Физиологические аспекты развития утомления периферического нервно-мышечного аппарата и его диагностика

Введение. Заболевания опорно-двигательного аппарата от функционального перенапряжения в ответ на продолжительную интенсивную нагрузку на рабочем месте, занимают до настоящего времени одно из ведущих мест в профпатологии. Однако ряд вопросов, касающихся диагностики утомления периферического нервно-мышечного аппарата, условия его перехода в переутомление и перенапряжение требует дальнейшего изучения. В связи с разработкой концепции о вязкоупругих свойствах скелетных мышц стала возможным объективная оценка состояния периферического звена нервно-мышечного аппарата при разном уровне утомления, что позволяет уточнить механизмы развития заболеваний скелетно-мышечной системы от функционального перенапряжения.

Цель исследования — изучение динамики показателей биомеханических и вязкоупругих свойств скелетных мышц при развитии локального мышечного утомления и выяснение возможности использования этих показателей для объективной оценки состояния утомления скелетно-мышечной системы.

Материалы и методы. Для выполнения поставленной цели была обследована группа лиц в возрасте 32,5±10,6 года. Использовался прибор неинвазивной цифровой пальпации (Myoton-PRO), позволяющий определить биомеханические (тонус, жёсткость, упругость) и вязкоупругие (ползучесть и время релаксации) свойства мышц. Миотонометрическое измерения проводились на мышцах локтевого и лучевого сгибателей запястья и короткой мышцы, отводящей большой палец. Данные миотонографии сопоставлялись с параметрами кистевой динамометрии. Во всех случаях проведено три серии измерений: фоновое, до ощущения субъективного утомления, и «до отказа».

Результаты. Миотонометрическое исследование выявило повышение биомеханических свойств мышц предплечья — тонуса и жёсткости и снижение вязкоупругих свойств ползучести и времени релаксации, более выраженных при переутомлении. Менее значимы изменения упругости, поскольку его параметры зависят от анатомо-структурных свойств мышцы.

Установлена положительная связь между показателями силы мышц, измеренными при динамометрии, и тонусом и жёсткостью сгибателей запястья, полученных при миотонометрии.

Ограничения исследования. Ограничения связаны с небольшой выборкой обследуемых.

Выводы. Установлено, что для наиболее объективной оценки мышечного утомления является использование комплекса показателей, включающих определение силы мышц динамометрическим методом, тонуса, жёсткости, ползучести и времени релаксации по данным миотонометрии.

Выявленные изменения свойств мышечной ткани не только расширяют наши представления о развитии утомления, но и уточняют механизмы формирования заболеваний скелетно-мышечной системы от функционального перенапряжения.

Этика. Данное исследование с участием человека в качестве субъекта осуществлено с соблюдением этических принципов, представленных в последней версии Хельсинкской декларации, разработанной Всемирной медицинской ассоциацией.

Участие авторов:

Суворов В.Г. — концепция и дизайн исследования, анализ литературы, написание окончательного варианта статьи;

Шитова Е.С. — сбор материала и обработка данных, написание предварительного варианта текста.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Конфликт интересов отсутствует.

Дата поступления: 07.04.2025 / Дата принятия к печати: 10.04.2025 / Дата публикации: 08.05.2025

1. Измеров Н.Ф. ред. Профессиональные заболевания. Руководство для врачей. Том 2. М: Медицина; 1996.

2. Измеров Н.Ф., Суворов Г.А., Матюхин В.В. Роль и задачи физиологии труда в стратегии охраны здоровья работающего населения на современном этапе. Материалы 10-й Всероссийской конференции «Физиология труда в третьем тысячелетии». М.; 2001: 3–7.

3. Измеров Н.Ф. ред. Профессиональная патология: национальное руководство. М.: ГЭОТАР–Медиа; 2011.

4. Мойкин Ю.В., Киколов А.Н., Тхоревский В.В. Психофизиологические основы профилактики перенапряжения. М.: Медицина; 1987.

