Боргезе, Н. А. и Кальви, А. Обучение поддержанию вертикальной осанки: чему можно научиться с помощью моделей адаптивной нейронной сети?

Артикул Google Scholar

Брунер М. Влияние упражнений на кардио-постуральные отношения. Диссертация на соискание ученой степени магистра биомедицинской физиологии и кинезиологии Университета Саймона Фрейзера (2012 г. ).

Роуэлл, Л. Б. Контроль сердечно-сосудистой системы человека , Oxford University Press, США, 39–40 (1993).

Мастерсон М. и Морган А. Роль мышечной активности нижних конечностей в поддержании артериального давления у пожилых людей. Clin. Кинезиол . 60 , 8–18 (2006).

Google Scholar

Эль-Бендари, Н., Тан, К., Пивот, Ф. К. и Лам, А. Обнаружение и предотвращение падений для пожилых людей: обзор тенденций и проблем.

Google Scholar

Шоу Б. Х. и Клэйдон В. Э. Связь между ортостатической гипотензией и падением у пожилых людей. Clin. Auton. Res. 24 , 3–13 (2014).

Артикул Google Scholar

До, М. Т., Чанг, В. К., Куран, Н. и Томпсон, В.Связанные с падениями травмы среди канадских пожилых людей, 2005–2013 гг . : анализ Канадского обследования состояния здоровья населения. Chronic Dis. Inj. Банка . 35 , 99 (2015).

CAS Google Scholar

Pirozzi, G. et al. Обморок у пожилых людей: обновление. J. Clin. Геронтол. Гериатр

MathSciNet Статья Google Scholar

Гауэр Р.L. Оценка обморока. г. Fam. Врач 84 , 640–650 (2011).

PubMed Google Scholar

Тинетти, М. Э., Уильямс, С. С. и Гилл, Т. М. Головокружение у пожилых людей: возможный гериатрический синдром. Ann. Междунар. Med. 132 , 337–344 (2000).

CAS Статья Google Scholar

Hallgren, E.и другие. Дисфункциональная вестибулярная система вызывает падение артериального давления у космонавтов, возвращающихся из космоса. Sci. Репу . 5 , 17627 (2015).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

Морита, Х., Эйб, К. и Танака, К. Длительное воздействие микрогравитации нарушает вестибуло-сердечно-сосудистый рефлекс.

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

Стинс, Дж.Ф. и Бик, П. Дж. Критическая оценка когнитивной проницаемости позы. Exp. Aging Res. 38 , 208–219 (2012).

Артикул Google Scholar

Тисдейл, Н., Бард, К., Лару, Дж. И Флери, М. О когнитивной проницаемости контроля позы. Exp. Aging Res. 19 , 1–3 (1993).

CAS Статья Google Scholar

Гарг, А., Сюй, Д., Лаурин, А., Блабер, А. П. Физиологическая взаимозависимость сердечно-сосудистой системы и систем контроля осанки при ортостатическом стрессе. г. J. Physiol. Heart Circ. Physiol

CAS Статья Google Scholar

Гарг А., Сюй Д. и Блабер А. П. Статистическая проверка метода когерентности вейвлет-преобразования для оценки передачи активации икроножных мышц на кровяное давление во время спокойного стояния. Биомед. Англ. Онлайн 12 , 132 (2013).

Артикул Google Scholar

Гарг, А., Да, Сюй и Блабер, А. Взаимосвязь мышц осанки с сердечно-сосудистыми изменениями в условиях ортостатической нагрузки. В IEEE International Conference on Engineering in Medicine and Biology Society , 4378–4381 (2014).

Гайтон, А. К., Дуглас, Б. Х., Лэнгстон, Дж. Б. и Ричардсон, Т.В. Мгновенное повышение среднего кровяного давления и сердечного выброса в начале мышечной активности. Circ Res 11 , 431–441 (1962).

CAS Статья Google Scholar

Тен Харкел, А. Д. Дж., Ван Лисхаут, Дж. Дж. И Вилинг, В. Влияние накачки и напряжения мышц ног на ортостатическое артериальное давление: исследование на здоровых предметах и ​​пациентах с вегетативной недостаточностью. Clin. Sci. 87 , 553–558 (1994).

CAS Статья Google Scholar

Магдер С. Венозная механика сокращения икроножной мышцы и теория мышечного насоса. J. Appl. Physiol. 79 , 1930–5 (1995).

CAS Статья Google Scholar

Дин М., Чен Ю. и Бресслер С. Л. 17 Причинность по Грейнджеру: базовая теория и приложение к нейробиологии. Справочник по анализу временных рядов: последние теоретические разработки и приложения (2006).

Бресслер, С. Л. и Сет, А. К. Винер-Грейнджер Причинность: хорошо отработанная методология. Neuroimage 58 , 323–329 (2011).

Артикул Google Scholar

Chen, C. et al. Оценка таламокортикальной функциональной связи с причинностью по Грейнджеру. IEEE Trans.Neural Syst. Rehabil. Eng . 21 , 725–733 (2013).

ADS Статья Google Scholar

Faes, L., Nollo, G. & Porta, A. Механизмы причинного взаимодействия между кратковременным интервалом RR и колебаниями систолического артериального давления во время ортостатической нагрузки. J. Appl. Physiol. 114 , 1657–1667 (2013).

Артикул Google Scholar

Порта, А.и другие. Причинно-следственные связи между сердечным периодом и систолическим артериальным давлением во время градуированного наклона головы вверх. г. J. Physiol. Regul. Интегр. Комп. Physiol . 300 , R378 – R386 (2011).

CAS Статья Google Scholar

Порта, А. и Фэйс, Л. Винер — Причинность Грейнджера в сетевой физиологии с приложениями к сердечно-сосудистому контролю и неврологии. Proc. IEEE 104 , 282–309 (2016).

Артикул Google Scholar

Porta, A. et al. Учет дыхания необходим для надежного вывода о причинно-следственной связи Грейнджера на основании данных о вариабельности сердечно-сосудистой системы. IEEE Trans. Биомед. Англ. 59 , 832–841 (2012).

Артикул Google Scholar

Porta, A. & Faes, L. Оценка причинно-следственной связи в динамике мозга и контроле сердечно-сосудистой системы. Philos. Пер. R. Soc. Лондон Математика. Phys. Англ. Sci . 371 , 20120517 (2013).

ADS MathSciNet Статья Google Scholar

Faes, L., Marinazzo, D., Jurysta, F. & Nollo, G. Granger Анализ причинно-следственной связи взаимодействий мозга и сердца во сне. В 8-я конференция Европейской исследовательской группы по сердечно-сосудистым колебаниям , 5–6 (2014).

Шрайбер Т. Измерение передачи информации. Phys. Rev. Lett. 85 , 461–464 (2000).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

Висенте, Р., Вибрал, М. и Линднер, М. Передача энтропии — безмодельная мера эффективного взаимодействия для нейробиологии. J. Comput. Neurosci. 30 , 45–67 (2011).

MathSciNet Статья Google Scholar

Faes, L., Нолло, Г. и Порта, А. Подход информационной области к исследованию сердечно-сосудистых, сердечно-легочных и васкул-легочных причинных связей. Фронт. Physiol . 2 , 1–13 (2011).

Артикул Google Scholar

Валенца, Г. и др. Мгновенная передача энтропии для исследования кардиореспираторной динамики. В Международная конференция по инженерии в медицине и биологии IEEE 7885–7888 (2015).

Sugihara, G. et al. Обнаружение причинно-следственной связи в сложных экосистемах. Наука . 338 , 496–500 (2012).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

Йе, Х., Дейл, Э. Р., Гиларранц, Л. Дж. И Сугихара, Г. Выделение причинно-следственных взаимодействий с временной задержкой с использованием конвергентного перекрестного картирования. Sci. Репу . 5 , 14750 (2015).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

Краковска, А., Якубик, Дж., Будачова, Х. и Голецёва, М. Причинность изучается в реконструированном пространстве состояний. Примеры однонаправленно связанных хаотических систем. arXiv Prepr. arXiv1511.00505. 2015 2 ноября 1–41 (2015).

Маккракен, Дж. М. и Вейгель, Р. С. Конвергентное перекрестное отображение и попарный асимметричный вывод. Phys. Ред. E — Стат. Нелинейная физика мягкой материи . 90 , 062903 (2014).

