ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОСТАКТИВАЦИОННОГО ЭФФЕКТА СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ В МОЛОДОМ, СРЕДНЕМ И ПОЖИЛОМ ВОЗРАСТЕ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Постактивационный эффект (ПАЭ) представляет собой особый вид непроизвольного нормального мышечного тонуса. Предположено, что фактор возраста может специфически влиять на такие характеристики ПАЭ, как длительность, латентность, распространенность в популяции, наличие «осцилляционного» паттерна и параметры интерференционной электромиограммы (иЭМГ). ПАЭ изучен в группах юношеского (18–23 года, n = 46, ЮВ), молодого (24–44 года, n = 23, МВ) и среднего и пожилого возрастов (СП, 45–75 лет, n = 24). Установлено, что ПАЭ в дельтовидных мышцах вызывается у 89% лиц в группе ЮВ, у 87% – в группе МВ, и у 75% – в группе СП. В группе ЮВ «осцилляционный» паттерн (повторные периоды ПАЭ) наблюдался в 32%, в группе МВ – в 15% случаев, а в группе СП полностью отсутствовал. Амплитуда иЭМГ во время ПАЭ была снижена в группе СП по сравнению с ЮВ и МВ примерно в два раза (p < 0.05). Длительность ПАЭ не различалась среди групп разного возраста, а латентность ПАЭ была наименьшей в группе ЮВ (p < 0.05). Средняя частота спектра иЭМГ была выше во время ПАЭ в группах ЮВ и СП по сравнению с произвольным изометрическим сокращением. Таким образом, ПАЭ в целом характерен для неврологически здорового человека в возрасте до 75 лет, однако в среднем и пожилом возрасте ПАЭ отличается отсутствием повторных периодов ПАЭ («осцилляционного паттерна»), меньшей амплитудой иЭМГ и большей латентностью. Предполагается, что при увеличении возраста от 18 до 75 лет тонические автоматизмы скелетных мышц затормаживаются и обладают меньшей способностью к осцилляции.

Об авторах

А. Ю Мейгал

Петрозаводский государственный университет

Email: meigal@petrsu.ru
ORCID iD: 0000-0003-2088-5101
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой, руководитель лаборатории Петрозаводск, Российская Федерация

А. Е Пескова

Петрозаводский государственный университет

Email: peskova@petrsu.ru
ORCID iD: 0009-0008-0000-8738
аспирант Петрозаводск, Российская Федерация

Л. И Герасимова-Мейгал

Петрозаводский государственный университет

Email: gerasimova@petrsu.ru
ORCID iD: 0000-0002-3677-3764
доктор медицинских наук, доцент, профессор Петрозаводск, Российская Федерация

Е. Г Антонен

Петрозаводский государственный университет

Email: antonen@petrsu.ru
ORCID iD: 0000-0002-9445-0752
доктор медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой Петрозаводск, Российская Федерация

