, вовлеченных в патологический процесс, опороспособность ног, возникают ограничения статодинамической функции позвоночника. Характер тех или иных функциональных нарушений ОДА определяется, прежде всего, тяжестью травматического повреждения и степенью местных изменений в пораженных тканевых структурах. Помимо этого, функциональное состояние травмированного звена ОДА определяется периодом вынужденной акинезии (иммобилизации), гипокинезии, связанной с необходимостью постельного режима. Это ведет к снижению функционального состояния не только травмированного звена ОДА, но и всего организма (В.Ф. Башкиров, 1987; S. Schneider et al., 2006; J.M. Hootman et al., 2007).

Как известно, собственно мышечная ткань очень эластична, но обладает небольшой прочностью на разрыв. При систематических перенапряжениях преобладают дистрофические процессы, приводящие к потере эластичности мышечной ткани, а в последующем — к патологическим изменениям в комплексах мышца-сухожилие-кость и кость-связка-кость (Дж.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл, 1997). Одной из причин перенапряжения ОДА называется нарушение мышечного антагонизма. Причиной мышечного дисбаланса может служить нарушение координированного взаимодействия агонистов и антагонистов (мышечный антагонизм), окружающих сустав (Р. Гранит, 1973). В регуляции этого взаимодействия важную роль играют миотатические рефлексы (рефлекс растяжения и обратный рефлекс растяжения) (Р. Гранит, 1973), а также суставные механорецепторы (М.Дж. Алтер, 2001). Активация рефлекса растяжения обусловливает сокращение растянутой мышцы-антагониста, уменьшает растяжение нервно-мышечных веретен и, тем самым, снижает активность их рецепторов (Р. Гранит, 1973). Этот спинальный рефлекс тонко регулируется высшими отделами ЦНС и дополняется специальными воздействиями центров на мышцы-антагонисты в соответствии с характером двигательного задания и условиями его выполнения (Р. Гранит, 1973; Н.А. Бернштейн, 2004; P. Brukner, K. Khan 2008). Обратный рефлекс растяжения контролирует тонус обоих взаимодействующих мышечных групп — агонистов и антагонистов — путем аутогенного ингибирования с участием нервно-сухожильных веретен — рецепторов, находящихся вблизи мышечно-сухожильного соединения. При достижении порога напряжения, обусловленного активным сокращением, нервно-сухожильное веретено разряжается, ингибируя сокращение и расслабляя активную мышцу — агонист, а также деполяризует альфа-мотонейроны (a-МН) антагониста (иннервирующие экстрафузальные волокна, которые являются основным «мотором» мышцы), способствуя его сокращению (М.Дж. Алтер, 2001). Следует отметить, что профилактика перенапряжения ОДА и нарушения мышечного антагонизма в настоящее время не находит широкого использования, в редких случаях, ограничиваясь применением восстановительных средств общего назначения и специальных физических упражнений с целью профилактики перенапряжения и травматизма ОДА. Также не ясна первопричина мышечного дисбаланса: излишняя сила и напряжённость мышцы, требующая расслабления, или её ослабленность, требующая силовой тренировки (Р.В. Тазиев, 2002).

Известно, что изменение взаимодействия кинематических звеньев тела спортсмена при выполнении спортивных движений по причине мышечного дисбаланса могут приводить к усталостным повреждениям при различных спортивных движениях. В частности, коленный сустав является самым напряженным и биомеханически самым сложным суставом, участвующим в реализации функции опоры и движения (Т. Krosshaug et al., 2007). Тем самым прочность коленного сустава обеспечивается связками и сухожильными растяжениями мышц. Основная роль крестообразных связок — ограничивать сдвиги голени в отношении бедра вперед (ПКС) и кзади (ЗКС). Кроме того, они, закручиваясь одна на другую при внутренней ротации голени, ограничивают это вращательное движение. Взаимодействуя с боковыми связками, они препятствуют переразгибанию коленного сустава. Боковые связки, медиальная и латеральная, препятствуют боковым сдвигам в коленном суставе. Они максимально напрягаются в разогнутом положении колена и исключают боковую подвижность и ротацию голени (H. Steckel et al., 2007).