Артикул Google Scholar

Хескамп, Л., Меель-ван ден Абилен, А.С., Лагро, Дж. И Клаассен, Дж. А. Конвергентное перекрестное картирование: многообещающий метод оценки ауторегуляции головного мозга. Внутр. J. Clin. Neurosci. Ment. Лечить. S20 (2014).

Schiecke, K. et al. Нелинейные направленные взаимодействия между вариабельностью сердечного ритма и активностью ЭЭГ у детей с височной эпилепсией. IEEE Trans. Биомед. Англ. 63 , 2497–2504 (2016).

Артикул Google Scholar

Верма, А.К., Гарг, А., Блабер, А., Фазель-Резаи, Р., Таваколиан, К. Причинная связь в кардио-постуральных взаимодействиях во время спокойной позиции. В Вычислительная техника в кардиологии 373–376 (2015).

Верма, А. К., Гарг, А. , Блабер, А., Фазель-Резаи, Р., Таваколиан, К. Причинное кардио-постуральное взаимодействие при ортостатическом стрессе. J. Med. Устройство . 10 , 020932 (2016).

Артикул Google Scholar

Верма, А.К., Гарг, А., Блабер, А., Фазель-Резаи, Р., Таваколиан, К. Обнаружение причинно-следственной связи в кардио-постуральном взаимодействии при ортостатическом стрессе, вызванном спокойным стоянием, с использованием переносимой энтропии. В IEEE International Conference on Electro Information Technology (EIT) 633–637 (2016).

Верма, А. К., Гарг, А., Блабер, А., Фазель-Резаи, Р. и Таваколиан, К. Анализ причинного кардио-постурального взаимодействия при ортостатическом стрессе с использованием конвергентного кросс-картирования. В IEEE International Conference on Engineering in Medicine and Biology Society 2319–2322 (2016).

Блабер, А. П., Лэндрок, К. К. и Сувестр, П. А. Кардио-постуральное нарушение: модель ортостатической непереносимости после перелета. Респир. Physiol. Neurobiol. 169 , 21–25 (2009).

Артикул Google Scholar

Schiecke, K., Pester, B., Feucht, M., Leistritz, L. & Witte, H. Конвергентное перекрестное отображение: основная концепция, влияние параметров оценки и практическое применение.В IEEE International Conference on Engineering in Medicine and Biology Society 7418–7421 (2015).

Пан, Дж. И Томпкинс, У. Дж. Алгоритм обнаружения QRS в реальном времени. IEEE Trans. Биомед. Англ. 230–236 (1985).

Каррингтон, К. А. и Уайт, М. Дж. Спонтанная барорефлексная чувствительность у молодых и пожилых людей во время произвольных и электрически вызываемых изометрических упражнений. Возраст 31 , 359–364 (2002).

Артикул Google Scholar

Kennel, M. & Brown, R. Определение размера встраивания для реконструкции фазового пространства с использованием геометрического построения. Phys. Ред. А 45 (1992).

Genthon, N. et al. Вклад каждой нижней конечности в вертикальное положение у пациентов с инсультом. Инсульт 39 , 1793–1799 (2008).

Артикул Google Scholar

Лангхорн, П., Coupar, F. & Pollock, A. Восстановление моторики после инсульта: систематический обзор. Ланцет нейрол. 8 , 741–754 (2009).

Артикул Google Scholar

Риман Б. Л. и Гускевич К. М. Влияние легкой травмы головы на тестирование постурального баланса. J. Athl. Поезд . 35 , 19 (2000).

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Сокращение мышц дыхательной помпы

Вентиляционные мышцы — это поперечно-полосатые скелетные мышцы, и их функция in situ регулируется теми же отношениями, которые определяют сократительную силу мышц in vitro. Однако вентиляционные мышцы функционально отличаются от скелетных мышц конечностей в нескольких аспектах, наиболее примечательным из которых является то, что вентиляционные мышцы являются единственными скелетными мышцами, от которых зависит жизнь. Среди мышц, участвующих в вентиляции, диафрагма наиболее близка к своей оптимальной длине покоя при функциональной остаточной емкости (FRC) и обладает наибольшей способностью к сокращению и смещению объема, что делает ее основной мышцей вдоха. Все инспираторные мышцы укорачиваются, когда легкое надувается выше FRC, но взаимодействие между различными инспираторными мышцами обеспечивает более широкий диапазон выходной силы, чем мог бы быть достигнут любой одной группой мышц, действующей изолированно.Скорость укорачивания инспираторных мышц, особенно диафрагмального укорачивания, приводит к тому, что максимальное динамическое давление на вдохе значительно ниже максимального статического давления. Этот эффект особенно выражен во время максимальной произвольной вентиляции, максимальной нагрузки и максимального инспираторного потока, маневров объема сверх полной жизненной емкости легких. Во время спокойного дыхания дыхательные мышцы работают значительно ниже пределов их нервной активации и сократительной способности. Однако во время интенсивной деятельности экскурсия диафрагмы приближается к своему пределу по всей жизненной емкости, и давление дыхания может приближаться к своему динамическому максимуму.Поскольку система может работать почти со своей доступной мощностью во время повышенных требований к вентиляции, доступно несколько стратегий для компенсации дефицита. Например, если диафрагма резко укорочена, она все еще может создавать необходимое дыхательное давление, если получает больше нервного импульса. В качестве альтернативы можно задействовать другие мышцы, чтобы заменить поврежденную диафрагму. Таким образом, вся система очень универсальна.

ExRx.net: Pump & Burn

The Pump

Сразу после силовой тренировки мышца может казаться наполненной и напряженной в течение 15–30 минут или «накачанной». Мышечный «насос» вызывается застрявшей внутри мышцы плазмой. Во время мышечного сокращения сократительные элементы прилагают силу внутрь себя; диаметр мышцы увеличивается по мере ее укорачивания. Во время интенсивного мышечного сокращения эта сила, направленная внутрь, на мгновение перекрывает сосудистую сеть, поддерживая кровоток через эту конкретную группу мышц. Компенсаторное повышение артериального давления вытесняет плазму из переполненных капилляров в интерстициальные пространства мышечных клеток.

Бодибилдеры обычно выполняют упражнения на накачку перед выходом на сцену, чтобы их мышцы казались полнее.Для большинства из нас нет реальной пользы от достижения пампа (кроме повышения собственного эго). Однако неспособность достичь помпы является одним из симптомов перетренированности, поскольку объем жидкости в мышцах и, возможно, объем крови уменьшаются, когда запасы гликогена низки. Интенсивная езда на велосипеде или плавание также могут вызвать накачку или временное наполнение работающих мышц.

The Burn

Чувство жжения, возникающее во время (1) определенных упражнений с отягощениями, (2) тренировок с большим числом повторений или (3) определенных сложных тренировочных техник, вызвано накоплением кислоты в утомляющей мышце.

Анаэробный гликолиз использует углеводы и производит воду и кислоту или свободные ионы водорода. Лактат помогает предотвратить мышечный ацидоз, выводя из мышц положительные ионы водорода. Эта кислота недостаточно очищается, если кровоток затруднен. Сосудистая сеть внутри мышцы временно перекрывается окружающей мышцей, когда она интенсивно сокращается в течение относительно длительного времени. Избыток кислоты действует на нервные рецепторы, вызывая локальное ощущение жжения.Чрезмерное накопление кислоты также препятствует сокращению мышц. Кислота взаимодействует с кальцием, делая его недоступным для сокращения мышц. После нескольких регулярных тренировок мышцы лучше адаптируются к накоплению кислоты. См. График типов мышечной выносливости и мышечной усталости и кровоснабжения.

Многие базовые или комплексные упражнения (например, приседания, жим лежа и т. Д.) Имеют динамическую или колоколообразную кривую сопротивления, либо они смещают сопротивление через несколько групп мышц по всему диапазону движения упражнения, позволяя мышцам на мгновение расслабиться между ними. повторы.Этот период мгновенного расслабления между повторениями дает больше возможностей для мгновенного кровотока, позволяя очистить накопление кислоты.

Напротив, многие вспомогательные или изолированные упражнения (например, разгибания ног, махи на рычагах) имеют тенденцию иметь относительно непрерывные кривые сопротивления, особенно при выполнении на тренажерах с переменным сопротивлением, требующих, чтобы мышца выдерживала сокращение на протяжении большей части диапазона движений упражнения. Этот эффект можно усилить за счет использования кулачков и рычагов переменного сопротивления, которые пытаются согласовать кривую силы пользователя с помощью предварительно заданной кривой сопротивления.

