Цыбиз Г.Г.

Черкасский государственный технологический университет

Аннотация. На основании полученных в экспериментальной работе результатах автор даёт практические рекомендации для проведения учебной и тренировочной работы с применением индивидуального подхода. Такой подход возможен, если тренер или преподаватель имеет возможность основываться в своей работе на учёте изменений в локомоторном аппарате и организме при физических нагрузках.

Ключевые слова: физические нагрузки, изменения в организме.

Анотацiя. Цибiз Г. Г. Вплив фiзичних навантажень рiзноi iнтенсивностi на перебудову м'язiв гомiлки. Автор доводить на отриманому в експериментi матерiалi, що фiзичнi навантаження рiзноi потужностi викликають значнi процеси перебудови та адаптацiйнi змiни в локомоторному апаратi та органiзму в цiлому. Такi змiни можливо заздалегiдь прогнозувати, спираючись на отриманi в експериментi результати та використовувати при проведеннi навчального-тренувального процесу.

Ключовi слова: морфофункцiональнi змiни, фiзичнi навантаження, локомоторний апарат.

Annotation. Tsybiz G.G. Influencing of exercise stresses of miscellaneous intensity on rearrangement of muscles of an anticnemion. On the grounds of got in experimental work result author gives the practical recommenda-tions for undertaking scholastic and burn-in work with using the individual approach. Such approach possible if trainer or teacher have a possibility be founded in its work on account of the changes to lокоmоtors device and organism under physical load.

Keywords: physical loads, changes to organism.

Постановка проблемы. Анализ последних исследований и публикаций. Уже длительное время учёные разных стран и народов пытаются найти новые пути и рекомендации для решения задач управления перестроечными процессами как отдельных органов и систем, так и организма в целом с помощью самых естественных и природных средств - физических нагрузок [ 1] . Мысли возникают у учёных и исследователей самые разные - от полного непринятия мышечной деятельности в качестве полноценного натурального "лекарства" [ 2] до мечты о вседозволенности физических нагрузок, не взирая на подготовленность к ним человека, что присуще большинству научных исследований и работ. Среди таких работ такое есть исследование, которое даёт совершенно новый подход к деятельности мышц вообще, а авторы считают, что мышцы находятся в покое не в расслабленном, а в сокращенном состоянии [ 3] .

Морфофункциональные изменения чрезвычайно важны для жизнедеятельности организма, а мышечная деятельность является очень тонким инструментом, которым следует умело пользоваться, чтобы в первую очередь "не навредить". Об этом напоминал ещё создатель функциональной морфологии П.Ф. Лесгафт.

С целью изучения влияния физических нагрузок определённой интенсивности на голень, как часть локомоторного аппарата, а также функциональных изменений в организме при таких условиях, мы провели исследования в сооветствии с научной темой кафедры 2.2.1. "Физическая реабилитация при вертебральных проявлениях остеохондроза позвоночника у спортсменов" Киевского НУФКС с государственным регистрационным № 0101U006317, а также нашей темой 2.1.4. "Теоретические, методические и практические формы здорового образа жизни детей в учебных заведениях" с государственным регистрационным № 0101U003738.

Объектом исследования явился опорно-двигательный аппарат, а субъектом явилась голень как часть локомоторного аппарата и изменения составляющих её частей при физических нагрузках разной интенсивности в возрастном аспекте.

Цель экспериментального исследования состояла из таких задач:

1. Определить изменения лактатдегидрогеназы при меняющихся физических нагрузках.

2. Определить изменения сукцинатдегидрогеназы при меняющихся физических нагрузках.

3. Определить изменения объёмных долей мышечных волокон и стромальных элементов икроножной большеберцовой мышц при меняющихся физических нагрузках.

