Аннотация
В статье показано, что показатели статокинетической устойчивости (СКУ), с одной стороны, являются отражением координационных и соматических расстройств, а с другой связаны с особенностями восприятия человеком себя, которое формируется филогенетически на фоне телесных ощущений, сопровождающих двигательный акт. Таким образом, СКУ рассматривается как функция головного мозга по управлению движением, отражающая одномоментно качество и взаимосвязь биологических и психических процессов человеческой природы.
В связи с этим, представлена методика тренировок, позволяющая оптимизировать СКУ, воздействуя на психофизиологический аспект статокинетической системы, включающий в себя управление движением и восприятием этого процесса одномоментно.
Методика может использоваться как профилактика двигательных и соматических расстройств врачами кинезиотерапевтами, валеологами, а также психологами, как инструмент телесной психотерапии.
Начиная с первой половины прошлого века и по сегодняшний день, уделяется большое внимание изучению нарушений в работе статокинетической устойчивости (СКУ) человека. СКУ являются результатом работы головного мозга по управлению движениями. В связи с этим, знания об индивидуальных особенностях построения двигательной координационной функции позволяют вносить существенные методические коррективы в оптимизацию двигательных стереотипов. Например, диагностика этой функции дает дополнительную вспомогательную информацию, необходимую для прогнозирования отклонений в развитии опорно-двигательного аппарата (ОДА) у подростков и возможность корректировать систему лечения травматических и посттравматических синдромов [5]. В спорте, диагностика СКУ позволяет осуществлять мониторинг функциональных состояний, а также создавать индивидуальные методические рекомендации, направленные на совершенствование требуемых двигательных качеств. Кроме того, нарушения статической координации является одним из ранних признаков мозговой дисфункции, недостаточности мозгового кровообращения, опухолях головного мозга [8].
Однако, актуальность исследования данного вопроса обусловлена не только его практической значимостью в сфере профилактики и коррекции двигательных расстройств и соматических заболеваний. Речь идет о выявленной взаимосвязи между работой статокинетической системы и психическим статусом [3].
С биологической точки зрения, мы наблюдаем четко выстроенное интегрированное взаимодействие ЦНС и вестибулярного аппарата. Одновременно в этом процессе существует обусловленность между постоянно поступающими потоками афферентной информации в ЦНС от функциональных систем, отражающих пространство (зрительные, проприоцептивные, кожно-механические анализаторы) и эфферентными корректировками управления движениями от ЦНС. Адекватная координация человека в пространстве является не единственным результатом управления локомоциями. Афферентная информация от всех видов рецепторов периферии, участвующих в движении, позволяет сформировать соматическую карту тела – представление человека о себе, как о биологическом объекте, что объяснимо с точки зрения теории Н.А.Бернштейна об уровнях построения движений. Например, познание ребенка самого себя через выполнение движений, построенных на уровне «синергий», когда движение являясь целью, одновременно служит источником познаваемых проприоцептивных телесных ощущений [2]. На сегодняшний день, теория Н.А. Бернштейна рассматривается значительно шире. Уровневая организация движений является основой уровневого построения психики человека - основой формирования Я-сознания [1].
Таким образом, с одной стороны показатели СКУ являются отражением координационных и соматических расстройств, а с другой связаны с особенностями восприятия человеком себя, которое формируется филогенетически на фоне телесных ощущений, сопровождающих двигательный акт. Следовательно, положительную динамику в коррекции СКУ можно наблюдать, воздействуя одновременно или по отдельности на анатомический (биомеханика), психофизиологический (восприятие и управление движением) и патофизиологический (клинический) аспекты статокинетической системы [6].
В рамках данной работы исследовалось влияние психофизиологического аспекта на СКУ мужчин. В качестве способа коррекции СКУ использовалась специально разработанная авторская методика тренировок «Вихрь» (свидетельство регистрации авторского права №331 от 24.01.2018г. Выдано Южно-Уральской торгово-промышленной палатой) на динамической подвесной системе, которая состоит из контура прямоугольной формы, в углах которой располагаются подвижные груза кроссоверов. Человек, помещенный горизонтально в контур этой подвесной системы, цепляется к тросам, прикрепленным к предварительно подвешенном грузам конструкции. В момент падения грузов, троса внутри контура начинают двигаться, поднимая горизонтально расположенного человека. Одновременно происходит вытяжение в противоположных направлениях вдоль вертикальной оси тела с одномоментным «растаскиванием» за руки и ноги в сагиттальной плоскости. Сила вытяжения и «растаскивания» зависит от массы грузов и упругости тросов.