В качестве альтернативы можно использовать частичные или незаблокирующие упражнения, чтобы ограничить диапазон движений как в сложных, так и в изолированных упражнениях. Эти техники также вызывают межклеточный ацидоз, не позволяя мышце расслабиться в верхней и / или нижней части движения, поддерживая ее непрерывным сокращением на протяжении всего подхода.

Некоторые данные свидетельствуют о том, что возникающее в результате ощущение жжения может способствовать развитию мышц за счет саркоплазматической гипертрофии. Интересно, что механическое перекрытие венозного возврата при перемещении относительно легких нагрузок может вызвать метаболические изменения и способствовать саркоплазматической гипертрофии (Loenneke 2012).Считается, что гипоксия и внутриклеточный ацидоз мышечных клеток стимулируют определенные метаболические изменения, ответственные за этот эффект.

Хотя использование определенных упражнений или тренировочных техник, вызывающих ощущение жжения, может быть эффективным средством для тренировки саркоплазматической гипертрофии или определенного типа мышечной выносливости, оно не кажется наиболее эффективным методом развития силы, мощности или миофибриллярная гипертрофия.

Можно утверждать, что комплексные упражнения, которые не вызывают так быстро чувство жжения, оказываются более эффективными, чем изолированные упражнения в развитии силы и размера мускулов.Например, жим ногами (базовое и сложное упражнение) лучше в развитии силы и размера мускулов по сравнению с разгибанием ног и разгибанием бедер (как вспомогательными, так и изолированными упражнениями), где чувство жжения гораздо более распространено. Фактически, изолированные упражнения не могут дать дополнительных преимуществ в плане силы или размера мускулов у нетренированных мужчин. (Gentil 2013)

Оценка эффективности упражнения на ощущение жжения может быть ошибочной. Также может быть ошибочным судить об эффективности упражнения на определенной группе мышц на основе местного мышечного утомления.Например, распространено заблуждение, что при упражнениях нога поднимает нижнюю часть живота, поскольку большинство тренирующихся ощущают жжение в этой области (см. Миф о нижней части живота). Более того, новички часто чувствуют мышечную усталость в необычных местах, пока они не привыкнут к этому упражнению (например, утомляемость шеи во время скручиваний). Это похоже на аналогию со «слабым звеном» (т.е. «Цепь настолько сильна, насколько прочно ее самое слабое звено»). Только после того, как эти «более слабые звенья» станут кондиционными, «цепь» (целевая мышца и вспомогательные мышцы) будет тренироваться более эффективно.Кроме того, : ощущение жжения не имеет ничего общего со сжиганием жира, как принято считать (см. Миф о сокращении пятен).

Gentil P1, Soares SR, Pereira MC, Cunha RR, Martorelli SS, Martorelli AS, Bottaro M (2013). Влияние добавления односуставных упражнений к многосуставной программе тренировок с отягощениями на силу и гипертрофию у нетренированных субъектов. Appl Physiol Nutr Metab. 38 (3): 341-4.

Лоеннеке JP1, Уилсон Дж.М., Марин П.Дж., Зурдос М.С., Бембен М.Г. (2012).Тренировка с ограничением кровотока низкой интенсивности: метаанализ. Eur J Appl Physiol. 2012 Май; 112 (5): 1849-59.

Мышечный насос — средние мышцы

Основная идея принципа промывки направлена ​​непосредственно на оптимальное кровенаполнение рабочей мускулатуры.

Как известно, кровь отвечает за различные жизненно важные функции в организме человека.
Он играет главную роль в поддержании баланса отдельных физико-химических свойств организма.

Кровь обеспечивает концентрацию ионных составов, постоянство осмотического давления, кислотность внутренней среды, регулирует температуру и, с точки зрения бодибилдинга, доставляет необходимые питательные вещества, а также кислород в наш организм.

Под давлением рабочей нагрузки во время тренировки кровоток направляется к задействованным в тренировке мышцам.

Применение принципа промывки

При использовании этого принципа мы должны стремиться к 3-4 и более упражнениям на группу мышц.

Конечно, не стоит забывать делать в первую очередь базовые и комплексные упражнения, а уже потом — локальные, изолированные.

Определить принцип промывки довольно сложно. В основном это определяется как «накачка мышц», которую мы получаем во время тренировки.

Этот принцип лучше всего объяснить и проанализировать, применяя другие принципы и методы, такие как: суперсеты, тройные подходы, комбинированные подходы, гигантские подходы, качественная тренировка и т. Д.

На практике принцип промывки лучше всего реализуется с помощью специализированных качественных методов, перечисленных выше.

Когда применять этот принцип?

Самые продвинутые ученики связывают мощную накачку мышц с ожидаемой гипертрофией мускулатуры.

Когда в межсезонье применяется принцип мигания в сочетании с положительным потреблением протеина, это ожидание становится реальностью.

Однако мы можем полностью разрушить нашу мускулатуру, если будем применять этот принцип во время подъема тяжестей в сезон, или в так называемый «период потери жира».

Это связано с тем, что нашему телу больше всего не хватает, пока мы «сокращаем жир» (едим при дефиците калорий), — это энергетические вещества в мышцах, а также белок крови. При этом жиры нельзя использовать для получения энергии из-за накопившейся кислородной задолженности.

Отсюда мы можем сделать вывод, что единственный вариант для нашего тела — это расщепить белок в наших мышечных клетках, используя его как неэффективный, но единственный источник энергии. Простыми словами — атрофия мышц.

Сводка

Идея принципа промывки наиболее близка к идее принципа качественного обучения, а также принципа приоритета и изолированности.

К сожалению, многие тренирующиеся не осознают, что максимальный потенциал реализации принципа промывки зависит от уровня развития сердечно-сосудистой и дыхательной системы в состоянии покоя и во время тренировок.

Все это также связывает аэробный принцип с этим принципом. Другими словами, смывание — это в некотором смысле функция аэробики. Как мы уже говорили, принцип промывки лучше всего реализуется с помощью качественных методов, поэтому связь между ним и принципами супермножеств, комбинаций, тройных множеств и т. Д. Более чем очевидна и не требует дальнейшего объяснения.

Подводя итог этой статье, мы могли бы сказать, что во время сезона мы должны значительно сократить количество выполняемых сетов до отказа, а также массивную и непрерывную накачку, особенно для тех групп мышц, которым не хватает.

границ | Влияние старения на барорефлекс мышечной помпы отдельных мышц ног во время стоя

Введение

— это изнурительные события, которые происходят с возрастом все чаще и вызывают травмы, требующие срочной медицинской помощи, ухудшение качества жизни, а также значительное финансовое бремя для системы здравоохранения (Gazibara et al., 2014; Terroso et al., 2014; Do et al., 2015). Травмы, связанные с падениями без смертельного исхода, в США составили более 31 миллиарда долларов (Burns et al., 2016). Поскольку ожидается, что к 2050 году количество пожилых людей в Соединенных Штатах увеличится вдвое по сравнению с 2012 годом, ожидается рост числа инцидентов, связанных с падением (Ortman et al. , 2014). Ортостатическая гипотензия — одна из основных причин падений, поражающих пожилых людей и, что еще хуже, людей с неврологическими расстройствами (Allcock et al., 2004; Shaw and Claydon, 2014; Shaw et al., 2015). Следовательно, технологические разработки для оценки ортостатической толерантности могут сыграть жизненно важную роль в смягчении таких инцидентов и улучшении качества жизни.

Стояние вызывает смещение объема крови к стопе, тем самым нарушая гомеостаз артериального давления (Rowell, 1993). У молодых здоровых людей артериальное давление регулируется в вертикальном положении с помощью ряда рефлекторных механизмов, ключевым компонентом которых является барорефлекс (Heesch, 1999; Verma et al., 2018). Однако у пожилых людей из-за снижения чувствительности реакции барорецепторов и неспособности повысить сосудистое сопротивление за счет симпатического оттока, регулирование артериального давления может быть затруднено в положении стоя (Monahan, 2007).Соответственно, у пожилых людей часто наблюдается ортостатическая гипотензия (ОГ), физиологическое состояние, при котором артериальное давление резко падает (например, систолическое артериальное давление на 20 мм рт. Ст. Или диастолическое артериальное давление на 10 мм рт. et al., 1997; Eigenbrodt et al., 2000; Blaber et al., 2013b; Ricci et al., 2015).

