Jump Tests after Support Unloading of Various Durations: Maximum Height and Accuracy of Implementation

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The paper presents results of a study of changes in speed-strength factors of the musculoskeletal system of the human lower extremities and factors of accuracy in performing multi-joint movements after exposure to such models of the physiological effects of microgravity as 21-day head-down bed rest (HDBR) and 7-day dry immersion (DI) with electromyostimulation (EMS) as a preventive measure against muscle atony. Maximum jump height, as well as the accuracy and variability of the jump height to a predetermined height were studied. The results of the study showed that exposure to the microgravity models has a similar effect on the absolute speed-strength parameters of lower extremities muscles and leads to their decrease. At the same time, HDBR and DI have different effects on the accuracy of performing multi-joint movements to a predetermined height. Thus, after HDBR, the accuracy increased, and after DI it decreased or remained at the background level. The mentioned decrease in the accuracy after DI may be a consequence of the use of EMS during DI.

Texto integral

Управление движением является неотъемлемой частью повседневной и профессиональной жизнедеятельности человека. Еще в первой половине прошлого века Н.А. Бернштейн описывал кинематику и динамику локомоций человека как факторы, зависящие целиком и полностью от силы гравитационного воздействия [1]. Двигательные паттерны и стратегии локомоций человека развиваются в условиях и в зависимости от земной силы тяготения [2]. Однако в настоящее время перед космической физиологией и медициной стоит задача обеспечения повседневной и профессиональной жизнедеятельности человека в условиях микро- и гипогравитации, что приобретает свою актуальность в перспективе полетов в дальний космос.

Так, изменения кинематики, динамики и снижение скоростно-силовых параметров локомоций космонавтов наблюдаются после короткого и длительного воздействия микрогравитации [3]. Наземные экспериментальные модели физиологических эффектов микрогравитации, такие как “сухая” иммерсия (СИ) и антиортостатическая гипокинезия (АНОГ), показывают аналогичные изменения у испытуемых-добровольцев после экспериментального воздействия как со стороны скоростно-силовых показателей, так и со стороны кинематики и динамики локомоций [4–6].

В свою очередь, влияние гипогравитационного фактора на опорно-двигательный аппарат человека остается недостаточно изученным. Ранее проведенные исследования, посвященные изучению двигательной активности в условиях гипогравитации как реальной, так и моделируемой сосредоточены преимущественно на различных моделях вывешивания и основываются на немногочисленных данных, полученных после высадки миссии по программе “Аполлон” на лунную поверхность [7–9]. Однако воздействию гипогравитации (свойственной для пребывания космонавта на лунной поверхности) неизбежно предшествует этап космического полета (КП), сопровождающийся условиями невесомости. Поэтому космонавты, которым предстоит столкнуться с воздействием гипогравитационного фактора, будут находиться в физическом состоянии, обусловленном развивающимися процессами атрофии скелетной мускулатуры [10], уменьшением общей работоспособности [11–14] и ортостатической неустойчивостью [15]. Таким образом, формирование знаний об особенностях функционального состояния двигательного аппарата нижних конечностей человека перед выполнением внекорабельной деятельности в условиях лунной гравитации возможно, учитывая предварительное влияние микрогравитации на опорно-двигательный аппарат. Поскольку первым этапом полета к Луне будет КП в течение 4-5 сут, актуальным является оценка функционального состояния опорно-двигательного аппарата перед выполнением работ на поверхности Луны. Однако в настоящее время такие короткие КП совершаются крайне редко. В связи с этим перспективными являются исследования в наземных модельных исследованиях.

Цель данной работы заключалась в изучении скоростно-силовых показателей и показателей точности выполнения многосуставных движений у человека после воздействия моделей физиологических эффектов микрогравитации в экспериментах с 21-суточной АНОГ и 7-суточной СИ с использованием электромиостимуляции (ЭМС).

МЕТОДИКА

Исследование выполняли с использованием “сухой” иммерсии и антиортостатической гипокинезии, которые являются общепризнанными наземными моделями физиологических эффектов микрогравитации [4, 6].