5. Шардакова Э.Ф., Матюхин В.В., Ямпольская Е.Г. и др. Профилактика риска развития перенапряжения работников физического труда в зависимости от класса условий труда по показателям тяжести трудового процесса. Мед. труда и пром. экол. 2012; 1: 23–29. https://elibrary.ru/orngcr

6. Шардакова Э.Ф., Юшкова О.И., Елизарова В.В. и др. Физиологическая оценка физических и нервно-психических перегрузок в медицине труда. Вестник Тверского государственного университета, Серия Биология, Экология. 2018; 3: 7–20. https://doi.org/10.26456/vtbio1 https://elibrary.ru/yxelxf

7. Золина З.М., Измеров Н.Ф. ред. Руководство по физиологии труда. М.: Медицина; 1983.

8. Башкин В.М. Изменение быстроты мышечных сокращений в зависимости от выполненной тренировочной нагрузки. Учёные записки университета им. П.Ф. Лесгафта: научно-теоретический журнал. 2009; 5(51): 10–14. https://elibrary.ru/kuhutx

9. Фудин Н.А., Вагин Ю.Е., Пигарева С.Н. Системные механизмы утомления при физических нагрузках циклической направленности. Вестник новых медицинских технологий. 2014; 21(3): 118–121. https://elibrary.ru/sxxcyj

10. Моногаров В. Генез утомления при напряженной мышечной деятельности. Наука в олимпийском спорте. 2019; 4: 5–16. https://elibrary.ru/iwkmpm

11. Абдрахманова А.Ш., Мавлиев Ф.А., Ахметов И.И., Назаренко А.С. Утомление: Понимание проблемы и системные механизмы его развития. Наука и спорт: современные тенденции. 2022; 10(1): 6–17.

12. Шеррер Ж. Физиология труда. М.: Медицина; 1973.

13. Amirova L.E., Plehuna A., Rukavishnikov I.V., Saveko A.A., Peipsi A. and Tomilovskaya E. S. Sharp Changes in Muscle Tone in Humans Under Simulated Microgravity. Front. Physiol. 12: 661922. https://doi.org/10.3389/fphys.2021.661922

14. Вайн А.А. Явление передачи механического напряжения в скелетной мышце. Типография ТУ; 1990.

15. Vain A. Device and method for real-time measurement of parameters of mechanical stress state and biomechanical properties of soft biological tissue. Patent US, no 20130289365A1, 2010.

16. Roch M., Morin M., Gaudreault N. The MyotonPRO: A reliable tool for quantifying the viscoelastic properties of a trigger point on the infraspinatus in non-traumatic chronic shoulder pain. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 2020; 24(4): 379–385. https://doi.org/10.1016/j.jbmt.2020.05.002

17. Lee Y., Kim M., Lee H. The Measurement of Stiffness for Major Muscles with Shear Wave Elastography and Myoton: A Quantitative Analysis Study. Diagnostics. 2021; 11(3): 524. https://doi.org/10.3390/diagnostics11030524

18. Навакатикян А.О. Проблема развития предпатологических состояний (перенапряжения и переутомления) под влиянием работы и факторов окружающей среду. Гигиена труда и проф. заболевания. 1981; (11): 14–17.

19. Грацианская Л.Н., Элькин М.А. Профессиональные заболевания конечностей от функционального перенапряжения. Л.: Медицина; 1984.

20. Тарасова Л.А., Шардакова Э.Ф., Матюхин В.В. Вероятность нарушения здоровья работающих от воздействия неблагоприятных факторов трудового процесса. Актуальные проблемы медицина труда. 2001, 6: 1–7. https://elibrary.ru/snszaz

21. Маслов Н.Б., Блощинский И.А., Максименко В.Н. Нейрофизиологическая картина генеза утомления, хронического утомления и переутомления человека-оператора. Физиология человека. 2003; 29(5): 123. https://elibrary.ru/ootyzx