Материал и методы исследования. Работа выполнена на крысах - самках линии Вистар в возрасте 1, 3, 12 месяцев, которые получали физические нагрузки в виде ежедневного одноразового пробега в третбане 6 дней в неделю, а 7 день служил для отдыха. Продолжительность нагрузок была 20, 40 и 60 дней. Контроль был в количестве 72 (по 24 в каждой возрастной группе), а тренированные 99 (по 33 в каждой возрастной группе) адекватного возраста и пола. Декапитировали по 8 контрольных и 11 тренированных животных. Скорость бега составляла вначале 20 м/мин на протяжении 10 минут. В конце 1 серии (20 дней) продолжительность была 30 мин, 2-й серии - 50 мин, 3-й серии 70 минут. Морфометрично исследовали структурную организацию большеберцовой (ББ) и икроножной мышцы (И) голени. Из полученной мышечной ткани изготавливали препараты по общепринятым методикам и изучали под микроскопом. Центральную часть мышечного брюшка ББ и И разрезали в криостате для получения поперечных срезов. Реакции по изучению активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ) и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) проводили в соответствии по изученным методикам[ 5] . Для оценки активности ферментов измеряли содержание продуктов гистохимических реакций - диформазана. После определения соответствующих гистохимических реакций [ 6] определяли содержание и концентраию хромофора. Измерения проводили на двухлучевом сканирующим цитоспектрофотометре МУФ - 5. Рабочая длина волны 546 нм плаг-методом (диаметр зонда 200 мкм, объектив 50х). В 5 полях зрения проводили измерения и после этого определяли усреднённые концентрации диформазана. Для получения достоверных результатов в сериях измеряли более 700 мышечных волокон. Изучали активностьЛДГ и СДГ в белых мышечных волокнах. В полутонких срезах определяли объёмные доли мышечных волокон Vv(мв), стромальных элементов Vv(ст.) и их соотношение ст./мв. Ультраструктуру мышц изучали на электроннограммах (13х18 см) с помощью тестовой системы сеток с разным размером и количеством квадратов - проводился подсчёт объёмных долей миофибрил Vv(мф) и митохондрий Vv(мх). Количественные данные обрабатывались вариационной статистикой.

Результаты исследований. Исходя из положения, что усиленная работа мышц способствует повышению остеогенеза костной субстанции, которая является основой локомоторного аппарата, мы изучали белые мышечные волокна, которые имеют наиболее выраженные структурные характеристики. Так, после физических нагрузок (ФН) продолжительностью 20 дней наибольшие изменения отмечались в передней большеберцовой мышце. Выявлено сосредоточение саркомеров со сдвигом Z дисков. В белых мышечных волокнах увеличилась объёмная доля саркоплазмотического ретикуллума, Т-систем и объёмных долей митохондрий, но при этом наблюдалось снижение активности ЛДГ.

Более изменилась активность ЛДГ в белых мышечных волокнах, а СДГ была больше в красных мышечных волокнах (максимально в возрасте 3 месяца), а ЛДГ у животных в возрасте 12 месяцев. У животных в возрасте 1 месяц такие изменения были наименьшими. При физических нагрузках продолжительностью в 40 дней увеличивается "разнокалиберность" мышечных волокон, их поперечная полосатость хорошо выражена, а ядра имеют или округлую форму, располагаясь вдоль сарколеммы, или палочковидную форму. Отдельные ядра имели поперечное расположение относительно продольной оси волокна или вообще передвигались в среднюю часть саркоплазмы (это происходило чаще всего в гипертрофированных мышечных волокнах, что можно отнести на счёт форфофункционального несоответствия таких волокон мощности и интенсивности физических нагрузок). В отдельных полях зрения появлялись гомегенезированные, раздутые и даже надорванные мышечные волокна, а также наблюдалось увеличение соединительных тканей.