В эксперименте с “сухой” иммерсией принимали участие 7 практически-здоровых мужчин-добровольцев, регулярно не занимающихся физическими нагрузками (M ± SD: 34.8 ± 4.4 лет, 172.9 ± 5.2 см, 72.0 ± 5.8 кг). По условиям эксперимента испытуемые в течение 7 сут круглосуточно находились в условиях СИ. Ежедневно на протяжении иммерсионного воздействия в качестве меры профилактики испытуемым 2 раза в сутки проводили электростимуляционную тренировку мышц передней и задней поверхности голени и бедра: низкочастотную (утром) и высокочастотную (вечером) [16]. Во время утреннего сеанса ЭМС для одновременной стимуляции мышц голени и бедра использовали электростимулятор “СТИМУЛ-01” (Биофизприбор, Россия). Применяли биполярный симметричный прямоугольный электрический импульс (1 мс, 25 Гц) в циклическом режиме 1 с – стимуляция, 2 с – расслабление, продолжительность сеанса составляла 45 мин. Вечерний сеанс ЭМС проводили с использованием аппарата “АМПЛИДИН-ЭСТ” (НТЦ УП РАН, Россия) для генерации биполярных симметричных импульсов 2.5 кГц с синусоидальной модулирующей частотой 50 Гц, в режиме 10 с – стимуляция, 50 с – расслабление. Продолжительность сеанса составляла 20 мин: последовательно сначала стимулировались мышцы голени в течение 10 мин, затем 10 мин – мышцы бедра. Электроды PG-901 (Fiab, Италия) попарно располагали на обеих ногах испытуемых по средней линии на проксимальной и дистальной трети передней и задней поверхности бедра (13 × 5 см), а также передней поверхности голени (9 × 5 см). Для стимуляции задней поверхности голени один электрод устанавливали по средней линии в проксимальной части голени (13 × 5 см), другой (9 × 5 см) – на 5 см дистальнее икроножных мышц. Интенсивность стимуляции подбирали индивидуально для каждого испытуемого (до возникновения неприятных ощущений).

В исследовании с 21-суточной АНОГ принимали участие 10 практически здоровых мужчин-добровольцев, регулярно не занимающихся физическими нагрузками (M ± SD: 30.7 ± 4.0 лет, 179.7 ± 5.3 см, 78.0 ± 8.5 кг). Согласно условиям эксперимента, испытуемые круглосуточно находились в условиях постельного режима с наклоном тела –6 град относительно горизонта [5]. Каких-либо средств профилактики в ходе АНОГ испытуемые не использовали [17].

Максимальную произвольную силу при выполнении многосуставных движений (разгибание в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах) определяли в серии прыжковых тестов [18, 19]:

– прыжок из приседа, или Squat Jump (SJ). Данный тип прыжка обеспечивает вовлечение всех мышечных единиц четырехглавой мышцы бедра и отражает их вклад на величину максимальной высоты прыжка;

– прыжок с подседом или Countermovement Jump (СMJ). В указанном типе максимальная высота прыжка зависит также от энергии, запасенной в эластических структурах двигательного аппарата нижних конечностей. CMJ отражает вклад этих структур в величину максимальной высоты прыжка по сравнению с SJ;

– прыжок с подседом и махом руками, или Countermovement jump with arm swing (CMJas). CMJas отражает вклад координационных способностей человека в величину максимальной высоты прыжка.

В ходе тестирования испытуемый по сигналу выполнял выпрыгивание вверх согласно инструкции: “выполнить прыжок максимально высоко”.

Параметры точности и вариабельности мышечных усилий оценивали также при помощи выполнения прыжковых тестов. Однако в отличие от прыжков на максимальную высоту, испытуемых инструктировали выполнить прыжок вверх на 50% высоты, которая соответствует их собственным ощущениям. Анализировали вариабельность отклонений выше и ниже 50% значения максимальной высоты прыжка, а также абсолютную величину самих отклонений.