В настоящее время считается доказанной определяющая роль проприорецепторов капсульно-связочных структур коленного сустава в управлении стабилизирующей функцией околосуставных мышц (A. Heijne et al., 2008). Наибольшее количество рецепторов обнаружено в крестообразной связке, капсуле сустава, менисках, связке надколенника. Отмечена прямая связь между их количеством на единицу площади и клиническим проявлением нестабильности в коленном суставе. Установлено, что после разрыва ПКС значительно снижается уровень афферентной информации об угловом положении сустава, что приводит к рецидивирующему повреждению его стабилизаторов и прогрессированию нестабильности (B.C. Ветрилэ, С.В. Колесов, А.К. Борисов, 2002).

Коленный сустав фиксируется взаимодействием и оптимальным тонусом как односуставных, так и двусуставных мышц. Фиксация коленного сустава достигается при оптимальном балансе сил окружающих его мышц (В.А. Колесниченко, А.И. Продан, А.А. Тяжелов, 2007). Рядом авторов (Ю.В. Гордеев, И.М. Рахма, В.А. Чуев, 2009) отмечена значительная роль мышечной силы антагонистов в формировании мышечного взаимодействия. Так функцией четырехглавой мышцы бедра, помимо разгибания коленного сустава, является «контроль» сгибания сустава мышцами задней поверхности бедра (П.А. Ренстрем, 2003). В этой связи изменение длины и мышечной силы сгибателей и разгибателей коленного сустава снижает их стабилизирующее действие при движениях в суставе.

L. Peterson, P. Renstrom (2008) также отмечают, что мышечный дисбаланс на уровне травматических повреждений коленного сустава вызывает непосредственное ослабление его сумочно-связочного аппарата коленного сустава. Так, изолированное сокращение четырехглавой мышцы бедра увеличивает деформацию передней крестообразной связки в 5 раз. Заболевания от перенапряжения коленного сустава характерны преимущественно для прыгунов (30%). При перенапряжениях, связанных с бегом, основные повреждения локализуются в области симфиза и в местах прикрепления приводящих мышц — у 50% спортсменов (Г.П. Котельников, 1998).

Мышечный дисбаланс приводит к перераспределению нагрузок в звеньях кинематических цепей с развитием биомеханической перегруженности соответствующих групп мышц с изменением мышечной координации и оптимальности при выполнении физических упражнений (В.А. Колесниченко, А.И. Продан, А.А. Тяжелов, 2007). Это приводит к снижению фиксирующего действия многосуставных мышц и натяжению сумочно-связочного аппарата, который при выполнении спортивных движений воспринимает несвойственные ему нагрузки. Это неизбежно ведет к перенапряжению и хронической травматизации суставных и околосуставных структур (П.А. Ренстрем, 2003; В.А. Колесниченко, А.И. Продан, А.А. Тяжелов 2007).

Таким образом, последствия травм — наглядная иллюстрация тесной взаимосвязи морфологии и функции: нарушение тканевых структур при травме часто приводит к патофизиологическим изменениям в тканях, нарушениям функции травмированного звена и всего ОДА в целом.

Частота возникновений травматических повреждений и заболеваний опорно-двигательного аппарата у спортсменов, специализирующихся в баскетболе

Спортивный травматизм, по разным источникам, составляет 2-5% от общего травматизма (бытового, уличного, производственного и др.). Частота травм во время тренировок, соревнований и на учебно-тренировочных сборах неодинакова. Во время соревнований степень риска получения травмы выше, чем на тренировках и учебно-тренировочных занятиях. На занятиях, во время которых по каким-либо причинам отсутствует тренер или преподаватель, спортивные травмы встречаются в 4 раза чаще, чем в его присутствии, что подтверждает их активную роль в профилактике спортивного травматизма (Н.М. Валеев, 2009).