Кроме того, к предплечьям вблизи лучезапястных суставов и к ногам в области ахилловых сухожилий (вдоль фронтальной оси), параллельно друг к другу крепятся дополнительные конструктивные элементы – два бревна, диаметром 20 см и длинной 284 см каждое.
В соответствии с авторской методикой тренировок «Вихрь», в момент осевого вытяжения, когда масса грузов в 8-12 раз превышает массу человека, занимающийся начинает закручиваться вдоль вертикальной оси таким образом, чтобы фронтальные оси тела в области плеч и таза, перемещались в противоположных направлениях относительно друг друга. Одномоментно бревна, лежащие на руках и ногах, начинают вращаться в горизонтальной плоскости тела, соответственно, в противоположные стороны относительно друг друга. Постепенно нарастает угол отклонения от исходного положения движущихся в горизонтальной плоскости бревен, достигая своего критического значения в 70-80 градусов от фронтальных осей исходного положения тела. После чего, занимающийся перенаправляет вращения каждого бревна в горизонтальной плоскости тела в обратном направлении, создавая общий вращательный цикл движения, составляющий 140-160 градусов в обоих направлениях от сагиттальной оси тела. Постепенно возрастает скорость вращения бревен, достигая 45-60 циклов в минуту.
Данный вид движений носит изокинетический скоростно-силовой характер. С увеличением скорости (мощности) их выполнения усиливается стимуляция прямых и диагональных мышечных цепей. При этом, на фоне осевого вытяжения, влияние гравитационной силы снижено, а инерционные и центробежные силы, возникающие на бревнах, заставляют занимающегося выстраивать работу кинематических цепей тела одномоментно в трех плоскостях, направляя возникающие в них ответные реактивные силы в заданном направлении.
Мы предположили, что тренировки такого типа позволяют оптимизировать работу функциональной системы динамической стабилизации вертикального положения тела [10]. В данном процессе, первоначальная информация от периферии, сформирована не только полукружными каналами и отолитовым аппаратом ушного лабиринта, но и проприорецепторами, позволяющими контролировать линейные и угловые ускорения, скорость изменения взаиморасположения частей тела в кинематических цепях.
Упражнения такого уровня сложности сопровождаются индивидуальными телесными ощущениями близости границ порога безопасности вытяжения. Это сопровождается возникновением направленного вдоль всех мышечных цепей пьезоэлектрического заряда [9]. Причем, в нашем случае этот заряд движется тотально, создавая ощущения взаимосвязи между всеми частями тела. Данный эффект играет свою роль в формировании целостного телесного восприятия себя! Основанием для этого утверждения, так же, могут являться, возникающие на фоне пьезоэлектрического заряда изменения качества межклеточных компонентов, синтезируемых соединительной тканью – необходимой составной протопатической чувствительности, которая считается основой для формирования Я-концепции [1]. При этом, возникающие ответные реактивные силы в кинематических цепях, на начальном этапе выполнения движений не позволяют контролировать и управлять линейными и угловыми ускорениями. Поэтому выполнение изокинетических упражнений в данных тренировочных условиях становится возможным, если они формируются на уроне интеллектуально-двигательных актов построения движений по Бернштейну. Видение глубинного смысла в построении локомоций на данном уровне играет основополагающую роль в формировании расширенного восприятия границ биологических возможностей, что необходимо для выполнения упражнения феноменального уровня сложности.
Освоение таких сложных пространственных движений, с целью оптимизации СКУ, мы можем рассматривать как процесс развития сознания. В данном случае под сознанием мы понимаем процесс жизнедеятельности, происходящий между клетками мозга, направленный на оптимизацию координационной функции со стороны ЦНС.