После СИ прыжковое тестирование выполняли на вторые сутки (R + 2), а после АНОГ – на третьи сутки (R + 3) восстановительного периода. Прыжковые тесты выполняли с использованием программно-аппаратного комплекса «OptoJumpNext» (Microgate, Италия) [20]. Эта оптическая измерительная система состоит из передающей и принимающей планок, находящихся на поверхности пола в отдалении друг от друга (рис. 1, Г). Так как светодиоды передающей планки находятся в постоянной связи с диодами приемной планки, система определяет любые разъединения контакта между планками и рассчитывает их продолжительность. Таким образом, принцип работы системы заключается в фиксировании времени контакта испытуемого с поверхностью пола (отсутствие контакта между планками), исходя из которого автоматически производится расчет времени, проведенного в безопорном режиме (прыжок), и, следовательно, высоты прыжка. Точность измерений системы составляет 0.001 с (длительность) и 0.01 м (перемещение).

Перед проведением тестирования испытуемые выполняли педалирование на велоэргометре с частотой не менее 60 об./мин в течение 5 мин, а также комплекс разминочных упражнений для мышц таза и спины, нижних конечностей и верхнего плечевого пояса. Общий вид тестирования представлен на рис. 1.

 

Рис. 1. Выполнение испытуемым прыжка вверх с подседом и с махом руками. А – исходное положение испытуемого. Б – момент подседа до угла в коленном суставе 90° (положение приседа). В – завершающая фаза отталкивания (выполнение прыжка). Г – достижение максимальной высоты прыжка.

 

Участникам исследования предлагали выполнить 3 последовательных прыжка одного типа для определения максимальной высоты прыжка и запомнить те ощущения, высоту и мышечное напряжение, которые они испытают при выполнении этих прыжков. После чего участникам предлагали выполнить 5 последовательных прыжков на точность для достижения ими субъективной половины максимальной высоты прыжка. В процессе проведения тестирования участникам не предоставляли какой-либо обратной связи о величине их фактической высоты прыжка. Каждый участник самостоятельно определял половину максимальной высоты прыжка. Прыжки выполняли с интервалом 10–15 с между попытками. При завершении серии прыжков на максимальную высоту испытуемые отдыхали в течение 1–2 мин, после чего выполняли прыжки на половину максимальной высоты. Вся вышеописанная процедура тестирования повторялась 3 раза с использованием трех различных типов прыжков.

Точность многосуставных движений определяли при помощи анализа результатов прыжков на точность – оценивали относительную ошибку при попытке воспроизведения половины максимальной высоты прыжка. Также определяли силу и направление взаимосвязи максимальной высоты прыжка с относительной ошибкой в прыжках на точность.

Статистическую обработку полученных в ходе эксперимента данных проводили с применением программного пакета Statistica 12, модулей statsmodels 0.14.1 и SciPy 1.12.0 для Python 3.9.18.

Нормальность распределения данных в каждой выборке определяли с использованием критерия Шапиро–Уилка.

Гипотезу об отсутствии значимых различий между группами проверяли при помощи T-критерия Стьюдента для зависимых выборок при наличии нормального распределения. В случае опровержения гипотезы о соответствии распределения данных в выборке нормальному закону распределения использовали T-критерий Вилкоксона и U-критерий Манна–Уитни для зависимых и независимых выборок соответственно. Регрессионные модели строили при соответствии данных нормальному закону распределения в выборке, а также при отсутствии гетероскедастичности. Гипотезу об отсутствии корреляции между остатками и предсказанными значениями зависимой переменной проверяли при помощи теста ранговой корреляции Спирмена в том случае, если распределение остатков не подчинялось нормальному закону распределения. Если распределение остатков подчинялось нормальному закону, использовали тест корреляции Пирсона. Оценку значимости коэффициента детерминации проводили при помощи F-критерия Фишера. Качественную оценку тесноты связи определяли по шкале Чеддока. Различия считали статистически значимыми при p < 0.05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Анализ результатов прыжковых тестов выявил достоверное снижение максимальной высоты прыжка (p < 0.05) в каждом из типов прыжковых тестов до и после экспериментального воздействия как в эксперименте с СИ, так и эксперименте с АНОГ (табл. 1). Максимальная высота прыжка уменьшилась после иммерсионного воздействия на 2.2–4.1% по сравнению с исходным уровнем. Вместе с тем максимальная высота прыжка после пребывания в АНОГ снизилась на 13.9–16.8% по сравнению с исходным уровнем (рис. 2).