Среди острых травм у представителей различных видов спорта, включая игровые, наибольший процент составляют повреждения менисков коленного сустава и капсульно-связочного аппарата суставов. Среди хронических заболеваний на первом месте стоят болезни суставов (деформирующие артрозы, болезни жировых тел и хроническая микротравматизация связок, менископатии, бурситы и др.). Хронические заболевания мышц, сухожилий (на их протяжении и в месте прикрепления к кости), заболевания надкостницы, позвоночника, включая остеохондрозы, спондилезы и спондилоартрозы, также нередко встречаются у спортсменов (Р.В. Тазиев, 2002; Л.П. Гребова, 2006).

Таким образом, характер травм и заболеваний ОДА, их тяжесть зависят от вида спорта. В частности, у баскетболистов по локализации повреждений чаще всего наблюдаются травмы конечностей, среди которых преобладают повреждения суставов, особенно коленного и голеностопного. Также имеют место растяжения, разрывы мышц и сухожилий, воспалительно-дегенеративные изменения в этих анатомических образованиях, заболевания суставов, костей и надкостницы (С.П. Миронов, А.К. Орлецкий, М.Б. Цыкунов, 1999). Предупреждение спортивного травматизма основано на принципах профилактики повреждений с учетом особенностей отдельных видов спорта.

Баскетбол относится к категории контактных командных игр, характеризующихся полиструктурной формой упражнения, большими объемами беговой, прыжковой, специально-технической нагрузки. Она изобилует резкими ускорениями, прыжками, внезапными остановками или рывками, финтами. Все это, вместе с изменением направления движений, элементами своеобразного единоборства под щитом и во время приема мяча, обусловленные контактностью, предъявляет большие требования к ОДА баскетболиста (Н.М. Валеев, 2009).

Травмы ОДА у баскетболистов составляют 70,1% всей патологии.
На долю острых травм коленного сустава приходится 54,9% всей патологии. Анализ характера травм у баскетболистов позволил выявить сравнительно большое число тяжелых повреждений ОДА. К ним относятся переломы длинных трубчатых костей и вывихи. Переломы в основном локализуются в области предплечья, возникают при падениях, причиной которых, как и в других видах спорта, является применение (часто умышленное) запрещенных приемов. Вывихи обычно локализуются в области пальцев кисти и возникают при отборе мяча во время игры под щитом (Л.П. Гребова, 2006).

В спортивной практике баскетболиста часто встречаются следующие повреждения и заболевания ОДА.

1. Хронический миоэнтезит (в области ахиллова сухожилия и плечевого сустава) — заболевание, возникающее вследствие микрорастяжений и сухожильного аппарата или воспалительно-дегенеративных изменений, развившихся в этих анатомических образованиях под влиянием хронических перенагрузок и перенапряжений (A. Heijne et al., 2008).

2. Болезнь Осгуда-Шлаттера. Повторяющиеся сгибания колена могут вызвать раздражение в точке, где сухожилие коленной чашки прикрепляется к передней части большеберцовой кости. Это состояние известно как «синдром Осгуда-Шлаттера», или «болезнь Осгуда-Шлаттера». Причиной является комбинация повторяющейся спортивной активности, напряженности в мышечно-сухожильных элементах, вызванной ускорением роста и мягкости формирующейся кости, к которым прикрепляется сухожилие. Особому риску подвергаются спортсмены в возрасте 8–14 лет, особенно активные, включающие много беговой нагрузки (П.А. Ренстрем, 2003; Н.Д. Граевская, Т.И. Долматова, 2004). В последствие у 10% спортсменов с синдромом Осгуда–Шлаттера в сухожилии возможно формирование окостенения, которое может причинять боль в течение всей жизни.