Известно, что на регуляторные механизмы любых процессов жизнедеятельности организма влияет образ психического состояния [7]. Соответственно, если двигательный акт является результатом процессов жизнедеятельности организма, то его реализация сопровождается определенным психическим состоянием. Поэтому освоение описанных сложно координационных изокинетических упражнений открывает дополнительные перспективы для исследования механизмов оптимизации СКУ в сфере психологии.
Кроме того, опираясь на факт того, что биологическое состояние организма отражает социальное проявление личности [4], предлагаемая методика служит инструментом адаптивной физической культуры (АФК) не только в качестве профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата (ОДА), но и способом оптимизации процесса социальной адаптации человека.
Ход эксперимента
В проведенном нами исследовании, приняло участие 10 мужчин 35-45 летнего возраста. Испытуемые занимались в течение 5 месяцев, выполняя описанные выше, упражнения изокинетического характера. Тренировки проводились 1 раз в пять дней. В течение каждого тренировочного занятия испытуемый осуществлял от 3 до 5 подходов. Каждый подход длился 2.5-3 минуты по следующей схеме: выполнение 25-30 циклов изокинетического движения с последующим, без остановки движения, увеличением силы осевого вытяжения. Сила вытяжения в каждом подходе увеличивалась дважды. В момент ее увеличения, меняется восприятие проприоцептивной информации, что усложняет выполнение движения. Перед испытуемым, во время смены осевой нагрузки, стояла задача сохранить синхронность, мощность и амплитуду вращения бревен, что требовало быстрой подстройки механизмов контроля и управления сложно координационным движением изокинетического характера, выполняемого в скоростно-силовом режиме, в условиях увеличения осевого вытяжения.
В качестве метода исследования статокинетической функции мы использовали стабилометрию. Этот метод позволяет отследить изменения колебаний центра давления стоп на поверхность стабилоплатформы при статической вертикальной позе. Так же, с помощью стабилометрии можно определить модальность, на которую опирается ЦНС в поддержании вертикальной позы. Например, степень влияния в каждом конкретном случае не только вестибулярной, но и вспомогательной зрительной и проприоцептивной афферентации на поддержание равновесия.
Одним из показателей статической устойчивости, используемый в стабилометрии, является коэффициент Ромберга, позволяющий определить соотношение между влиянием зрительной и проприоцептивной системами в процессе управления балансом в основной стойке. Данный коэффициент характеризует процент изменения показателей с открытыми и закрытыми глазами.
Во время исследования, до и после эксперимента, регистрировалась динамика перемещения центра давления стоп на стабилометрическую платформу в трех исходных положениях из европейской стойки: голова прямо, с поворотом головы на право и с поворотом головы на лево. В каждом исходном положении регистрация велась по 30 сек., с закрытыми и открытыми глазами.
Обсуждение результатов
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют, что различия между значениями параметра в выборках можно признать достоверными при уровне значимости 1% (см. таблицу). Снижение коэффициента Ромберга говорит о повышение СКУ с закрытыми глазами, что можно расценивать как влияние предложенных изокинетических упражнений на смену соматической карты тела. Данный процесс осуществляется за счет оптимизации статокинетической функции головного мозга на фоне расширения информационного спектра проприоцептивной и вестибулярной афферентации, участвующей в управлении сложно-координационными движениями изокинетического характера, выполняемых в условиях снижения гравитации, в скоростно-силовом режиме.
Полученные данные говорят о прикладной значимости использования предложенной методики тренировок в качестве отдельного направления АФК в спорте. Включение в тренировочный процесс предложенных упражнений может способствовать оптимизации требуемых двигательных стереотипов за счет повышения качества и расширения спектра вестибулярной и проприоцептивной афферентации, а также сыграть вспомогательную роль в формировании недостающих двигательных качеств и свойств психики. Особенно это актуально в видах спорта, где требуется умение быстрой тактической координационной подстроки без вовлечения в этот процесс зрительного анализатора. Например, стендовая стрельба, где взгляд стрелка контролирует положение в пространстве движущейся мишени, а не собственного тела, также, в альпинизме, где предъявляются особые требования к СКУ в условиях высокогорья и плохой видимости, что затрудняет использование зрительного анализатора в управлении динамической стабилизацией вертикальное положения тела.