Наибольшие изменения были присущи животным в возрасте 12 месяцев, наименьшие - в возрасте 1 месяца и незначительные в возрасте 3 месяца. Наблюдали определённое увеличение пространства между мышечными волокнами, которое заполнялось межклеточной субстанцией и соединительной тканью. Проведенный морфометрический анализ свидетельствовал (по нашему мнению), что за счёт более мощных физических нагрузок в красных волокнах увеличивается доля сократительных элементов мышечных волокон. Увеличение части стромы и содержания мышечных волокон наибольшее в возрасте 3 месяца. Наблюдается отекание мышечных волокон, увеличиваются размеры и количество ядер, встречаются зоны с контрактурным нарушением миофибрил. Такие повреждения миофибрил распространяются на 2 - 4 саркомера. Много миофибрил исончаются и фрагментируются. В таких зонах наблюдаются пиноцитарные волдыри, рибосомы, элементы саркоплазматического ретикулума и лизосомы. Для мышечных волокон при беге 40 дней характерно осветление саркоплазмы, увеличение части гетерохроматина и присутствие в ядрах значительного количества инвавгинаций кариотеки. Отдельные ядра в мышечных волокнах имеют малый объём, электронноуплотненную сплошную кариоплазму, большее количество глыбок гетерохроматина. Увеличение объёмной части миофибрил наблюдается только у одномесячных, замедление увеличения осуществляется в возрасте 3 месяца животных, а в 12 месяцев отмечается уменьшение этого показателя. Уменьшение объёмной доли митохондрий большей мерой касается животных возрастом 3 месяца, а ЛДГ активность увеличивается в белых мышечных волокнах (возраст 12 месяцев), активность её также растёт в 3 месяца, но в меньшем объёме. Физические нагрузки длительностью в 60 дней вызывают развитие в мышцах деструктивных процессов: углубление контрактурных нарушений, расширение зон коагуляционного некроза, увеличение количества волокон, которые находятся на стадии тотальной контрактуры и разрушения их целостности. Кроме того, в возрасте 12 месяцев гипертрофия мышечных волокон сопровождается также и разрушением миофибрил в зоне Z дисков. При этом, в строме появляется много отечной субстанции (происходит определённое её накопление), увеличивается также количество жировых клеток и элементов соединительной ткани. Количественное определение соотношения мышечного волокна/строма (мв/ст.) у животных всех возрастов после продолжительных беговых нагрузок (60 дней) свидетельствует о преимущественном увеличении в этих условиях количества (доли) стромальных компонентов.

1. Оптимальные физические нагрузки для животных в 12 месяцев (люди преклонного возраста, которые занимаются в группах здоровья и самостоятельно) является бег продолжительностью 20 дней с постепенным увеличением интенсивности нагрузок.

2. Превышение "меры" (физические нагрузки 40 и особенно 60 дней) вызывает развитие деструктивных процессов в мышцах локомоторного аппарата.

3. Наиболее стойкими к истощающим физическим нагрузкам являются животные в возрасте 3 месяца. Переводя полученные результаты на людей, следует отметить, что студенческая молодёжь (в морфологическом отношении) имеет значительные запасы "прочности", которые следует использовать при тренировках, соблюдая принцип индивидуального подхода к локомоторноому аппарату каждого.

4. Именно оптимизация физических нагрузок поможет тренеру не допустить перетренерованности и уменьшить возможность возникновения травм на тренировках.

Дальнейшие исследования предполагается провести в направлении изучения других проблем влияния физических нагрузок разной интенсивности на перестройку мышц.

Литература

1. Булич Е.Г., И.В.Муравов. Валеология. - К.: IЗМН, 1997.-224 с.

2. Solomon H. The Exercice Myth in receptor of embriobik chicken cartilage //Review. Endocrinologi. -1989.-v.115, -n.6.-P.1293-1302.

3. Манзий С.Ф., Мороз В.Ф. Морфо-функциональный анализ грудных конечностей млекопитающих. К.: Наукова думка, 1978. - 133 с.

4. Цибiз Г.Г. Вплив фiзичних навантажень на морфофункцiональний стан органiзму. -К.: КПП Друкар-Сталь, 2002. -334 с.

5. Никитюк Б.А. Очерки теории инегративной антропологии. -М.: Майкоп, 1990. - 234 с.

6. Цибiз Г.Г. Змiни м’язiв гомiлки при фiзичних навантаженнях. // Вiсник проблем бiологii i медицини. - Полтава, 2003.-№1.-С. 38-42.

Поступила в редакцию 29.11.2004г.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!