3. Разрыв ПКС. ПКС одна из самых травмируемых связок коленного сустава. Механизм травмы чаще всего связан с занятиями спортом и часто заключается в вальгусном искривлении голени и ее пронации. Главным симптомом разрыва ПКС является нестабильность сустава. Длительное игнорирование нестабильности приводит к раннему артриту коленного сустава. При выраженной нестабильности рекомендуется хирургическая операция, заключающаяся в реконструкции ПКС, которая может быть осуществлена несколькими способами. Спустя 6 месяцев после разрыва ПКС человек может вернуться к прежнему уровню физической активности (Дж.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл, 1997, Н.В. Корнилов и др., 2001).

Травма ПКС является одной из самых частых повреждений в спорте вообще (J.M. Hootman, 2007). Женские виды спорта, в числе которых гимнастика, баскетбол, а также футбол, по данным этих авторов, имеют высокий коэффициент травм ПКС. Это неслучайно, так как во всех видах спорта травм среди женщин всегда больше, чем среди мужчин (футбол, баскетбол, борьба, волейбол), так как женщины более подвержены травмам ПКС, чем мужчины.

4. Вывих надколенника. Острый вывих надколенника встречается достаточно часто. Сам по себе вывих надколенника возникает редко, но при врожденных аномалиях коленного сустава или как последствие других травматических повреждений колена, вывихи надколенника занимают второе по частоте место среди повреждений коленного сустава. В большинстве случаев возникает наружный вывих надколенника, реже — внутренний. Очень редко встречается вывих надколенника, называемый торсионным, при котором надколенник поворачивается вокруг своей оси (Г.П. Котельников, 1998).

Причиной вывиха надколенника служит непрямое воздействие травмирующей силы при резких поворотах на месте, прыжках, во время спортивных состязаний и танцев. При этом разрываются связки надколенника, и надколенник смещается со своего нормального положения. Пациенты жалуются на боли в колене. В состоянии вывихнутого надколенника пострадавший не может двигать ногой в коленном суставе. Ногу пациент удерживает в слегка согнутом положении. При осмотре обнаруживается изменение формы колена ( З.С. Миронова, Р.И. Меркулова, 1982; S. Schneider, B. Seither, S. Tonges, H. Schmitt, 2007).

5. Повреждение менисков коленного сустава. Причиной разрыва мениска является непрямая или комбинированная травма, сопровождающаяся ротацией голени кнаружи (для медиального мениска), кнутри (для наружного мениска). Кроме того, повреждение менисков возможно при резком чрезмерном разгибании сустава из согнутого положения, отведении и приведении голени, реже — при воздействии прямой травмы (удар суставом о край твердого предмета). Повторная прямая травма (ушибы) может привести к хронической травматизации менисков (менископатия) и в дальнейшем к разрыву его (после приседания или резкого поворота). Дегенеративные изменения мениска могут развиться в результате хронической микротравмы, после ревматизма, подагры, хронической интоксикации, особенно если последние имеются у лиц, которым приходится много ходить или работать стоя. При комбинированном механизме травмы, кроме менисков, обычно повреждаются капсула, связочный аппарат, жировое тело, хрящ и другие внутренние компоненты сустава (С.Н. Попов, 2005).

6. Киста Бейкера (или Беккера) или киста подколенной ямки — это доброкачественное образование, анатомически связанное с полостью коленного сустава, заполненное жидкостью. Киста Бейкера является результатом воспалительного процесса слизистых межсухожильных сумок мышц. При воспалении в коленном суставе увеличивается образование суставной воспалительной жидкости. Избыток этой жидкости из полости сустава попадает в подколенную область (А.В. Дубровская, 2007, Г.А. Макарова, 2004).

Симптомы:

• чувство натянутости в подколенной впадине, распространяющееся вниз на икроножную мышцу;
• полное сгибание или разгибание ноги в колене затруднительно;
• суставная сумка выступает в подколенной впадине как тугой округлый желвак (заметен при выпрямлении ноги в колене).