 

Таблица 1. Результаты сравнительного анализа максимальной высоты прыжка в антиортостатической гипокинезии (АНОГ) и “сухой” иммерсии (СИ)

Тип прыжка / Сравниваемые параметры

Фоновые исследования

“СИ – АНОГ”

Последействие

“СИ – АНОГ»

СИ

“Фоновые исследования – R + 2”

АНОГ

“Фоновые исследования – R + 3”

SJ

–

–

+

+

CMJ

+

–

+

+

CMJas

+

–-

+

+

Примечание: “+” – p < 0.05; “–” – p > 0.05.

 

Рис. 2. Снижение максимальной высоты прыжка после экспериментального воздействия 7-суточной “сухой” иммерсии с электромиостимуляцией и 21-суточной антиортостатической гипокинезии без средств профилактики.

 

Группы СИ и АНОГ значимо отличались между собой в период фоновых исследований по показателю максимальной высоты прыжка. Значимые различия были обнаружены при сравнении результатов в прыжках типа CMJ и CMJas.

После воздействия СИ величина относительной ошибки значимо увеличилась только в прыжках типа SJ (рис. 3). После АНОГ относительная ошибка снижалась при выполнении всех типов прыжков на достижение половины максимальной высоты прыжка.

 

Рис. 3. Изменение относительной ошибки после экспериментального воздействия 7-суточной “сухой” иммерсии с электромиостимуляцией и 21-суточной антиортостатической гипокинезии без средств профилактики. * – p < 0.05.

 

Увеличение относительной ошибки в прыжке SJ в группе СИ указывает на вероятное снижение способности выполнять точные многосуставные движения, в то же время группа АНОГ показала снижение относительной ошибки во всех типах прыжков после экспериментального воздействия.

Значения относительной ошибки при проведении фоновых исследований были идентичны в обеих группах испытуемых (АНОГ и СИ) во всех типах прыжков, кроме SJ (p < 0.05). В период последействия величина ошибки значимо отличалась между группами АНОГ и СИ в прыжках типа CMJ (p < 0.05).

Результаты сравнительного анализа двух экспериментальных групп представлены в табл. 2.

 

Таблица 2. Результаты сравнительного анализа относительной ошибки при выполнении прыжковых тестов в экспериментах 21-суточной антиортостатической гипокинезии (АНОГ) и 7-суточной “сухой” иммерсии (СИ)

Тип прыжка / Сравниваемые параметры

Фоновые исследования

“СИ – АНОГ”

Последействие

“СИ – АНОГ”

СИ

“Фоновые исследования – R + 2”

АНОГ

“Фоновые исследования – R + 3”

SJ

+

–

+

–

CMJ

–

+

–

+

CMJas

–

–

–

+

Примечание: см. табл. 1.

 

Поскольку показатель относительной ошибки рассчитывали с использованием максимальной высоты прыжка, были построены регрессионные модели взаимосвязи этих двух переменных для опровержения гипотезы о взаимной корреляции. По результатам регрессионного анализа не было выявлено взаимозависимости максимальной высоты прыжка и относительной ошибки в группе фоновых исследований СИ. Однако тестирование, выполненное на R + 2 сутки, указывает на наличие значимой заметной взаимосвязи этих параметров в прыжках типа SJ (p < 0.05) (рис. 4). Построенная нами модель объясняет 50% взаимной изменчивости максимальной высоты прыжка и относительной ошибки.

 

Рис. 4. Взаимосвязь максимальной высоты прыжка и относительной ошибки в прыжках типа SJ после “сухой” иммерсии.

 

По результатам регрессионного анализа не было выявлено взаимозависимости максимальной высоты прыжка и относительной ошибки после воздействия АНОГ. Однако в период фоновых исследований присутствовала значимая умеренная взаимосвязь этих параметров в прыжках типа CMJas (p < 0.05) (рис. 5).

