Навигация
Том 12 №2 (2024)

Статья

ОСОБЕННОСТИ СИНЕРГЕТИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ ПРИ ВЫСТРЕЛАХ ИЗ ЛУКА С РАЗНОЙ КОНСТРУКЦИЕЙ НАПАЛЬЧНИКА (1.23 Mb, pdf) Прочитать
Авторы:
Моисеев Сергей Александрович
Пухов Александр Михайлович
Городничев Руслан Михайлович
Ключевые слова:
мышечные синергии
электромиография
стрельба из лука
факторный анализ
управление движением
Аннотация:

Цель работы заключалась в изучении характеристик организации взаимодействия мышц по принципу синергии, определяющих реализацию двигательных задач различных фаз выстрела из лука.

Методы и организация. Исследования выполнены на 6 стрелках из классического лука. Во время выстрелов, реализуемых с применением напальчника различной конструкции, регистрировали электромиограммы поверхностных мышц верхней конечности и плечевого пояса, одновременно осуществляли 3d-видеозахват движений стрелка. Из полученных данных извлекали параметры синергий с помощью факторного анализа по методу главных компонент. Анализировали количество синергий, временные паттерны организации синергий, степень вовлечения мышц в синергии в двух экспериментальных условиях – при стрельбе с захватом с крючком и без захвата крючка.

Основные результаты. Установлено, что реализация двигательных задач отдельных фаз выстрела из лука осуществляется посредством двух основных мышечных синергий, вне зависимости от используемой конструкции напальчника. Паттерны временного структурирования межмышечного взаимодействия первой синергии во всех фазах выстрела имели высокое сходство, а для второй существенно различались, что обусловлено особенностями вовлечения скелетных мышц в структуру синергий. Установлено, что в фазах «натяжение» и «выпуск» при выстрелах с крючком пространственная организация первой синергии включала дополнительные мышцы, не задействованные при стрельбе с использованием конструкции без крючка. 

Заключение. Таким образом, наблюдается модификация структуры мышечных синергий при выстрелах с использованием напальчника разной конструкции. Временнáя организация паттернов межмышечного взаимодействия первой синергии остается неизменной, однако вторая демонстрирует существенные различия. Это обусловлено изменением вовлечения скелетных мышц в синергии в зависимости от двигательной задачи конкретной фазы выстрела. При натяжении тетивы и при выпуске первая синергия охватывает большее количество мышц в условиях стрельбы с крючком. Специфика структуры второй синергии проявляется в перераспределении степени вовлечения отдельных мышц без изменения общего числа мышц, задействованных в синергии. Наблюдаемые изменения отражают модификацию структуры мышечных синергий вследствие изменений условий реализации двигательной задачи.

Список литературы:
  • Bizzi, E. The neural origin of muscle synergies/ E. Bizzi, V. Cheung // Frontiers in computational neuroscience. – 2013. – № 29(7). – P. 51.
  • Cheung, V. Adjustments of motor pattern for load compensation via modulated activations of muscle synergies during natural behaviors / V. Cheung, A. d'Avella, E. Bizzi // J Neurophysiol. – 2009. – № 1(3). – P. 1235-57.
  • D'Avella, A. Modularity for Motor Control and Motor Learning / A. D'Avella // Adv Exp Med Biol. – 2016. – № 957(3). – P. 19.
  • De, S. Two classes of action-stabilizing synergies reflecting spinal and supraspinal circuitry / S. De, J. Ricotta, A. Benamati, M. Latash // J Neurophysiol. – 2024. – 131(2) – P. 152-165.
  • Ivanenko, Y. Five basic muscle activation patterns account for muscle activity during human locomotion / Y. Ivanenko, R. Poppele, F. Lacquaniti // J Physiol. – 2004. – № 556(Pt 1). – P. 267-82.
  • Kristiansen, M. Inter-subject variability of muscle synergies during bench press in power lifters and untrained individuals / M. Kristiansen, P. Madeleine, E.A. Hansen // Scand J Med Sci Sports. – 2015. – № 25(1). – P. 89-97. 
  • Madarshahian, S. Intra-muscle Synergies Stabilizing Reflex-mediated Force Changes / S. Madarshahian, J. Ricotta, M. Latash // Neuroscience. – 2022. – № 505. – P. 59-77. 
  • Moiseev, S. Methodological and Computational Aspects of Extracting Extensive Muscle Synergies in Moderate-Intensity Locomotions / S. Moiseev, A. Pukhov, E. Mikhailova, R. Gorodnichev // Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. – 2022. – № 58(1). – P. 88-97.
  • Moiseev, S. Сharacteristics of synergetic interaction of skeletal muscles during the performance of a complicated coordination motor task / S. Moiseev, R. Gorodnichev // Human Physiology. – 2021. – № 47(1). – P. 42-50. 
  • Saito, A. Similarity of muscle synergies extracted from the lower limb including the deep muscles between level and uphill treadmill walking / A. Saito, A. Tomita, R. Ando, K. Watanabe, H. Akima // Gait Posture. – 2018. – № 59. – P. 134-139. 
  • Santello, M., Soechting, J. Force synergies for multifingered grasping / M. Santello, J. Soechting// Exp Brain Res. – 2000. – № 133, – P. 457-467.
  • Turpin, N. How to improve the muscle synergy analysis methodology? / N. Turpin, S. Uriac, G. Dalleau // Eur J Appl Physiol. – 2021. – № 121(4). – P. 1009-1025.
  • Zatsiorsky, V. Prehension synergies / V. Zatsiorsky, M. Latash// Exerc Sport Sci Rev. – 2004. – № 32(2). – P. 75-80. 
  • Zatsiorsky, V. Enslaving effects in multi-finger force production/ V. Zatsiorsky, Z. Li, M. Latash // Exp Brain Res. – 2000. – № 131(2) – P. 187-95.

Смотрите также