Список литературы

  1. Kohnstamm O. Demonstration einer katatonearitgen Erscheinung beim Gesunden (Katatonusversuch) // Neurol. Central. 1915. V. 34. P. 290.
  2. De Havas J., Ghosh A., Gomi H., Haggard P. Sensorimotor organization of a sustained involuntary movement // Front. Behav. Neurosci. 2015. V. 9. P. 185.
  3. De Havas J., Gomi H., Haggard P. Experimental investigations of control principles of involuntary movement: A comprehensive review of the Kohnstamm phenomenon // Exp. Brain Res. 2017. V. 235. № 7. P. 1953.
  4. Гурфинкель В.С., Левик Ю.С., Лебедев М.А. Ближние и отдаленные постактивационные эффекты в двигательной системе человек // Нейрофизиология. 1989. Т. 21. № 3. С. 343.
  5. McDonagh M., Parkinson A. Levitating arms: Unravelling the mystery: A Christmas party trick with an intriguing history and physiology // Physiology News. 2008. № 73. https://doi.org/10.36866/pn.73.12
  6. -Мейгал А.Ю., Герасимова-Мейгал Л.И., Пескова А.Е. Постактивационный эффект дельтовидной мышцы здорового молодого человека после краткосрочной «сухой» иммерсии // Физиология человека. 2021. Т. 47. № 3. С. 52.
  7. Meigal A., Gerasimova-Meigal L., Kuzmina A. et al. Electromyographic characteristics of postactivation effect in dopamine-dependent spectrum models observed in Parkinson’s disease and schizophrenia // Biomedicines. 2024. V. 12. № 6. P. 1338.
  8. Мейгал А.Ю., Пескова А.Е., Склярова А.С., Герасимова-Мейгал Л.И. Характеристика постактивационного эффекта скелетных мышц человека при помощи спектральных и нелинейных параметров интерференционной электромиограммы // Физиология человека. 2024. Т. 50. № 4. С. 59.
  9. Мейгал А.Ю., Письменный К.Н. Влияние общего согревания и охлаждения организма на постактивационный эффект в мышцах верхних конечностей // Физиология человека. 2009. Т. 35. № 1. С. 60.
  10. Craske B., Craske J.D. Oscillator mechanisms in the human motor system: investigating their properties using the aftercontraction effect // J. Mot. Behav. 1986. V. 18. № 2. P. 117.
  11. Ghosh A., Rothwell J., Haggard P. Using voluntary motor commands to inhibit involuntary arm movements // Proc. Biol. Sci. 2014. V. 281. № 1794. P. 20141139.
  12. Kirk E.A., Gilmore K.J., Stashuk D.W. et al. Human motor unit characteristics of the superior trapezius muscle with age-related comparisons // J. Neurophysiol. 2019. V. 122. № 2. P. 823.
  13. Casale R., Rainoldi A., Nilsson J., Bellotti P. Can continuous physical training counteract aging effect on myoelectric fatigue? A surface electromyography study application // Arch. Phys. Med. Rehabil. 2003. V. 84. № 4. P. 513.
  14. Piasecki M., Ireland A., Stashuk D. et al. Age-related neuromuscular changes affecting human vastus lateralis // J. Physiol. 2016. V. 594. № 16. P. 4525.
  15. Wheeler K.A., Kumar D.K., Shimada H. et al. Surface EMG model of the bicep during aging: A preliminary study // Annu. Int. Conf. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 2011. V. 2011. P. 7127.
  16. Verschueren A., Palminha C., Delmont E., Attarian S. Changes in neuromuscular function in elders: Novel techniques for assessment of motor unit loss and motor unit remodeling with aging // Rev. Neurol. (Paris). 2022. V. 178. № 8. P. 780.
  17. Rubinstein S., Kamen G. Decreases in motor unit firing rate during sustained maximal-effort contractions in young and older adults // J. Electromyogr. Kinesiol. 2005. V. 15. № 6. P. 536.
  18. Bazzucchi I., Felici F., Macaluso A., De Vito G. Differences between young and older women in maximal force, force fluctuations, and surface EMG during isometric knee extension and elbow flexion // Muscle Nerve. 2004. V. 30. № 5. P. 626.
  19. Esposito F., Malgrati D., Veicsteinas A., Orizio C. Time and frequency domain analysis of electromyogram and sound myogram in the elderly // Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. 1996. V. 73. № 6. P. 503.
  20. Bazzucchi I., Marchetti M., Rosponi A. et al. Differences in the force/endurance relationship between young and older men // Eur. J. Appl. Physiol. 2005. V. 93. № 4. P. 390.
  21. Borzuola R., Giombini A., Torre G. et al. Central and peripheral neuromuscular adaptations to ageing // J. Clin. Med. 2020. V. 9. № 3. P. 741.
  22. Andersen J.L. Muscle fibre type adaptation in the elderly human muscle // Scand. J. Med. Sci. Sports. 2003. V. 13. № 1. P. 40.
  23. Gordon T., Hegedus J., Tam S.L. Adaptive and maladaptive motor axonal sprouting in aging and motoneuron disease // Neurol. Res. 2004. V. 26. № 2. P. 174.
  24. Fuglsang-Frederiksen A., Dahl K., Lo Monaco M. Electrical muscle activity during a gradual increase in force in patients with neuromuscular diseases // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 1984. V. 57. № 4. P. 320.
  25. Герасимова Л.И., Варламова Т.В.,Антонен E.G. и др. Возрастные особенности турн-амплитудных характеристик электромиограммы при дозированном изометрическом сокращении // Физиология человека. 2004. Т. 30. № 3. С. 119.
  26. Brice T., McDonagh M. Abduction of the humerus by postural aftercontractions in man: Effects of force and duration of previous voluntary contractions // J. Physiol. (London). 2001. V. 536. P. 51.
  27. Selionov V.A., Solopova I.A., Zhvansky D.S. et al. Lack of non-voluntary stepping responses in Parkinson’s disease // Neuroscience. 2013. V. 235. P. 96.
  28. Gibb W.R., Lees A.J. The relevance of the Lewy body to the pathogenesis of idiopathic Parkinson's disease // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 1988. V. 51. № 6. P. 745.
  29. Sosnoff J.J., Vaillancourt D.E., Newell K.M. Aging and rhythmical force output: Loss of adaptive control of multiple neural oscillators // J. Neurophysiol. 2004. V. 91. № 1. P. 172.
  30. Merletti R., Farina D., Gazzoni M., Schieroni M.P. Effect of age on muscle functions investigated with surface electromyography // Muscle Nerve. 2002. V. 25. № 1. P. 65.
  31. Kozhina G.V., Person R.S., Popov K.E. et al. Motor unit discharge during muscular after-contraction // J. Electromyogr. Kinesiol. 1996. V. 6. № 3. P. 169.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).