Однократная силовая тренировка усиливает ответы на стимуляцию аксонов кортикоспинального тракта

Цель: Однократная силовая тренировка мышц предплечья увеличивает силу одиночного сокращения в покое, вызванного стимуляцией моторной коры. Неясно, обусловлены ли эти эффекты изменениями на уровне спинного мозга и возникают ли они также при тренировке более крупных мышц. В настоящем исследовании с применением субкортикальной стимуляции аксонов кортикоспинального тракта изучали, приводит ли однократная силовая тренировка мышц — сгибателей локтевого сустава к изменениям на уровне спинного мозга и имеет ли значение тип тренировки.

Методы: В эксперименте 1 десять испытуемых в разные дни выполняли баллистическую изометрическую тренировку, баллистическую концентрическую тренировку или не тренировались (контроль). В эксперименте 2 тринадцать испытуемых выполняли баллистическую изометрическую тренировку и изометрическую тренировку с медленным нарастанием усилия. До и после тренировки транскраниальная магнитная стимуляция моторной коры контралатерального полушария вызывала моторные вызванные потенциалы (MEP) в покоящейся двуглавой мышце плеча, а электрическая стимуляция аксонов кортикоспинального тракта на уровне шейно-продолговатого перехода — шейно-продолговатые моторные вызванные потенциалы (CMEP). Также измеряли силу одиночного сокращения, вызванного MEP и CMEP.

Результаты: В эксперименте 1 после баллистической изометрической тренировки значения CMEP и сила одиночного сокращения, вызванного CMEP, были достоверно выше, чем в контрольных условиях. В эксперименте 2 после баллистической изометрической тренировки и изометрической тренировки с медленным нарастанием усилия в течение 15–25 мин увеличивались MEP, сила одиночного сокращения, вызванного MEP, CMEP и сила одиночного сокращения, вызванного CMEP.

Выводы: Однократная силовая тренировка мышц — сгибателей локтевого сустава за счёт процессов, происходящих в спинном мозге, увеличивает суммарный выход мотонейронов, иннервирующих тренируемые мышцы. Вероятными механизмами являются повышение эффективности кортикоспинально-мотонейронных синапсов или увеличение возбудимости мотонейронов. Однако скорость развития силы во время тренировки не имеет значения для возникновения этих изменений. Вероятно также сопутствующее повышение возбудимости моторной коры. Эти кратковременные изменения могут представлять собой начальные нейрональные адаптации к силовой тренировке.