 

Рис. 5. Взаимосвязь максимальной высоты прыжка и относительной ошибки в прыжках типа CMJas до воздействия антиортостатической гипокинезии.

 

Построенная модель объясняет 34% взаимной изменчивости максимальной высоты прыжка и относительной ошибки. Таким образом, дисперсия относительной ошибки может быть объяснена в высокой степени индивидуальными особенностями испытуемых, не учтенными при построении модели.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Пребывание человека в условиях АНОГ привело к достоверному изменению состояния нервно-мышечного аппарата нижних конечностей. Снижение максимальной высоты прыжка как показателя, отражающего уровень максимальной произвольной силы, свидетельствует о снижении скоростно-силовых возможностей испытуемых и развивающихся на протяжении всей АНОГ процессов атонии скелетной мускулатуры человека [3, 21]. Гипотеза о наличии линейной взаимосвязи величины относительной ошибки с показателем максимальной высоты прыжка после воздействия АНОГ опровергается результатами регрессионного анализа. По-видимому, испытуемые по субъективным ощущениям достигали заданной высоты в прыжках на точность, однако по не зависящим от максимальной высоты прыжка причинам ошибались в меньшей степени после воздействия АНОГ, чем в период фоновых исследований.

В ранее проведенном исследовании в эксперименте с СИ без применения средств профилактики было показано уменьшение точности воспроизведения мышечных усилий, развиваемых m. Soleus и m. Gastrocnemius в односуставном движении, которое сопровождалось увеличением абсолютного и относительного порога мышечного усилия [21]. В исследовании c АНОГ мы наблюдали улучшение точности воспроизведения мышечных усилий, развиваемых мышцами нижних конечностей. Однако полученные результаты не противоречат выявленным ранее закономерностям, так как в нашей работе ключевое внимание было уделено точности выполнения многосуставных движений и совместной работе как мышц голени, так и мышц передней поверхности бедра, которые различаются по соотношению быстрых и медленных двигательных единиц [22].

В эксперименте с СИ, используя ЭМС в качестве меры профилактики, также наблюдали достоверное снижение максимальной высоты прыжка. В проведенных ранее исследованиях, в т.ч. работах, посвященных сравнению моделей СИ и АНОГ, было показано, что изменения со стороны сенсомоторной системы, аналогичные наблюдаемым в КП, в условиях СИ развиваются быстрее, чем в условиях АНОГ. Изменения, наблюдаемые на 3–7-е сут СИ (без применения средств профилактики) развиваются к 14–21-м сут АНОГ –6° и позднее [4, 6].

Однако в нашем исследовании скорость снижения скоростно-силовых показателей после воздействия СИ была менее выраженной, чем после АНОГ. Данные различия, вероятнее всего, связаны как с использованием средств профилактики (ЭМС) во время СИ, так и все же с меньшей продолжительностью экспериментального воздействия, поскольку полноценного сравнения и сопоставления временных изменений сенсомоторной системы у данных моделей не производилось. Не стоит исключать и возможного влияния на результаты различий в физической подготовке испытуемых и во времени тестирования после экспериментального воздействия: в эксперименте с АНОГ тестирование проводили на сутки позже (R + 3), чем в СИ (R + 2).

Несмотря на однонаправленные изменения показателей максимальной высоты прыжка, изменения точности выполнения многосуставных движений в эксперименте с СИ отличались от результатов, полученных после АНОГ. Так, после АНОГ наблюдалось уменьшение величины относительной ошибки при выполнении всех типов прыжков, в то время как после СИ с применением ЭМС наблюдалось увеличение данного показателя только в прыжках типа SJ. Хотя, ожидалось, что воздействие СИ окажет негативное влияние на точность выполнения многосуставных движений во всех типах прыжковых тестов [21, 23, 24]. Различия в полученных результатах, предположительно, можно объяснить использованием ЭМС во время СИ. Исследования сократительных свойств m. Soleus крыс, проведенные с одновременным использованием как высокочастотных, так и низкочастотных режимов электромиостимуляции, указывают на их возможное разнонаправленное воздействие. Если низкочастотная ЭМС приводила к увеличению работоспособности скелетной мышцы и уменьшению ее максимальной силы, то высокочастотная ЭМС приводила к обратным изменениям [25]. Помимо этого, в экспериментах с продолжительной низкочастотной электромиостимуляцией наблюдались как положительные, так и деструктивные изменения со стороны мышечных волокон как быстрого, так и медленного фенотипа. Эти изменения включали уменьшение поперечного сечения мышечных волокон и снижение максимальной произвольной силы на фоне увеличения их работоспособности и сохранения поперечной жесткости в экспериментах с гипокинезией [25, 26].

