Нарушение баланса при статическом вертикальном положении и при перемещениях тела человека, являющееся следствием травм опорно-двигательного аппарата, нарушений мозгового кровообращения и др., остается одной из наиболее значимых проблем значительно снижающих качество жизни пациента. Электромиостимуляция (ЭМС) широко применяется в спорте высших достижений [1, 2], реабилитации после травм и заболеваний нервной и скелетно-мышечной систем [3, 4], авиационной и космической медицине [5, 6]. Дальнейшее развитие технологий, расширение базы научных знаний, миниатюризация, повышение доступности открывают новые перспективы использования методов ЭМС, в частности, для коррекции постурального баланса (ПБ).

ПБ является важным показателем оптимальности работы мышц, участвующих в поддержании позы [7]. ПБ оценивают при помощи стабилометрических тестов, которые широко используются как в спорте [8], адаптивной физической культуре [9—11], так и в реабилитации [12]. Улучшение (приближение к нормальным значениям) основных показателей ПБ может служить надежным критерием оценки эффективности восстановительных и реабилитационных мероприятий [7]. Для коррекции ПБ используются различные средства, в том числе статические упражнения [13—15], при этом отсутствуют сведения о возможности применения ЭМС.

Цель исследования — изучить эффективность сочетанного применения ЭМС и статических упражнений с целью коррекции показателей ПБ.

В исследовании приняли участие студенты НОУ ВПО «Подольский социально-спортивный институт»: условно здоровые юноши 16—20 лет (средний — 15,2±3,8 года), занимающиеся игровыми видами спорта (футбол, волейбол), имеющие массовые спортивные разряды (2-й и 3-й). Из их числа были сформированы основная (ОГ) и контрольная (КГ) группы, численностью по 7 человек каждая.

Испытуемые обеих групп проходили стабилометрическое тестирование, по результатам которого индивидуально выбиралось направление выполнения наклона. Испытуемые, имеющие смещение координаты проекции общего центра массы тела (ОЦМТ) во фронтальной плоскости левее среднего значения нормы, выполняли наклон в правую сторону. Соответственно испытуемые, имеющее смещение координаты проекции ОЦМТ во фронтальной плоскости правее среднего значения нормы, выполняли наклон в левую сторону [7]. Испытуемым О.Г. во время фиксации позы проводили ЭМС двуглавой мышцы бедра и трехглавой мышцы голени на ноге, противоположной стороне наклона. Для проведения тестов использовалась стабилометрическая платформа «МБН».

Накожная ЭМС проводилась на аппарате электрической миостимуляции «Bellatronic TMC-3000» (NMC, Тайвань) в соответствии с рекомендациями производителя. Электроды устанавливали накожно на дистальные и проксимальные области вышеназванных мышц. Режим миостимуляции: сила тока — 5 А, частота подачи импульсов — 20 Гц. Стимуляцию проводили в течение 1 мин с чередованием воздействия электрического тока с паузой отдыха в 2 с. После фиксации позы в течение 1-й минуты проводили повторное стабилометрическое тестирование.

Обработка результатов осуществлялась методами параметрической статистики с использованием критерия Стьюдента. За достоверные принимали различия при p<0,05.

Нормальные результаты стабилометрического обследования представлены в табл. 1.

Эффективность сочетанного воздействие ЭМС и статической позы определялась при индивидуальной коррекции П.Б. Результаты выполнения стабилометрических тестов участниками КГ и выбор соответствующей стороны выполнения упражнения представлены в табл. 2.

При анализе результатов значений Х1 и Х2 участников под номерами 2, 3, 5, выполнявших упражнение с наклоном вправо, были взяты с противоположным знаком, чтобы нивелировать различия с участниками под номерами 1, 4, 6, 7, выполнявшими наклоны в левую сторону. Статистически значимым оказалось смещение проекции ОЦМТ во фронтальной плоскости (t=6,6; p<0,01).

Результаты выполнения стабилометрических тестов испытуемыми ОГ и выбор соответствующей стороны выполнения упражнения представлены в табл. 3.