Старение ухудшает не только вегетативную, но и функцию скелетных мышц (Lynch et al., 1999; Vandervoort, 2002). Во время стояния, помимо вегетативного контроля артериального давления (повышение частоты сердечных сокращений и системного сосудистого сопротивления), мышцы голени также играют важную роль в поддержании артериального давления, продвигая собранную венозную кровь обратно к сердцу (Rowell, 1993; Halliwill et al., 2014). Следовательно, регулирование артериального давления во время стояния является интегративным процессом и требует непрерывного воздействия как сердечно-сосудистой системы, так и со стороны постуральной системы. В литературе обычно делается упор на вегетативный контроль артериального давления при рассмотрении физиологии ортостатической гипотензии (и связанных с ней падений). Постуральным контролем артериального давления часто пренебрегают, и он требует особого внимания при учете ОГ. Возможность непрерывного мониторинга взаимодействия между сердечно-сосудистой системой и осанкой во время стояния может помочь раннему выявлению вероятности падений, что может облегчить разработку соответствующих профилактических мер для смягчения неожиданных падений и связанных с ними травм, которые значительно влияют на подвижность.

В связи с этим наша предыдущая работа количественно оценила физиологическое взаимодействие между репрезентативными сигналами сердечно-сосудистой и постуральной систем во время ортостатической нагрузки (Blaber et al., 2009; Garg et al., 2014b; Verma et al., 2017a; Xu et al. , 2017). В дополнение к известным знаниям о механическом мышечном насосе для продвижения венозной крови обратно к сердцу, было показано, что активация мышц ног зависит от колебаний артериального давления, то есть барорефлекса накачки мышц (Xu et al., 2017). Однако реакция барорефлекса мышечной помпы для отдельных мышц ног в ответ на ортостатическую нагрузку еще предстоит всесторонне исследовать (Garg et al. , 2014a). Такие знания могут облегчить разработку соответствующих схем упражнений и реабилитации, чтобы убедиться в функциональности важных мышц, регулирующих артериальное давление, для смягчения неблагоприятных последствий старения и неврологических расстройств.

В настоящей работе, используя данные молодых, здоровых людей, мы исследовали роль барорефлекса мышечной помпы отдельных мышц ног, а именно латеральной икроножной мышцы (LG), медиальной икроножной мышцы (MG), передней большеберцовой мышцы (TA) и камбаловидной мышцы ( SOL) для облегчения венозного возврата к сердцу.Кроме того, мы изучили влияние старения и секса на сердечные и мышечные барорефлексы.

Барорефлексы сердца и мышечной помпы были изучены с помощью конвергентного перекрестного картирования (CCM), чтобы получить представление о направленности взаимодействия (Sugihara et al., 2012; Schiecke et al., 2016; Verma et al., 2017a, b). , в то время как когерентность вейвлет-преобразования использовалась для изучения взаимозависимости между соответствующими сигналами двух систем (Garg et al. , 2014b; Xu et al., 2017). Ожидается, что в результате исследования будет выяснено влияние старения на барорефлекс мышечной накачки соответствующих мышц ног, ключевой механизм, который обеспечивает стабильную вертикальную стойку за счет непрерывной активации мышц в ответ на вызванное гравитацией скопление крови для регулирования артериального давления во время стояния.

Материалы и методы

Протокол эксперимента

Экспериментальный план был одобрен советом по этике исследований Университета Саймона Фрейзера (SFU) как минимальный риск. Письменное и информированное согласие на участие было получено от всех участников до начала эксперимента. Участники были проверены на предмет наличия у них сердечно-сосудистых, респираторных или неврологических заболеваний и основных заболеваний опорно-двигательного аппарата. Кроме того, участники были обязаны сообщать об использовании лекарств.Участники, потреблявшие какие-либо вещества, которые потенциально могли повлиять на сердечно-сосудистую и / или постуральную стабильность, были исключены из экспериментов.

Сигналы были получены во время 10-минутного теста сидя-стоя. Протокол эксперимента требовал, чтобы участники сидели в течение 5 минут, а затем пассивно помогали им перейти в фазу стоя, чтобы сохранять спокойную позу в течение дополнительных 5 минут. Процедура проводилась с завязанными глазами в условиях пониженной сенсорной чувствительности. Все эксперименты проводились в лаборатории аэрокосмической физиологии кафедры биомедицинской физиологии и кинезиологии ЮФУ.Эксперимент немедленно прекращали, если участник проявлял признаки дискомфорта, беспокойства, тошноты или по запросу. Протоколы экспериментов соответствовали правилам и положениям, установленным советом по этике исследований СФУ.

Сбор данных

Были получены одновременная электрокардиограмма (ЭКГ) в конфигурации отведения II от Lifepak 8 (Medtronic Inc., Миннесота, США), непрерывное неинвазивное кровяное давление с использованием манжеты для фотоплетизмографии на пальце (Finapres, FMS, Нидерланды) и электромиография теленка (ЭМГ). от 18 молодых, здоровых (возраст: 26 ± 2 года, рост: 174 ± 8 см, вес: 68 ± 11 кг, 8 женщин) и от 14 лет (возраст: 69 ± 4 года, рост: 165 ± 13 см, вес: 66 ± 17 кг, 8 женщин) участниц.Члены старшей группы были физически активными и были членами местного бегового клуба. ЭМГ от четырех различных мышц ног [передняя большеберцовая мышца (TA), латеральная икроножная мышца (LG), медиальная икроножная мышца (MG) и камбаловидная мышца (SOL)] с использованием трансдермальной дифференциальной записи была получена и затем исправлена. Сбор всех сигналов осуществлялся с помощью национальной системы сбора данных приборов (National Instruments Inc., Техас, США) с частотой дискретизации 1000 Гц.

Обработка данных

Были проанализированы данные за последние 4 мин.Комплекс QRS в сигнале ЭКГ был обнаружен с использованием алгоритма Пана-Томпкинса (Pan and Tompkins, 1985), из которого были получены временные ряды интервалов R-R. Ударное САД и ДАД были получены как максимальное и минимальное значение кривой артериального давления, соответственно, между соседними комплексами QRS. Последовательная ЭМГ (импульс ЭМГ, ЭМГ _imp ) для отдельных мышц была получена как средняя площадь под выпрямленной огибающей ЭМГ между соседними комплексами QRS. Подробности предварительной обработки ЭМГ можно получить в нашей предыдущей работе (Xu et al., 2017). Суммарную покадровую ЭМГ _imp для соответствующей мышцы получали путем добавления EMG _imp левой и правой ноги.

Последовательные физиологические сигналы были интерполированы для создания равномерно дискретизированных непрерывных сигналов и были повторно дискретизированы до 10 Гц перед дальнейшей обработкой. Непрерывные сигналы подавались в алгоритм конвергентного перекрестного картирования (CCM) для получения информации о причинном поведении кардио-постурального взаимодействия (Sugihara et al., 2012). Значения причинно-следственной связи варьируются от 0 до 1 и обозначают силу в направлении прямой связи и обратной связи.Перед анализом причинно-следственной связи соответствующие параметры для выполнения нелинейной реконструкции пространства состояний рассматриваемых сигналов были определены в соответствии с алгоритмом ложного ближайшего соседа из набора инструментов CRP в MATLAB (MathWorks Inc. , Массачусетс, США) (Marwan, 2017). Шаги по получению причинно-следственной связи между периодом сердца и артериальным давлением, а также активацией скелетных мышц и артериальным давлением обобщены в нашей предыдущей работе (Verma et al., 2017b; Xu et al., 2017).

Метод когерентности вейвлет-преобразования (WTC), предложенный Торренсом и Компо (28), был использован для вычисления частотно-временного распределения с использованием вейвлета Морлета для пар сигналов SBP → RR и SBP → EMG _imp (Torrence and Compo, 1998).Порог значительной согласованности был получен с помощью моделирования методом Монте-Карло с использованием 500 пар суррогатных данных с 90-м процентилем распределения выборки когерентности на каждой шкале / частоте. Процент времени WTC со значительной когерентностью (% SC, варьируется от 0 до 100) и значение усиления в очень низких частотах (VLF, 0,03–0,07 Гц), низких частотах (LF, 0,07–0,15 Гц) и высоких частотах. -частотные (HF, 0,15–0,5 Гц) диапазоны. Анализ WTC проводился, как описано в нашей предыдущей работе (Xu et al., 2017).