В задачах сложного управления движением мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели различных отделов опорно-двигательного аппарата нижних конечностей работают синергетическим образом [27], и изменения со стороны как медленных, так и быстрых двигательных единиц различных мышечных групп, вероятнее всего, оказывают сочетанное воздействие на изучаемые показатели. Таким образом, совокупное воздействие СИ и выбранных режимов ЭМС могло привести к снижению точности выполнения многосуставных движений с задействованием преимущественно сил, развиваемых мышцами нижних конечностей (прыжки типа SJ) и практически не повлиять на точность выполнения многосуставных движений, в которых были задействованы дополнительные механизмы регуляции высоты прыжка. Этими механизмами явились энергия упругой деформации, накапливаемая в эластических структурах двигательного аппарата нижних конечностей, при выполнении подседа в прыжках типа CMJ и механическая энергия, развиваемая руками, при выполнении маха в прыжках типа CMJas.

Для полного объяснения результатов, полученных в экспериментах с СИ с использованием ЭМС и АНОГ, требуется проведение аналогичных исследований в СИ без использования средств профилактики и в АНОГ – с использованием аналогичных режимов ЭМС, примененных в эксперименте с СИ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В экспериментах с использованием различных моделей физиологических эффектов микрогравитации (АНОГ, СИ) наблюдается снижение максимальной высоты прыжка после экспериментального воздействия при выполнении прыжков SJ, CMJ и CMJas.

После воздействия 7-суточной СИ с применением высокочастотной и низкочастотной ЭМС в качестве меры профилактики наблюдали меньшее снижение максимальной высоты прыжка по сравнению с 21-суточной АНОГ без применения средств профилактики.

После АНОГ отмечали снижение величины относительной ошибки при выполнении всех видов прыжковых тестов на половину максимальной высоты прыжка по сравнению с фоновыми значениями, тогда как после СИ точность выполнения аналогичных прыжков уменьшилась только в прыжках типа SJ (увеличились значения относительной ошибки).

Используемые режимы ЭМС в эксперименте с СИ, предположительно, могли оказать разнонаправленное воздействие, что выражалось в ухудшении точности выполнения прыжков типа SJ и сохранения точности выполнения других многосуставных движений.

Финансирование работы. Эксперимент с АНОГ выполнена в рамках Программы фундаментальных научных исследований РАН FMFR-2024-0033. Работа во время эксперимента с СИ выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках соглашения № 075-15-2022-298 от 18.04.2022 г. о предоставлении гранта в форме субсидий из федерального бюджета на осуществление государственной поддержки создания и развития научного центра мирового уровня “Павловский центр “Интегративная физиология – медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям стрессоустойчивости”.

Соблюдение этических стандартов. Все исследования проводились в соответствии с принципами биомедицинской этики, изложенными в Хельсинкской декларации 1964 г. и последующих поправках к ней. Они также были одобрены комиссией по биомедицинской этике ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН (Москва), эксперимент с “сухой” иммерсией – протокол № 620 от 12.07.2022 г., эксперимент с антиортостатической гипокинезией – протоколы № 599 от 06.10.2021 г. и № 621 от 08.08.2022 г.

Каждый участник исследования дал добровольное письменное информированное согласие после получения разъяснений о потенциальных рисках и преимуществах, а также о характере предстоящего исследования.