7. Посттравматический деформирующий артроз с локализацией в коленном суставе. При этом заболевании изменения главным образом проявляются в том, что суставной (гиалиновый) хрящ постепенно утрачивает эластичность, а затем происходит разной степени гибель этого хряща. «Старение» суставов имеет место в ряде случаев и не у старых людей. Согласно литературным данным, это заболевание не только поражает спортсменов зрелого возраста и со значительным стажем, но и наблюдается у молодых спортсменов, у которых в прошлом было значительное повреждение данного сустава или ряд повторных травм. Явление артроза обычно больше выражены в тех случаях, когда спортсмен, получив травму, не лечился (Н.Д. Граевская, Т.И. Долматова, 2004).

В обычных условиях нагрузка, которая падает на суставные поверхности, равномерно распределяется по всей поверхности хряща. С началом развития болезни нагрузка распределяется неравномерно. В результате происходит увеличение суставных поверхностей; в периферических, мало нагружаемых участках хрящевой поверхности, начинает разрастаться хрящ с последующим его обызвествлением. Таким образом, потеря эластичности хряща частично компенсируется костными разрастаниями; нагрузка падает на увеличенную поверхность. Так возникают краевые разрастания. Кроме того, в костной ткани вследствие ее пластичности и способности тонко реагировать на все изменения в организме в субхондральных участках развиваются процессы склероза, уплотнения костного вещества (П.А. Ренстрем, 2003, P. Brukner, K. Khan, 2008).

Весьма важна профилактика деформирующего артроза и других травм и заболеваний ОДА. Существенным является предупреждение повреждений при занятиях спортом, поскольку в молодом возрасте основной причиной развития, в том числе, и деформирующего артроза сустава является травма, однократная или повторяющаяся. В результате невнимательного отношения спортсмена к лечению после полученной травмы является одной из самых частых причин преждевременного ухода спортсмена со спортивной арены.

Следует также отметить, что хроническая травматизация суставов (тазобедренного, коленного, голеностопного) и прилегающих к ним структур вызывает рефлекторные изменения со стороны спинальных центров регуляции движений и ухудшения во взаимодействии нервного и моторного звеньев рефлекторной дуги двигательных рефлексов мышц нижних конечностей (О.В. Ланская, 2011, 2014, 2016; О.В. Ланская, Е.Ю. Андриянова, 2012, 2013, 2014, 2015; О.В. Ланская, Л.А. Сазонова, 2016).

Методы оценки нейромоторного статуса у лиц, адаптированных к спорту

В настоящее время создано стройное учение о нейромышечной физиологии и разработан целый ряд клинико-физиологических методов исследования нервно-мышечного аппарата, нашедших применение и в спортивной практике: биопсия, ЭМГ, стимуляционная электронейромиография (ЭНМГ), томография и др. (О.В. Ланская, Е.В. Ланская, 2017). Для выявления функционального состояния двигательной системы применяются методы, определяющие различные свойства нервно-мышечного аппарата: возбудимость, сократимость, рефрактерность и т.д. (Я.М. Коц, 1998; В.Н. Команцев, В.А. Заболотных, 2001; Л.Р. Зенков, М.А. Ронкин, 2004). При этом известно, что у спортсменов, специализирующихся в различных видах спорта, в процессе тренировок совершенствуются специфические для данного вида двигательные качества. Поэтому естественно, что при изучении состояния нейромышечной системы спортсмена, ее совершенствования в процессе тренировки, разносторонняя методика исследования даст более полное представление о ее состоянии (В.Н. Платонов, 2005).

Исследования нервно-мышечной системы у спортсменов с использованием метода биоэлектрической активности мышц — ЭМГ, проводилась со второй половины XX столетия. Но низкий уровень диагностических возможностей электромиографов тех лет и трудности в обработке электромиограмм понизили интерес в проведении данной диагностики у спортсменов (Л.Р. Зенков, М.А. Ронкин, 2004; А.Ю. Мейгал и др., 2009). Дальнейшее развитие метода способствовало расширению возможностей ЭМГ-диагностики. В настоящее время возможна оценка функционального состояния нейромоторной системы, основанная на регистрации и качественно-количественном анализе различных видов электрической активности нервов и мышц — ЭНМГ (С.Г. Николаев, 2003).