Статистический анализ

Тест на нормальность средних значений исследуемой переменной проводился с использованием теста Шапиро – Уилка (IBM SPSS Statistics, IBM Corporation, Армонк, штат Нью-Йорк, США). Для нормально распределенных данных использовался односторонний дисперсионный анализ для множественного сравнения, для ненормального распределения использовался критерий Краскала – Уоллиса для множественного сравнения. Влияние старения на переменные исследования было протестировано с использованием непарного t -теста (для нормально распределенных данных) или критерия суммы рангов Вилкоксона (для ненормально распределенных данных).При необходимости, анализ post hoc проводился с использованием Tukey-HSD. Результаты теста считались достоверными при α = 0,05. Результаты представлены как среднее ± стандартное отклонение, если не указано иное. Статистические тесты были выполнены с использованием MATLAB (MathWorks Inc. , Натик, Массачусетс, США).

Результаты

Учитывая ограниченный размер выборки нашего исследования, распределение средних значений исследуемых переменных показало смешанное поведение, то есть распределение средних не всегда было нормальным, поэтому использовались критерии суммы рангов Краскела – Уоллиса или Вилкоксона.Никакой разницы в сердечном периоде ( p = 0,92) и диастолическом артериальном давлении ( p = 0,86) не наблюдалось в старшей группе по сравнению с молодой. Систолическое артериальное давление было выше ( p <0,001) в старшей группе по сравнению с молодой. EMG _imp для LG ( p = 0,07), MG ( p = 0,09), SOL ( p = 0,58) мышц не различались у пожилых людей, но были выше для TA ( p = 0,001) мышцы по сравнению с молодыми (Таблица 1).

Таблица 1. Сердечно-сосудистые и постуральные параметры (среднее ± стандартное отклонение) для молодых и старших групп.

В молодой группе барорефлекс мышечной помпы (САД → ЭМГ _imp ) MG был значительно ниже (Таблица 2) по сравнению с TA ( p = 0,02), в то время как никакой разницы ( p > 0,10) в группе Причинно-следственная связь силы прямого мышечного насоса (EMG _imp → SBP) наблюдалась среди четырех групп мышц (Таблица 2). САД → ЭМГ _имп % SC в области LF для MG было ниже ( p = 0.006) по сравнению с LG (Таблица 2). Прирост барорефлекса мышечной помпы в области LF был выше для MG ( p <0,001) и SOL ( p = 0,01) по сравнению с LG (Таблица 2).

Таблица 2. Сравнительное поведение барорефлекса мышечной помпы и мышечной помпы для различных мышц ног в молодой группе.

Кроме того, в то время как старение не влияло ( p > 0,10) на мышечный насос (EMG _imp → SBP) для каких-либо мышц (Рисунок 1B и Таблица 3), барорефлекс мышечного насоса LG ( p ) = 0.01) и SOL ( p = 0,01) был значительно ниже в старшей группе (рисунок 1A и таблица 3). САД → ЭМГ _имп % SC было значительно ниже у пожилых людей по сравнению с молодыми для всех мышц (LG, p <0,001; MG, p = 0,01; TA, p = 0,01; SOL, p <0,001) (рисунок 1C и таблица 3). Никакой разницы ( p > 0,10) не наблюдалось в приросте мышечного барорефлекса (SBP → EMG _imp ) для любых мышц между молодой и старшей группами (рисунок 1D и таблица 3).

Рисунок 1. Влияние старения на причинность барорефлекса мышечной помпы ( A , САД → ЭМГ _имп ), мышечная помпа ( B , ЭМГ _имп → САД), мышечная помпа барорефлекс% SC ( C , САД → EMG _imp ) и усиление барорефлекса мышечной помпы ( D , SBP → EMG _imp ) для четырех мышц ног. Здесь указаны% SC и усиление в области LF. На рисунке приведено сравнение суммы рангов Уилкоксона p — значение между молодой (Y) и старшей (O) группами для соответствующих мышц ног.

Таблица 3. Сравнение (среднее ± стандартное отклонение) причинности барорефлекса мышечной помпы, причинности мышечной помпы, барорефлекса мышечной помпы% SC, прироста барорефлекса мышечной помпы (мкВ · с / мм рт. Ст.), Причинности сердечного барорефлекса, сердечного барорефлекса% SC и усиление сердечного барорефлекса (мс / мм рт. Ст.) Между двумя группами.

Нелинейное взаимодействие в направлении барорефлекса (SBP → RR) было значительно ниже ( p = 0,01) в старшей группе по сравнению с молодой (Рисунок 2A и Таблица 3). Сила прямого взаимодействия, т.е. RR → SBP не различалась у пожилых людей по сравнению с молодыми (0,92 ± 0,05 против 0,94 ± 0,03, p = 0,53), в то время как SBP → RR% SC ( p = 0,001) и прирост САД → ОР ( p <0,001) были ниже у пожилых людей (Рисунки 2B, C).

Рисунок 2. Сравнение сердечного барорефлекса (САД → ЧД) между молодыми и старшими группами. Причинно-следственная связь Baroreflex (A) , процент времени со значительной когерентностью (B) и усиление (C) в LF-области.На рисунке приведено сравнение суммы рангов Уилкоксона p — значение между молодой и старшей группами.

Причинно-следственная связь барорефлекса мышечной помпы (SBP → EMG _imp ) LG ( p = 0,003), TA (0,02) и SOL (0,03) была ниже у женщин старшего возраста по сравнению с молодыми женщинами (Таблица 4). Более низкое САД → EMG _imp % SC с возрастом наблюдалось для мышц LG и SOL, где как у более старших мужчин, так и у женщин значение было ниже по сравнению с их молодыми коллегами (Таблица 4). Половые различия наблюдались в приросте SBP → EMG _imp для мышц SOL, где молодые мужчины имели более высокое значение по сравнению с молодыми женщинами ( p = 0.02) (Таблица 4 и Рисунок 3). Влияние старения на причинно-следственную связь с барорефлексом наблюдалось только у женщин, где у женщин старшего возраста значение было ниже по сравнению с молодыми женщинами (Таблица 4 и Рисунок 4). Прирост сердечного барорефлекса также был ниже у женщин старшего возраста ( p <0,001) по сравнению с их молодыми сверстницами (Таблица 4 и Рисунок 4).

Таблица 4. Сравнительное поведение барорефлекса мышечной накачки и мышечной накачки для разных групп.

Рисунок 3. Распределение барорефлекса мышечной помпы и мышечной помпы в зависимости от возраста и пола для соответствующих мышц ног. САД → ЭМГ _имп причинность (A) , ЭМГ _имп → причинность САД (В) , САД → ЭМГ _имп % SC (C) и САД → ЭМГ _имп усиление ( Г) . На рисунке показано распределение молодых мужчин (MY), мужчин старшего возраста (MO), молодых женщин (FY) и женщин старшего возраста (FO). Сообщается об усилении САД → ЭМГ _имп % СК и САД → ЭМГ _имп в области НЧ.

Рис. 4. Влияние возраста и пола на сердечный барорефлекс (среднее ± стандартное отклонение). SBP → RR (A) , SBP → RR% SC (B) , и SBP → RR Gain (C) . На рисунке показан сердечный барорефлекс для молодых мужчин (MY), пожилых мужчин (MO), молодых женщин (FY) и пожилых женщин (FO). Сообщается о приросте САД → RR% SC и SBP → RR в области LF.

Обсуждение

Падения, связанные с ортостатической непереносимостью, являются признанной причиной травм у пожилых людей при выполнении повседневных дел.Оценка ортостатической переносимости исключительно посредством вегетативного контроля артериального давления может быть неэффективной из-за влияния других физиологических систем на регуляцию артериального давления во время ортостатической нагрузки. Измерение постуральной системы (активация мышц ног) в дополнение к вегетативному контролю может дать дополнительную информацию о способности человека поддерживать артериальное давление во время ортостатической нагрузки. Хотя известно, что мышцы ног перекачивают венозную кровь обратно к сердцу, значительный вклад в обратное, т.е.То есть активация мышц ног в ответ на колебания артериального давления (барорефлекс мышечной помпы) во время стояния недавно была продемонстрирована нашей лабораторией (Xu et al., 2017). Эта статья расширяет нашу предыдущую работу и количественно оценивает барорефлекс мышечной накачки латеральной икроножной, медиальной икроножной, передней большеберцовой и камбаловидной мышц в положении стоя. Кроме того, мы изучили влияние старения на барорефлекс мышечной помпы и его связь с сердечным барорефлексом.

