Вариабельность частоты разрядов влияет на изменение флуктуаций силы во всем диапазоне функционирования мышцы кисти

Целью данного исследования было повышение способности модели двигательных единиц предсказывать экспериментально измеренную вариабельность силы в широком диапазоне значений силы. Характеристики разрядов двигательных единиц были получены для 38 двигательных единиц первой тыльной межкостной мышцы. Разряды двигательных единиц регистрировали в отдельных изометрических сокращениях, соответствовавших диапазону от 4 до 85% силы максимального произвольного сокращения (MVC) сверх порога рекрутирования. Двигательные единицы с высоким порогом рекрутирования характеризовались более высокими минимальной и пиковой частотами разрядов по сравнению с единицами с низким порогом (P < 0,01). При увеличении порога рекрутирования минимальная частота разрядов возрастала с 7 до 23 импульсов/с, а пиковая частота разрядов — с 14 до 38 импульсов/с. Относительная вариабельность частоты разрядов (CV) экспоненциально снижалась для каждой двигательной единицы — в среднем с 30 до 13% — по мере увеличения силы указательного пальца сверх порога рекрутирования. В отдельных экспериментах вариабельность силы оценивали на восьми уровнях силы — от 2 до 95% MVC. CV силы снижался с 4,9 до 1,4% при увеличении силы с 2 до 15% MVC (P < 0,01) и оставался постоянным при более высоких уровнях силы (1,2–1,9%; P = 0,14). После модификации модели двигательных единиц с учетом этих экспериментальных данных именно вариабельность частоты разрядов оказалась критическим фактором, благодаря которому на всех уровнях силы отсутствовали значимые различия между смоделированной и экспериментальной вариабельностью силы (P = 0,22). Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что вариабельность частоты разрядов является одним из основных факторов, определяющих закономерности изометрической вариабельности силы во всем диапазоне функционирования мышцы.