ВПЛИВ АКТИВНОСТІ М'ЯЗІВ ГОМІЛКИ ТА ЗМІН СУГЛОБОВИХ КУТІВ НИЖНЬОЇ КІНЦІВКИ ЛЮДИНИ НА Н-РЕФЛЕКС ТРИГОЛОВОГО М’ЯЗА ЛИТКИ
DOI: https://doi.org/10.17721/1728.2748.2025.103.93-98
Ключові слова:
нервово-м’язова система, моторний контроль, Н-рефлекс, роботизовано-мехатронний пристрій, плантарна флексія, дорсальна флексія, триголовий м’яз литкиАнотація
Вступ. Можливість гнучкої регуляції спинальних рефлексів під впливом рухової активності привертає широку увагу сучасних дослідників. Відомо, що аферентний зворотний зв'язок від м'язових веретен модулюється під час різних фаз локомоторних завдань, щоб сприяти досягненню цілей руху. Однак механізми рефлекторної регуляції в моторному контролі все ще залишаються недостатньо дослідженими.
Методи. У дослідженні взяли участь 9 здорових осіб без неврологічних захворювань в анамнезі (6 чоловіків та 3 жінки, середній вік 23,6 ± 4,6 років). Застосовували методику Н-рефлексометрії m. soleus, m. gastrocnemius caput laterale та m. gastrocnemius caput mediale. Для вимірювання сили, яку розвивають м'язи гомілки під час плантарної або дорсальної флексії стопи, використовували роботизовано-мехатронний пристрій. Проводили дисперсійний аналіз із повторними вимірами з урахуванням двох факторів: кут у колінному суглобі з трьома рівнями (110, 90 та 80°) і стан м'язової активності з трьома рівнями (відсутність активності, плантарна флексія, дорсальна флексія) за допомогою програми IBM SPSS Statistics 26.0 (IBM, USA). Для оцінювання попарних відмінностей середніх значень використовували posthoc-аналіз із застосуванням поправки Бонферроні.
Результати. Установлено, що амплітуда Н-рефлексу m. soleus була статистично значуще вищою у стані розгинання колінного суглоба при куті 110° порівняно зі станом згинання при куті 80°, а також при куті 90° порівняно з 80° за відсутності м'язової активності (p < 0.05). Для m. gastrocnemius caput laterale аналогічні відмінності спостерігалися в умовах зусилля при виконанні плантарної флексії між показниками при кутах 110° і 80°, для m. gastrocnemius caput mediale – у стані спокою між показниками при кутах 90° та 80° (p < 0.05), а також 110° і 80°, 110° і 90° (p < 0.01), а при виконанні плантарної флексії – між показниками при кутах 110° і 80° (p < 0.01), а також 110° і 90° (p < 0.05). Такі результати можуть бути пов'язані зі зміною довжини м'язів унаслідок зміни кута в гомілковостопному суглобі при переміщенні гомілки; розтягнення м'язів зумовлювало зменшення амплітуди Н-рефлексу, імовірно, завдяки пресинаптичному гальмуванню Ia-терміналей унаслідок збільшення вхідних сигналів від аферентів м'язового веретена.
Висновки. Виявлені зміни амплітуди Н-рефлексу м'язів триголового м'яза литки під впливом змін суглобового кута та м'язової активності можуть доповнити знання у сфері фізіології рухової діяльності щодо регуляції довільних рухів.
Посилання
Batista-Ferreira, L., et al. (2022). Effects of voluntary contraction on the soleus H-reflex across a broad amplitude range. Frontiers in Human Neuroscience, 16, 1039242. https://doi.org/10.3389/fnhum.2022.1039242.
Brooke, J. D., McIlroy, W., & Collins, D. (1992). Movement features and H-reflex modulation: I. Pedalling versus matched controls. Brain Research, 582(1), 78–84. https://doi.org/10.1016/0006-8993(92)90319-5
Burke D. (2016). Clinical uses of H reflexes of upper and lower limb muscles. Clinical neurophysiology practice, 1, 9–17. https://doi.org/10.1016/j.cnp.2016.02.003
Grosprêtre, S., & Martin, A. (2012). H reflex and spinal excitability: methodological considerations. Journal of neurophysiology, 107(6), 1649–1654. https://doi.org/10.1152/jn.00611.2011.
Knikou, M., & Rymer, W. Z. (2002). Effects of changes in hip joint angle on H-reflex excitability in humans. Experimental Brain Research, 143(2), 149–159. https://doi.org/10.1007/s00221-001-0978-4
Knikou, M. (2008). The H-reflex as a probe: Pathways and pitfalls. Journal of Neuroscience Methods, 171(1), 1–12. https://doi.org/10.1016/j.jneumeth.2008.02.012
Knikou, M. (2012). Plasticity of corticospinal neural control after locomotor training in human spinal cord injury. Neural Plasticity, 2012, Article 254948. https://doi.org/10.1155/2012/254948
Kolosova, E. V., & Slivko, É. I. (2006). Fatigue-induced modulation of the H reflex of soleus muscle in humans. Neurophysiology, 38(5–6), 426–431. https://doi.org/10.1007/s11062-006-0072-4
Latash, M. L., & Yamagata, M. (2021). Recent Advances in the Neural Control of Movements: Lessons for Functional Recovery. Physical therapy research, 25(1), 1–11. https://doi.org/10.1298/ptr.R0018
Lyle, M. A., McLeod, M. M., Pouliot, B. A., & Thompson, A. K. (2022). Soleus H-reflex modulation during a double-legged drop landing task. Experimental Brain Research, 240(4), 1093–1103. DOI: 10.1007/s00221-022-06316-8
Papaiordanidou, M., Mustacchi, V., Stevenot, J. D., et al. (2016). Spinal and supraspinal mechanisms affecting torque development at different joint angles. Muscle & Nerve, 53(4), 626–632. https://doi.org/10.1002/mus.24895
Pierrot-Deseilligny, E., & Mazevet, D. (2000). The monosynaptic reflex: A tool to investigate motor control in humans. Interest and limits. Neurophysiologie Clinique/Clinical Neurophysiology, 30(2), 67–80. https://doi.org/10.1016/s0987-7053(00)00062-9
Rozand, V., Grosprêtre, S., Stapley, P. J., & Lepers, R. (2015). Assessment of Neuromuscular Function Using Percutaneous Electrical Nerve Stimulation. Journal of visualized experiments : JoVE, (103), 52974. https://doi.org/10.3791/52974
Zasada, M., Gorkovenko, A. V., Strafun, S. S., Vasylenko, D. A., Pilewska, W., Kulyk, Y. A., & Kostyukov, A. I. (2021). A new approach to the study of two-joint upper limb movements in humans: Independent programming of the positioning and force. Neurophysiology, 52(5), 397–406. https://doi.org/10.1007/s11062-021-09896-3