Известно, что старение ухудшает функцию сердечного барорефлекса, однако влияние старения на барорефлекс мышечной помпы до конца не изучено.Плохая работа мышц и нарушение контроля барорефлекса являются причиной постуральной нестабильности и ортостатической гипотензии; вызывая падения у пожилых людей (Gazibara et al. , 2014; Goswami, 2017). Следовательно, всесторонние знания о связанных со старением изменениях сердечных и мышечных барорефлексов могут иметь важное значение при разработке мер противодействия ортостатической непереносимости. В этом исследовании мы подвергали молодых и пожилых людей ортостатической нагрузке, вызванной испытанием на стойкость, и сравнивали отклонения в барорефлексе мышечной помпы для разных мышц ног внутри и между двумя возрастными группами, дополняющими кардиальный барорефлекс.В молодой группе не наблюдалось никаких изменений ( p > 0,10) в ЭМГ _imp → причинно-следственная связь САД между соответствующими мышцами ног (Таблица 2). Однако барорефлекс мышечной накачки (SBP → EMG _imp ) для мышцы MG был значительно ниже, чем у мышцы TA ( p = 0,04) (таблица 2), что свидетельствует о меньшей зависимости мышц MG от опосредованной барорефлексом активации по сравнению с мышцами MG. ТА. Кроме того, сила мышц LG и SOL при активации, опосредованной барорефлексом, была аналогична TA ( p = 0. 98, p = 0,87 соответственно). Это наблюдение выявило зависимость мышц LG, TA и SOL от опосредованной барорефлексом активации во время стояния.

В старшей группе барорефлекс накачки мышц был ниже для мышц LG ( p = 0,01) и SOL ( p = 0,01) по сравнению с молодой группой (Рисунок 1). В то время как старение не влияло ( p > 0,10) на прямой контроль артериального давления (EMG _imp → САД) для каких-либо мышц, нижний барорефлекс мышечной помпы символизирует нарушение зависимой от барорефлекса активации LG ( p = 0.01) и SOL ( p = 0,01) мышц для перекачивания венозной крови обратно к сердцу в старшей группе. Такой дефицит, если его не компенсировать другими регуляторными механизмами во время ортостатической нагрузки, может привести к головокружению, что приведет к неожиданному падению. В молодой группе было обнаружено, что мышцы LG, TA и SOL зависят от активации, опосредованной барорефлексом. Связанное со старением нарушение зависимой от барорефлекса активации мышц LG и SOL указывает на более высокую зависимость от ТА как компенсаторного механизма для облегчения венозного возврата к сердцу ( p = 0. 001) EMG _imp для ТА-мышцы в старшей группе было замечено по сравнению с молодой. Более того,% SC, означающий процент времени во время стояния со значительным взаимодействием между САД и соответствующими мышцами ног, был значительно ниже для всех мышц у пожилых людей по сравнению с молодыми. Такое поведение подчеркивает связанное со старением нарушение барорефлекса мышечной помпы за счет уменьшения взаимодействия (с точки зрения времени) между артериальным давлением и мышцами ног (для всех мышц) во время ортостатической нагрузки для поддержания гомеостаза артериального давления (рис. 1).

Изучить связанное со старением снижение причинности барорефлекса мышечной помпы (LG и SOL) и% SC (все мышцы) с ответом сердечного барорецептора; мы сравнили динамику сердечного барорефлекса между двумя группами. Контроль барорефлекса, количественно определяемый с помощью чувствительности барорефлекса (САД → увеличение RR), взаимосвязи между периодом сердца и артериальным давлением (САД → RR причинно-следственная связь) и SBP → RR% SC, был значительно ниже в старшей группе по сравнению с молодой (Рисунок 2), что подчеркивает нарушение сердечного барорефлекса, связанное со старением. Этот результат согласуется с литературными данными, в которых наблюдалось возрастное нарушение опосредованного барорефлексом контроля сердечного ритма (САД → ЧД) (Porta et al., 2014). Наблюдение за более низкими сердечными и мышечными барорефлексами у пожилых людей по сравнению с молодыми людьми подчеркнуло важность взаимодействия между сердечно-сосудистой и постуральной системами для облегчения гомеостаза артериального давления, и, если рассматривать их вместе, может служить важным индикатором ортостатической переносимости человека.

Хотя возрастное нарушение мышечного барорефлекса (SBP → EMG _imp ) наблюдалось для мышц LG и SOL с точки зрения причинности и для всех мышц с точки зрения% SC, активации скелетных мышц (EMG _imp ) для соответствующих мышц не отличался, за исключением TA, который был выше ( p = 0.001) в старшей по сравнению с молодой группой. Исследования в литературе наблюдали более высокую активность мышц ног у пожилых людей по сравнению с молодыми (Laughton et al. , 2003; Masterson and Morgan, 2006). Исследования также показали, что у пожилых людей более сильная осанка по сравнению с молодыми (Laughton et al., 2003; Roman-Liu, 2018). Кроме того, было показано, что более сильное постуральное колебание связано с более высокой активностью мышц ног у пожилых людей (Laughton et al., 2003; Vette et al., 2017).

Наше предыдущее исследование, проведенное с участием молодых участников, продемонстрировало значительное взаимодействие с замкнутым контуром между суммированными мышцами (LG + MG + TA + SOL) EMG _imp и постуральным колебанием во время стояния, при котором активация мышц, опосредованная постуральным колебанием, была выше. чем наоборот (Xu et al., 2017). Это подчеркивает взаимодействие опосредованной постуральным колебанием активации мышц ног и барорефлекса мышечного насоса в поддержании позы и артериального давления. Хотя постуральные сокращения мышц вызывают временное увеличение венозного возврата, они могут не происходить при низком уровне артериального давления и иметь минимальное влияние на регуляцию артериального давления. Координация мышечного насоса с артериальным давлением, опосредованная барорецепторным рефлексом, может обеспечить эффективный ответ на ортостатическую гипотензию, когда это необходимо, даже у здоровых молодых людей.Соответственно, в текущем исследовании не наблюдалось никакой разницы ( p > 0,10) в усилении мышечного барорефлекса у пожилых людей по сравнению с молодыми (Рисунок 1D), что позволяет предположить, что сила взаимосвязи не изменилась с возрастом у здоровых, активных взрослых. несмотря на снижение причинно-следственной связи и% СК с возрастом.

Исследования обмороков у людей показали, что у женщин более низкая ортостатическая толерантность по сравнению с их коллегами-мужчинами (White et al., 1996; Convertino, 1998; Shoemaker et al., 2001). Этот сексуальный эффект наблюдался при контроле кардио-постурального артериального давления в положении стоя (Xu et al., 2017). Здесь мы наблюдали более низкую причинно-следственную связь SBP → RR ( p = 0,02) у женщин старшего возраста по сравнению с их молодыми коллегами; аналогично, причинность SBP → RR у мужчин старшего возраста была ниже по сравнению с молодыми мужчинами, но не достигла статистической значимости (рисунок 4 и Таблица 4). Кроме того, мы наблюдали более низкую причинность барорефлекса мышечной помпы у пожилых женщин по сравнению с молодыми женщинами для LG ( p = 0.003), TA ( p = 0,02), в то время как никакой разницы ( p > 0,10) не наблюдалось у мужчин старшего возраста по сравнению с молодыми мужчинами (Таблица 4). Эти наблюдения предполагают, что пожилые женщины могут быть более уязвимы к ортостатической непереносимости по сравнению со старшими мужчинами из-за нарушения мышечного барорефлекса мышечной накачки LG и SOL мышц. Однако для обобщения результатов настоящего исследования требуется дальнейшее исследование с использованием выборки большего размера.

Результаты исследования многообещающие и могут помочь в раннем выявлении ортостатической непереносимости путем постоянного мониторинга сердечных и мышечных барорефлексов.Традиционно оценка ортостатической непереносимости основана на сердечном барорефлексе, включение барорефлекса мышечной помпы может дополнительно повысить надежность системы, предназначенной для мониторинга ортостатической толерантности человека с целью смягчения потенциального связанного с падением. Кроме того, результаты исследования могут помочь в разработке конкретных упражнений или тренировочных стратегий, чтобы свести на нет связанные со старением нарушения барорефлексов мышечной накачки.