При статистической обработке результатов значения Х1 и Х2 участников под номерами 2, 3, 4, выполнявших упражнение с наклоном вправо, были взяты с противоположным знаком, чтобы нивелировать различия с участниками под номерами 1, 5, 6, 7, выполнявшими упражнения в левую сторону. Статистически значимыми оказались смещение проекции ОЦМТ кпереди в сагиттальной плоскости (t=5,6; p<0,01) и смещение проекции ОЦМТ во фронтальной плоскости (t=8,3; p<0,01).

В связи с невозможностью подбора равнозначных КГ и ОГ по всем четырем параметрам постурального баланса было принято решение считать группы идентичными, если у испытуемых этих групп наблюдались статистически недостоверные различия по трем из них до начала проведения эксперимента.

В реализации моносинаптического рефлекса принимает участие только один синапс: между волокном Iа и гомонимным мотонейроном. Растяжение экстрафузальных мышечных волокон вызывает активизацию мышечных веретен, чувствительных к изменению длины мышцы, и нервно-сухожильных веретен (органы Гольджи), чувствительных к напряжению мышцы. Активация первичных окончаний мышечных веретен приводит к возбуждению гомонимных мотонейронов и, как следствие, сокращению растягиваемой мышцы [16]. Наряду с волокнами Iа происходит постепенное возбуждение все большего количества волокон Ib органов Гольджи, что в итоге приводит к торможению гомонимных мотонейронов и снижению мышечного тонуса. Время, необходимое для расслабления растянутой мышцы, составляет от 20 до 60 с [17, 18].

Использование ЭМС позволяет усилить эффект снижения мышечного тонуса, полученный при растяжении мышечных волокон. По данным А.А. Николаева, низкочастотная ЭМС оказывает тормозящее воздействие на функциональное состояние центральной нервной системы [1]. Таким образом, использование ЭМС позволяет усилить эффект мышечного расслабления.

Координаты Х1 испытуемых ОГ и КГ имеют смещение как вправо, так и влево во фронтальной плоскости от среднего показателя нормы. В подобном случае только индивидуальный подбор стороны выполнения упражнения позволил улучшить и приблизить показатели Х2 испытуемых КГ и ИГ к значению нормы. У испытуемых ОГ и КГ имелись достоверные различия величины Y1 до начала эксперимента. После его окончания разница величины показателя Y2 между участниками обеих групп нивелировалась. Вероятно, применение ЭМС и индивидуально подобранных упражнений позволило уменьшить различия между показателями ОГ и КГ и приблизить значения Y2 ОГ к нормальным.

Таким образом, тестируемое статическое упражнение «наклона в сторону» одновременно с применением ЭМС оказывает контролируемое и статистически достоверное воздействие на смещение проекции ОЦМТ во фронтальной и сагиттальной плоскостях при условии индивидуального подхода. Отсутствие статистически значимых улучшений показателей скорости перемещения и площади статокинезиограммы в краткосрочной перспективе можно объяснить непривычностью выполнения упражнения и длительной фиксации статической позы. Соответственно, требуются дальнейшая тренировка и развитие необходимого двигательного навыка.

Применение ЭМС на растягиваемых мышечных волокнах позволяет усилить эффект расслабления, который возможно использовать как самостоятельно, так и для коррекции выполняемых статических упражнений, а изменение мышечного тонуса, вызванное тестируемой статической позой с применением ЭМС, позволяет контролировать и корректировать в краткосрочной перспективе важный показатель ПБ — проекцию ОЦМТ во фронтальной и сагиттальной плоскостях, что открывает перспективы использования ЭМС на тянущихся мышечных волокнах в процессе реабилитации пациентов с различными вариантами нарушений ПБ вследствие нарушений мозгового кровообращения, после травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Сведения об авторах

Гусаров А.В. — https://orcid.org/0000-0002-8237-7703; e-mail: agy973@yandex.ru

Ростовцев В.Л. — https://orcid.org/0000-0003-2891-8764; e-mail: rost.177@yandex.ru

Сафонов Л.В. — https://orcid.org/0000-0003-4777-6650; e-mail: sessia@mail.ru

Шурыгин С.Н. — https://orcid.org/0000-0001-5867-5519; e-mail: shurigin777@mail.ru

Автор, ответственный за переписку: Сафонов Леонид Вячеславович — email: sessia@mail.ru