Достаточно информативными электрофизиологическими методами являются исследование Н-рефлекса (или рефлекса Гоффмана) и М-ответа (С.Г. Николаев, 2003; Л.Р. Зенков, М.А. Ронкин, 2004), широко применяемых как в области спортивных научных исследований, так и в неврологической практике. Н-рефлекс, который по структуре своей рефлекторной дуги является моносинаптическим, представляет собой рефлекторный ответ моторных единиц исследуемой мышцы на электрическую стимуляцию ее низкопороговых афферентных волокон. При его анализе у спортсменов оцениваются латентный период, порог и динамика амплитуды при увеличении силы стимуляции, форма и длительность Н-рефлекса. В свою очередь, М-ответ отражает суммарный электрический потенциал мышцы в ответ на одиночное электрическое раздражение двигательного или смешанного нерва. При изучении М-ответа измеряют величину порогового раздражения, латентный период, амплитуду, длительность, форму и площадь.

Для исследования кортико-спинальной возбудимости у представителей различных видов спорта имеет значение регистрация моторного вызванного потенциала — моторного ответа скелетных мышц на магнитную стимуляцию нервной системы. Анатомо-физиологические предпосылки возникновения вызванного моторного ответа при магнитной стимуляции периферических нервов и моторной коры головного мозга проанализированы в многочисленных экспериментальных исследованиях, в том числе, и в области спорта (A.J. Pearce, 2000; Р.М. Городничев и др., 2008; Р.Н. Фомин, М.В. Селяев, 2011).

С недавнего времени в спортивной практике нашла свое применение и техника получения мультисегментарных моносинаптических рефлексов мышц (MMRs) (G. Courtine, S.J. Harkema, C. Dy, 2007), или, как их ещё называют, «заднекорешковых мышечных рефлексов» (PRMs) (K. Minassian et al., 2007), вызываемых при накожной стимуляции спинного мозга на уровне между Т11-Т12 позвонками. Авторы показали, что при накожной электрической стимуляции умеренной интенсивности, приложенной на нижнегрудном и поясничном спинальных уровнях в ряде симметрично расположенных мышцах нижних конечностей регистрируются одновременные двигательные ответы, характеристики которых указывают на их эквивалентность Н-рефлексу скелетных мышц. Методика PRMs позволяет регистрировать ответы со множества мышц одновременно, а методика регистрации H-рефлекса — в ограниченном числе мышц. В частности, в работе Е.А. Михайловой (2011) техника PRMs-тестирования была использована с целью изучения модуляций моносинаптических рефлексов мышц нижних конечностей у спортсменов циклических видов под влиянием тренировочных и соревновательных нагрузок. Вместе с тем, в ряде работ О.В. Ланской с коллегами данная техника применялась для изучения механизмов электронейромиографической пластичности шейных и пояснично-крестцовых спинальных систем двигательного контроля проксимальных и дистальных мышц верхних и нижних конечностей у представителей различных видов спорта, в том числе, баскетбола (О.В. Ланская, Е.Ю. Андриянова, 2012; Е.Ю. Андриянова, О.В. Ланская, 2014; О.В. Ланская, Е.Ю. Андриянова, Е.В. Ланская, 2015; Е.В. Ланская, О.В. Ланская и др., 2015; О.В. Ланская, Е.В. Ланская, 2016; Е.В. Ланская, О.В. Ланская, 2016).

С учетом всего вышеизложенного, актуальным явилось изучение особенностей реализации двигательных рефлексов во множестве мышц нижних конечностей одновременно на фоне долговременной адаптации к занятиям баскетболом и ассоциированных с данным видом спорта травматических повреждений ОДА, локализованных преимущественно в области коленного сустава, в чем и заключалась цель нашего исследования.