Заключение, ограничения и направление на будущее

Эта статья расширила нашу предыдущую работу и изучила влияние старения на барорефлекс мышц LG, MG, TA и SOL в дополнение к сердечному барорефлексу.Мы наблюдали более низкий кардиальный барорефлексный контроль артериального давления в старшей группе по сравнению с молодыми (рис. 2). Точно так же причинность барорефлекса накачки мышц LG и SOL и% SC барорефлекса мышечной помпы для всех мышц были ниже в старшей группе по сравнению с молодыми (рис. 1). Никаких изменений ( p > 0,10) в механической мышечной помпе (EMG _imp → SBP) какой-либо мышцы не наблюдалось, что подчеркивает связанные со старением нарушения только в опосредованном барорефлексом контроле активации мышц ног (мышцы LG и SOL). .Кроме того, возрастные изменения у женщин наблюдались для сердечных и мышечных барорефлексов, при которых у женщин с возрастом наблюдались более низкие значения по сравнению с мужчинами (таблица 4), что позволяет предположить, что пожилые женщины могут быть более уязвимы к ортостатической непереносимости по сравнению со старшими мужчинами. Вкратце, результаты текущего исследования показали степень зависимости соответствующих мышц ног от опосредованной барорефлексом активации и дальнейшего нарушения той же функции с возрастом.

Ограничением настоящего исследования было отсутствие данных о центре давления, поэтому невозможно было проверить роль постурального колебания в активации соответствующих мышц ног.В результате необходимы дальнейшие исследования, чтобы дифференцировать активацию мышц ног, опосредованную барорефлексом и позой. Более того, ближняя инфракрасная спектроскопия может быть использована в будущем исследовании для точного измерения степени накопления крови у теленка во время стояния (Blaber et al., 2013a), такие данные еще больше улучшат наше физиологическое понимание взаимосвязи между накоплением крови у теленка. ноги и мышечный насос-барорефлекс мышц голени. Более того, в этом исследовании не измерялось дыхание, которое, как было показано, опосредует изменения как артериального давления, так и сердечного ритма (Porta et al. , 2012), поэтому будущие исследования должны также включать дыхание при рассмотрении физиологии, связанной с регуляцией артериального давления. Кроме того, модель, рассматриваемая в этом исследовании для количественной оценки физиологического взаимодействия, была двумерной, включение центра давления и дыхания в будущих исследованиях потребовало бы многомерной модели для анализа физиологического взаимодействия (Porta et al., 2012; Wen et al., 2013 ; Porta and Faes, 2016). Кроме того, размер выборки каждой группы, рассматриваемой для анализа, был ограничен, соответственно, будущий анализ с более крупными когортами необходим для всесторонней проверки влияния пола и старения на барорефлекс мышечной помпы во время ортостатической нагрузки.Наконец, следует отметить, что люди старшего возраста, участвовавшие в этом исследовании, были здоровыми и физически активными, соответственно, они смогли свести на нет эффект нарушения сердечных и мышечных барорефлексов за счет более высокой активации ТА-мышцы, такой как ортостатическая гипотензия. не было испытано участниками старшего возраста во время стояния. Распространение этого анализа на популяцию с историей ортостатической гипотензии, где активация мышц ног может быть сложной задачей, оправдано для подтверждения перспектив кардио-постурального взаимодействия для оценки ортостатической толерантности.

Доступность данных

Наборы данных, созданные для этого исследования, доступны по запросу соответствующему автору.

Заявление об этике

Экспериментальный план был одобрен советом по этике исследований Университета Саймона Фрейзера (SFU) как минимальный риск. Письменное и информированное согласие на участие было получено от всех участников до начала эксперимента.

Авторские взносы

AV, AG, AB и KT.AB разработал кардио-постуральную модель. AG и AB записали данные. DX предварительно обработал данные. AV, DX и AG разработали методики анализа. AV провела статистический анализ данных и написала рукопись. Все авторы критически отредактировали рукопись и одобрили окончательную версию для подачи.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Оллкок, Л., Уллярт, К., Кенни, Р., и Берн, Д. Дж. (2004). Частота ортостатической гипотензии в когорте пациентов с болезнью Паркинсона по месту жительства. J. Neurol. Нейрохирургия. Психиатрия 75, 1470–1472. DOI: 10.1136 / jnnp.2003.029413

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Блабер А. П., Хингхофер-Салкай Х. и Госвами Н. (2013a). Перераспределение объема крови при гиповолемии. Авиат.Космос. Environ. Med. 84, 59–64. DOI: 10.3357 / ASEM.3424.2013

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Блабер, А. П., Зудж, К. А., и Госвами, Н. (2013b). Цереброваскулярная ауторегуляция: уроки, извлеченные из космических исследований. евро. J. Appl. Physiol. 113, 1909–1917. DOI: 10.1007 / s00421-012-2539-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Блабер, А. П., Ландрок, К. К., Сувестр, П. А. (2009). Кардио-постуральное нарушение: модель ортостатической непереносимости после перелета. Респир. Physiol. Neurobiol. 169, 21–25. DOI: 10.1016 / j.resp.2009.04.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Конвертино, В. А. (1998). Гендерные различия вегетативных функций, связанных с регуляцией артериального давления. г. J. Physiol. 275, R1909 – R1920. DOI: 10.1152 / ajpregu.1998.275.6.R1909

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

До, М. Т., Чанг, В. К., Куран, Н., и Томпсон, В.(2015). Связанные с падениями травмы среди канадских пожилых людей, 2005–2013 гг .: анализ Канадского исследования здоровья населения. Chronic Dis. Inj. Может. 35, 99–108. DOI: 10.24095 / hpcdp.35.7.01

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эйгенбродт, М. Л., Роуз, К. М., Купер, Д. Дж., Арнетт, Д. К., Смит, Р., и Джонс, Д. (2000). Ортостатическая гипотензия как фактор риска инсульта: исследование риска атеросклероза в сообществах (ARIC), 1987–1996. Инсульт 31, 2307–2313.DOI: 10.1161 / 01.STR.31.10.2307

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарг А., Сюй Д. и Блабер А. (2014a). «Взаимосвязь между осанкой и сердечно-сосудистыми изменениями при ортостатической нагрузке», в материалах Proceedings of the IEEE International Conference on Engineering in Medicine and Biology Society , (Чикаго, Иллинойс), 4378–4381.

Google Scholar

Гарг А., Сюй Д., Лаурин А. и Блабер А. П. (2014b). Физиологическая взаимозависимость сердечно-сосудистой системы и системы контроля осанки при ортостатическом стрессе. г. J. Physiol. Слышать. Circ. Physiol. 307, h359 – h364. DOI: 10.1152 / ajpheart.00171.2014

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Газибара Т. , Пекмезович Т., Тепавчевич Д. К., Томич А., Станкович И., Костич В. С. и др. (2014). Обстоятельства падений и связанных с падением травм среди пациентов с болезнью Паркинсона в амбулаторных условиях. Гериатр. Nurs. 35, 364–369. DOI: 10.1016 / j.gerinurse.2014.05.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Халливилл, Дж.Р., Зик, Д. К., Ромеро, С. А., Бак, Т. М., и Эли, М. Р. (2014). Регулировка артериального давления X: что происходит, когда мышечный насос теряется? Посттренировочная гипотензия и обмороки. евро. J. Appl. Physiol. 114, 561–578. DOI: 10.1007 / s00421-013-2761-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хиш, К. М. (1999). Рефлексы, контролирующие сердечно-сосудистую функцию. Adv. Physiol. Educ. 277, S234 – S243.

Google Scholar

Лоутон, К.А., Славин, М., Катдаре, К., Нолан, Л., Бин, Дж. Ф., Керриган, Д. К. и др. (2003). Старение, мышечная активность и контроль равновесия: физиологические изменения, связанные с нарушением равновесия. Поза походки 18, 101–108. DOI: 10.1016 / S0966-6362 (02) 00200-X

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Линч, Н. А., Меттер, Э. Дж., Линдл, Р. С., Фозард, Дж. Л., Тобин, Дж. Д., Рой, Т. А. и др. (1999). Качество мышц. I. Возрастные различия между группами мышц рук и ног. J. Appl. Physiol. 86, 188–194. DOI: 10.1152 / jappl.1999.86.1.188

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мастерсон М. и Морган А. (2006). Роль активности мышц голени в поддержании артериального давления у пожилых людей. Clin. Кинезиол. 60, 8–18.