Конфликт интересов. Авторы данной работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

Вклад авторов в публикацию. Г.К. Примаченко, А.В. Шпаков – идея работы, планирование и организация эксперимента, Г.К. Примаченко, А.В. Шпаков, А.В. Воронов, Н.Н. Соколов – сбор данных, написание и редактирование статьи, Г. К. Примаченко, А.В. Шпаков, А.В. Воронов – обработка данных.

×

Sobre autores

G. Primachenko

Institute of Biomedical Problems, RAS

Autor responsável pela correspondência
Email: g.k.primachenko@mail.ru
Rússia, Moscow

A. Shpakov

Institute of Biomedical Problems, RAS; Federal Science Center of Physical Culture and Sport

Email: g.k.primachenko@mail.ru
Rússia, Moscow; Moscow

A. Voronov

Federal Science Center of Physical Culture and Sport

Email: g.k.primachenko@mail.ru
Rússia, Moscow

N. Sokolov

Federal Science Center of Physical Culture and Sport

Email: g.k.primachenko@mail.ru
Rússia, Moscow

Bibliografia

  1. Bernstein N. The co-ordination and regulation of movements. London: Pergamon Press, 1967. 196 p.
  2. Vinogradova O.L., Tomilovskaya E.S., Kozlovskaya I.B. [Gravitational factor as a base of the evolutionary adaptation of animal organisms to activities in the earth conditions] // Aviakosm. Ekolog. Med. 2020. V. 54. № 6. P. 5.
  3. Kozlovskaya I.B. [Gravity and the tonic postural motor system] // Aviakosm. Ekolog. Med. 2017. V. 51. № 3. P. 5.
  4. Saveko A., Bekreneva M., Ponomarev I. et al. Impact of different ground-based microgravity models on human sensorimotor system // Front. Physiol. 2023. V. 14. P. 1085545.
  5. Grigor'ev A.I., Kozlovskaya I.B. One-year antiorthostatic hypokinesia (ANOG) – physiological model of interplanetary space flight. Moscow: RAS, 2018. P. 288.
  6. Pandiarajan M., Hargens A.R. Ground-based analogs for human spaceflight // Front. Physiol. 2020. V. 11. P. 716.
  7. Bogdanov V.A., Gurfindel V.S., Panfilov V.E. [Human movements under lunar gravity] // Kosm. Biol. Med. 1971. V. 5. № 2. P. 3.
  8. MacLean M.K., Ferris D.P. Human muscle activity and lower limb biomechanics of overground walking at varying levels of simulated reduced gravity and gait speeds // PLoS One. 2021. V. 16. № 7. P. 253467.
  9. Cowburn J., Serrancolí G., Pavei G. et al. A novel computational framework for the estimation of internal musculoskeletal loading and muscle adaptation in hypogravity // Front. Physiol. 2024. V. 15. P. 1329765.
  10. Vico L., Collet P., Guignandon A. et al. Effects of long-term microgravity exposure on cancellous and cortical weight-bearing bones of cosmonauts // Lancet. 2000. V. 355. № 9215. P. 1607.
  11. Adams G.R., Caiozzo V.J., Baldwin K.M. Skeletal muscle unweighting: spaceflight and ground-based models // J. Appl. Physiol. 2003. V. 95. № 6. P. 2185.
  12. Capelli C., Antonutto G., Kenfack M.A. et al. Factors determining the time course of VO2(max) decay during bedrest: Implications for VO2(max) limitation // Eur. J. Appl. Physiol. 2006. V. 98. № 2. P. 152.
  13. Ferretti G., Berg H.E., Minetti A.E. et al. Maximal instantaneous muscular power after prolonged bed rest in humans // J. Appl. Physiol. 2001. V. 90. № 2. P. 431.
  14. Rittweger J., Felsenberg D., Maganaris C.N., Ferretti J.L. Vertical jump performance after 90 days bed rest with and without flywheel resistive exercise, including a 180 days follow-up // Eur. J. Appl. Physiol. 2007. V. 100. № 4. P. 427.
  15. Blaber A.P., Goswami N., Bondar R.L., Kassam M.S. Impairment of cerebral blood flow regulation in astronauts with orthostatic intolerance after flight // Stroke. 2011. V. 42. № 7. P. 1844.