Методы исследования и контингент испытуемых

1. Изучение анамнеза юношей и девушек, специализирующихся в баскетболе — осуществлялось на основании анализа амбулаторных медицинских карт, в результате которого у ряда спортсменов(ок) были обнаружены неоднократно перенесенные ранее травмы и заболевания ОДА. Среди них отмечались: паратенонит в области ахиллова сухожилия; киста Бейкера; спортивный артроз с локализацией в коленном суставе; травматический синовит в области коленного сустава; повреждение менисков; вывих надколенника; болезнь Осгуд-Шлаттера; разрыв передней или задней крестообразных связок.
2. Плантографическое обследование. Дополнительно, во всех группах участников исследования проводили плантографическое обследование стоп (по методу И.М. Чижина), в результате которого было выявлено наличие уплощения стоп у ряда тренированных испытуемых. У лиц, не занимающихся спортом, плантографическое исследование не выявило уплощения стоп.
3. Методика электронейромиографического исследования. В настоящем исследовании использовалась техника регистрации заднекорешково-мышечных рефлексов (PRM-reflexes) (K. Minassian et al., 2007) во множестве мышц нижних конечностей одновременно посредством накожной электрической стимуляции дорсальных корешков спинного мозга, приложенной на уровне между Т11-Т12 позвонками. Регистрацию PRM-reflexes выполняли с использованием биполярных накожных электродов с межэлектродным расстоянием 2 см, устанавливавшихся на 8-ми билатеральных мышцах нижних конечностей (медиальных икроножных, камбаловидных, передних большеберцовых, коротких сгибателей пальцев стоп) на брюшках мышц посередине между началом и местом прикрепления. В состоянии относительного мышечного покоя, в положении испытуемых лежа на спине, регистрировались пороги, максимальная амплитуда, латентный период рефлекторных ответов тестируемых мышц у нетренированных участников исследования и представителей баскетбола.

В исследовании приняли участие:

• группы практически здоровых юношей и девушек, не адаптированных к систематической спортивной деятельности (по 6 человек в каждой);
• группы практически здоровых юношей (7 человек) и девушек (6 человек), адаптированных к длительным и систематическим занятиям баскетболом;
• группы юношей (6 человек) и девушек (8 человек), специализирующихся в баскетболе и имеющих в анамнезе травмы и (или) заболевания ОДА.

Возраст испытуемых — 18-22 года. Спортсмены на момент исследования имели квалификацию — I взрослый разряд, КМС.

Результаты исследования и их обсуждение. В результате электронейромиографического исследования было выявлено, что долговременные и систематические занятия баскетболом сопровождаются изменениями в функционировании спинномозговых структур, осуществляющих двигательный контроль билатеральных мышц дистальных отделов нижних конечностей. По сравнению с практически здоровыми нетренированными девушками и юношами у баскетболисток и баскетболистов без отклонений в состоянии здоровья выявлено: повышение уровня рефлекторной возбудимости низко- и высокопороговых элементов мотонейронного пула и увеличение скорости проведения электрического импульса по моносинаптическим нервным дугам мышц голени и стопы. Об этом свидетельствуют наименьшие показатели порогов и латентности наряду с более высокими величинами максимальной амплитуды PRM-reflexes тестируемых мышц у спортсменов по сравнению с нетренированными испытуемыми.

Электронейромиографическое тестирование позволило установить, что функциональные изменения в спинномозговых и соответствующих периферических нервно-мышечных структурах, формирующиеся на фоне травматических повреждений коленного сустава и уплощения стоп у спортсменов(ок), выражаются в снижении скорости проведения электрического импульса по соответствующим нервным дугам и в ослаблении рефлекторной возбудимости мотонейронного пула пояснично-крестцовых сегментов спинного мозга, иннервирующих дистальные мышцы нижних конечностей, по сравнению с практически здоровыми баскетболистами(ками). Такой вывод сделан на основании значительно более высоких показателей порогов и латентности наряду с более низкими величинами максимальной амплитуды PRM-reflexes тестируемых мышц у спортсменов с дисфункциями ОДА по сравнению со здоровыми атлетами (в табл. 1 и 2 в качестве примера представлены величины порогов и амплитуды PRM-reflexes у юношей). Установлено также, что хроническая травматизация коленного сустава сопровождается значительным ухудшением качественных электронейромиографических характеристик рефлекторных ответов мышц нижних конечностей, параметры которых в ряде случаев демонстрируют даже ослабление по сравнению с нетренированным контингентом. Исследование показало, что одностороннему хроническому повреждению ОДА нижних конечностей соответствует билатеральный характер функциональных перестроек спинальных систем, иннервирующих мышцы голени и стопы. Установлено, что по сравнению с практически здоровыми представителями баскетбола у спортсменов с повреждениями коленного сустава и уплощением стоп имеет место ослабление функции симметричных невральных структур пояснично-крестцового отдела спинного мозга, иннервирующих ипси- и контралатеральные дистальные мышцы нижних конечностей.