Google Scholar

Ортман Б. Дж. М., Велкофф В. А., Хоган Х. (2014). Стареющая нация: пожилое население в Соединенных Штатах. Суитленд, Мэриленд: Бюро переписи населения США.

Google Scholar

Порта А., Бассани Т., Бари В., Пинна Г. Д., Маэстри Р., Гузетти С. и др. (2012). Учет дыхания необходим для надежного вывода о причинно-следственной связи Грейнджера из ряда вариабельности сердечно-сосудистой системы. IEEE Trans. Биомед. Англ. 59, 832–841. DOI: 10.1109 / TBME.2011.2180379

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Порта, А., Фэйс, Л. (2016). Причинность Винера-Грейнджера в сетевой физиологии с приложениями к сердечно-сосудистому контролю и нейробиологии. Proc. IEEE 104, 282–309. DOI: 10.1109 / jproc.2015.2476824

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Porta, A., Faes, L., Bari, V., Marchi, A., Bassani, T., Nollo, G., et al. (2014). Влияние возраста на сложность и причинно-следственную связь контроля сердечно-сосудистой системы: сравнение подходов, основанных на моделях, и подходов, не основанных на моделях. PLoS One 9: e89463. DOI: 10.1371 / journal.pone.0089463

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Риччи, Ф., Де Катерина, Р., Федоровски, А. (2015). Ортостатическая гипотензия: эпидемиология, прогноз и лечение. J. Am. Coll. Кардиол. 66, 848–860.

Google Scholar

Роуэлл, Л. (1993). Контроль сердечно-сосудистой системы человека. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета.

Google Scholar

Schiecke, K., Pester, B., Piper, D., Benninger, F., Feucht, M., and Witte, H. (2016). Нелинейные направленные взаимодействия между вариабельностью сердечного ритма и активностью ЭЭГ у детей с височной эпилепсией. IEEE Trans. Биомед. Англ. 63, 2497–2504. DOI: 10.1109 / TBME.2016.2579021

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сенар, Дж. М., Рай, С., Брефель, К., Раскол, О., Раскол, А., и Монтаструк, Дж. Л. (1997). Распространенность ортостатической гипотензии при болезни Паркинсона. J. Neurol. Нейрохирургия. Психиатрия 63, 584–589.

Google Scholar

Шоу Б. Х., Лоуин Т. М., Робинович С. Н. и Клейдон В. Э. (2015).Сердечно-сосудистые реакции на ортостаз и их связь с падениями у пожилых людей. BMC Geriatr. 15: 174. DOI: 10.1186 / s12877-015-0168-z

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шумейкер, Дж. К., Хогеман, К. С., Хан, М., Киммерли, Д. С., и Синовей, Л. И. (2001). Пол влияет на симпатическую и гемодинамическую реакцию на постуральный стресс. г. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 281, h3028 – h3035.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Сугихара, Г., May, R., Ye, H., Hsieh, C.H., Deyle, E., Fogarty, M., et al. (2012). Обнаружение причинно-следственной связи в сложных экосистемах. Наука 338, 496–500. DOI: 10.1126 / science.1227079

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Терросо, М., Роза, Н., Торрес Маркес, А., и Симоэс, Р. (2014). Физические последствия падений у пожилых людей: обзор литературы с 1995 по 2010 гг. Eur. Rev. Aging Phys. Действовать. 11, 51–59. DOI: 10.1007 / s11556-013-0134-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Торренс, К., и Компо, Г. П. (1998). Практическое руководство по вейвлет-анализу. Бык. Являюсь. Meteorol. Soc. 79, 61–78. DOI: 10.1175 / 1520-047719980792. 0.CO; 2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Verma, A., Garg, A., Xu, D., Bruner, M., Fazel-Rezai, R., Blaber, A. P., et al. (2017а). Насос скелетных мышц управляет сердечно-сосудистой системой и осанкой. Sci. Реп. 7: 45301. DOI: 10.1038 / srep45301

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Верма, А., Сюй Д., Гарг А., Кот А. Т., Госвами Н., Блабер А. П. и др. (2017b). Нелинейное взаимодействие частоты сердечных сокращений и артериального давления в ответ на отрицательное давление в нижней части тела. Фронт. Physiol. 8: 767. DOI: 10.3389 / fphys.2017.00767

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Верма, А. К., Сюй, Д., Брунер, М., Гарг, А., Госвами, Н., Блабер, А. П. и др. (2018). Сравнение вегетативного контроля артериального давления во время стояния и искусственной гравитации, индуцированной с помощью центрифуги для человека с короткой рукой. Фронт. Physiol. 9: 712. DOI: 10.3389 / fphys.2018.00712

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ветте, А., Саенко, Д., Джонс, М., Абэ, М., Накадзава, К., и Масани, К. (2017). Совместные сокращения голеностопных мышц во время спокойного стояния связаны со снижением устойчивости позы у пожилых людей. Поза походки 55, 31–36. DOI: 10.1016 / j.gaitpost.2017.03.032

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вэнь, X., Рангараджан, Г., и Дин, М. (2013). Многомерная причинность Грейнджера: структура оценки, основанная на факторизации матрицы спектральной плотности. Philos. Пер. R. Soc. Математика. Phys. Англ. Sci. 371: 20110610. DOI: 10.1098 / rsta.2011.0610

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уайт, Д. Д., Готсхолл, Р. В., и Такер, А. (1996). Женщины менее устойчивы к отрицательному давлению в нижней части тела, чем мужчины. J. Appl. Physiol. 80, 1138–1143.DOI: 10.1152 / jappl. 1996.80.4.1138

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Xu, D., Verma, A. K., Garg, A., Bruner, M., Fazel-rezai, R., Blaber, A. P., et al. (2017). Существенная роль кардиопостурального взаимодействия в регуляции артериального давления при стоянии. г. J. Physiol. Слышать. Circ. Physiol. 313, H568 – H577. DOI: 10.1152 / ajpheart.00836.2016

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Создайте свое тело — укрепите свой разум

Нужна ли помпа для наращивания мышц?

Некоторые люди категорически заявляют, что нужна хорошая помпа.

Другие говорят прямо противоположное.

Прежде всего, способность легко получить хорошую накачку — это признак того, что ваше тело находится в анаболическом состоянии и готово к тренировкам.

Это показывает нам, что тело и клетки хорошо гидратированы и готовы к росту.

Иногда вы ходите в спортзал и не можете получить накачку, что бы вы ни делали.

Ваше тело говорит вам что-то, и это что-то такое, что вы не в анаболическом состоянии, вероятно, не полностью восстановились, и вы не готовы тренироваться.

Другими словами, вы, вероятно, не будете наращивать мышцы или силу в этот день.

Самое лучшее, что вы можете испытать в тренажерном зале, — это насос ». — Арнольд

Что касается помпы, имеющей анаболический эффект, это спорно, но большинство бодибилдеров клянутся, что в этом что-то есть. Когда вы получаете хороший насос, вы доставляете к мышцам тонны богатой питательными веществами крови, что значительно увеличивает усвоение аминокислот.

Теоретически это должно привести к большему анаболическому эффекту.Есть также те, кто клянутся, что хорошая помпа может иметь эффект растяжения фасции, что приведет к большему увеличению размера.

Итак, хотя это не обязательно доказано наукой, вероятно, есть что-то полезное от хорошей помпы. Сказав это, я бы определенно не стал делать это в центре внимания вашей тренировки.

Погоня за помпой и пренебрежение всеми принципами эффективных тренировок — одна из самых больших ошибок, которую вы можете сделать, и ничего не сделаете, чтобы помочь вам нарастить мышечную массу.

Вы можете получить отличную накачку, сделав 50 отжиманий, но все знают, что это не поможет нарастить мышцы. Просто бездумное преследование помпы ни к чему не приведет и может даже привести к потере в размере и силе.

Вам нужно обзавестись насосом с довольно большим весом. Это ключ.

Получить помпу — это фантастика. Для меня это так же приятно, как и камминг », — Арнольд

Например, для груди вы можете сделать тяжелый жим на 5-8 повторений, а затем закончить несколькими более высокими подходами по 9-12 повторений на кольцевых отжиманиях, чтобы получить отличную накачку.Если вы сделаете это, вы задействуете множество мышечных волокон и получите лучшее из обоих миров.

Мне нравится такой стиль обучения.

Как и Арнольд, когда он написал мне сегодня в Твиттере:

@JasonFerruggia: мое правило №1 — нет правила №1.