  16. Amirova L.E., Osetskiy N.Y., Shishkin N.V. et al. Comparative study of the lower limb muscle tone under the conditions of five-day support unloading coupled with different regimens of electromyostimulation // Human Physiology. 2020. V. 46. № 4. P. 391.
  17. Puchkova A.A., Shpakov A.V., Baranov V.M. et al. [General results of the 21-day head-down bedrest study without the use of countermeasures] // Aviakosm. Ekolog. Med. 2023. V. 57. № 4. P. 31.
  18. Xu J., Turner A., Comfort P. et al. A systematic review of the different calculation methods for measuring jump height during the countermovement and drop jump tests // Sports Med. 2023. V. 53. № 5. P. 1055.
  19. Hara M., Shibayama A., Takeshita D. et al. A comparison of the mechanical effect of arm swing and countermovement on the lower extremities in vertical jumping // Hum. Mov. Sci. 2008. V. 27. № 4. Р. 636.
  20. Glatthorn J.F., Gouge S., Nussbaumer S. et al. Validity and reliability of Optojump photoelectric cells for estimating vertical jump height // J. Strength Cond. Res. 2011. V. 25. № 2. P. 556.
  21. Kirenskaya A.V., Kozlovskaya I.B., Sirota M.G. [Effect of immersion hypokinesia on the characteristics of programmed-type voluntary movements] // Kosm. Biol. Aviakosm. Med. 1985. V. 19. № 6. P. 27.
  22. Gollnick P.D., Sjödin B., Karlsson J. et al. Human soleus muscle: A comparison of fiber composition and enzyme activities with other leg muscles // Pflugers Arch. 1974. V. 348. № 3. P. 247.
  23. Kirenskaya A.V., Kozlovskaya I.B., Sirota M.G. Effect of immersion hypokinesia on the characteristics of the rhythmic activity of the motor units of the soleus muscle // Fiziologija Cheloveka. 1986. V. 12. № 4. P. 627.
  24. Grigor'eva L.S., Kozlovskaja I.B. [Effect of 7-day immersion hypokinesia on the characteristics of precise movements] // Kosm. Biol. Aviakosm. Med. 1985. V. 19. № 4. P. 38.
  25. Shenkman B.S., Kozlovskaya I.B. [Physiological basis of the low-frequency electromyostimulation, the promising countermeasure against sarcopenia and hypogravityinduced muscle atrophy] // Aviakosm. Ekolog. Med. 2019. V. 53. № 2. P. 21.
  26. Shenkman B.S. From slow to fast: hypogravity-induced remodeling of muscle fiber myosin phenotype // Acta Naturae. 2016. V. 8. № 4. P. 47.
  27. Hasson C.J., Caldwell G.E., van Emmerik R.E. Changes in muscle and joint coordination in learning to direct forces // Hum. Mov. Sci. 2008. V. 27. № 4. P. 590.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Performing an upward jump with a squat and with a swing of the arms by the subject. A is the initial position of the subject. B – the moment of squatting to an angle in the knee joint of 90 ° (squat position). B – the final phase of repulsion (performing a jump). D – reaching the maximum jump height.

Baixar (43KB)
Metadados
3. Fig. 2. Decrease in the maximum jump height after experimental exposure to 7-day “dry” immersion with electromyostimulation and 21-day antiorthostatic hypokinesia without preventive measures.

Baixar (27KB)
Metadados
4. Fig. 3. Change in relative error after experimental exposure to 7-day “dry” immersion with electromyostimulation and 21-day antiorthostatic hypokinesia without preventive measures. * – p < 0.05.

Baixar (32KB)
Metadados
5. Fig. 4. The relationship between the maximum jump height and the relative error in SJ type jumps after “dry” immersion.

Baixar (15KB)
Metadados
6. Fig. 5. The relationship between the maximum jump height and the relative error in CMJas-type jumps before exposure to antiorthostatic hypokinesia.

Baixar (15KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».