Таблица 1. Среднегрупповые показатели порогов PRMs мышц голени и стопы в исследованных группах квалифицированных баскетболистов (юноши) (мА), M±m

Примечание. Достоверность отличия от соответствующего параметра в группе здоровых спортсменов: * — p

Таблица 2. Среднегрупповые значения максимальной амплитуды PRMs мышц голени и стопы в исследованных группах квалифицированных баскетболистов (юноши) (мВ), M±m

Примечание. Достоверность отличия от соответствующего параметра в группе здоровых спортсменов: * — p

Читайте также

• Определение уровня физической работоспособности и вегетативной регуляции у спортсменок-гимнасток и нетренированных девушек с заболеванием позвоночника

  1. Ланская О.В.

  В настоящей работе рассматривается влияние опорно-двигательных нарушений, ассоциированных со сколиозом, на уровень физической работоспособности, вегетативной нервной деятельности и координационной функции центральной нервной системы у юных тренированных и нетренированных лиц женского пола.

  NovaInfo 62, с.31-51, 30 марта 2017, Биологические науки

• Изучение психофизиологического статуса у представителей различных видов профессиональной деятельности

  1. Ланская О.В.

  В результате проведенного психофизиологического тестирования были выявлены типологические свойства нервной системы у представителей отдельных профессий. Установлено, что для медицинских работников характерны высокий уровень подвижности, уравновешенности, силы и выносливости нервных процессов, общей работоспособности организма, а также высокая скорость сенсомоторной реакции. У преподавателей высшего учебного заведения был выявлен средний, а у воспитателей дошкольного образовательного учреждения низкий их уровень.

  NovaInfo 62, с.12-22, 26 марта 2017, Биологические науки

• Психофизиологические аспекты трудовой деятельности

  1. Ланская О.В.

  В обзорной научной статье представлены сведения, касающиеся психофизиологических аспектов трудовой деятельности. Раскрывается понятие «адаптация». Рассматривается вопрос адаптации человека к условиям трудовой деятельности. Обсуждаются психофизиологические особенности организма представителей отдельных профессий, связанных с особыми условиями труда.

  NovaInfo 61, с.15-26, 12 марта 2017, Биологические науки

• Особенности адаптации студентов-первокурсников и старшекурсников к условиям обучения в высшем учебном заведении

  1. Ланская О.В.

  У студенток высшего учебного заведения, обучающихся на первом и четвертом курсах, изучены параметры клинического анализа периферической крови и методов психофизиологического тестирования, свидетельствующие о различиях в формировании адаптационно-приспособительных механизмов организма девушек на разных курсах обучения.

  NovaInfo 61, с.31-41, 5 марта 2017, Биологические науки

• Изменения со стороны системы крови как универсальный индикатор адаптации студентов к образовательным условиям высшей школы

  1. Ланская О.В.

  В обзорной статье представлены литературные данные, раскрывающие современные представления об адаптации, морфологические особенности системы крови, особенности адаптации студентов-первокурсников к условиям обучения в высшем учебном заведении и возможные изменения со стороны системы крови при адаптации студентов к образовательным условиям высшей школы.

  NovaInfo 60, с.65-80, 25 февраля 2017, Биологические науки