В АФК данная система тренировок может использоваться как частная методика кинезитерапии, направленная не только на профилактику заболеваний ОДА и нарушений двигательных функций, но и в качестве инструмента, оптимизирующего процесс социальной адаптации человека.
Выводы
- Изокинетические упражнения, выполняемые мужчинами в условиях снижения гравитационной силы, в скоростно-силовом режиме, достоверно улучшают координационные способности с закрытыми глазами.
- Данная система тренировок может использоваться как частная методика АФК, направленная на профилактику соматических заболеваний, сопровождающихся нарушением СКУ, а также, в спорте, как дополнительный способ оптимизации двигательных стереотипов, за счет расширения спектра и повышения качества обработки информации, исходящей от вестибулярного и проприоцептивных анализаторов.
- Методика гармонично интегрируется с телесной психотерапией, что раскрывает дополнительные возможности в формировании свойств психики и качеств личности, необходимых для успешной социализации человека в различных сферах деятельности. Особенно эта система тренировок может быть полезна в качестве элемента психофизической и моральной подготовки кадровых военных и профессиональных путешественников.
- В качестве АФК данный вид движений может быть использована в системе подготовки космонавтов не только как способ оптимизации статокинетической функции, но и в качестве профилактики остеопорозов, в том числе и на орбите при соответствующей технической модернизации самого тренажера.
Список литературы
- Архипова Б.А. Уровень тонической регуляции, как основа формирования психики ребенка / Б.А. Архипова, Е.В. Максимова, Н.Е. Семенова // Психотерапия. ‒ 2010. ‒ №5. ‒ С. 24-33.
- Бернштейн Н. А. О построении движений / Н.А. Бернштейн. ‒ М.: Медгиз, 1947. – 256 с.
- Веневцева Ю.Л. Стабилометрия у молодых: от биомеханики к психологии / Ю.Л. Веневцева, М.Н. Куница, А.Х Мельникова // Вестник новые медицинские технологии. ‒ 2012. ‒ №1 /Том 19/. ‒ С. 215-2017.
- Евсеев С.П. Адаптивная физическая культура: Учебн. пособие / С.П. Евсеев, Л.В. Шанкова. ‒ М.: Советский спорт, 2000. ‒ 240с.: ил.
- Индреев М.П. Использование стабилографического комплекса в системе мониторинга уровня физического развития и физической подготовленности учащейся молодежи КБР / М.П. Индреев, З.А. Хатуев, А.М.Индреева // Известия Южного Федерального университета. Технические науки. ‒ 2008. ‒ №6 /том 83/. ‒ С.171-174.
- Кубряк О.В. Практическая стабилометрия. Статические двигательно-когнитивные тесты с биологической обратной связью с обратной реакцией / О.В. Кубряк, С.С. Гроховских. ‒ М.: ООО «ИПЦ « Маска», 2012. ‒ 88с.
- Прохоров А.О. Образ психического состояния: пространственно-временная структура / А.О. Прохоров, Л. В. Артищева // Ученые записки Казанского университета. Серия Гуманитарные науки. ‒ 2011. ‒ №5 /Том 153/. ‒ С. 42-50.
- Прокопенко С.В. Оптимизация равновесия у больных с начальными формами хронической недостаточности мозгового кровообращения с использованием метода комбинированной стабилометрии [Электронный ресурс] / С.В. Прокопенко, В.А. Руднев, Е.В. Афанасьева // Сибирское медицинское обозрение. ‒ 2004. ‒ №1 /Том 30/. ‒ Режим доступа: http://cyberleninka.ru/article/n/optimizatsiya-ravnovesiya-u-bolnyh-s-nachalnymi-formami-hronicheskoy-nedostatochnosti-mozgovogo-krovoobrascheniya-s-ispolzovaniem ‒ (Дата обращения 8.02.2017).
- Томас В. Майерс. Анатомические поезда / Томас В. Майерс: [перевод с английского Ю.С. Воробьевой]. ‒ Санкт Петербург.: ООО «Меридиан-с», 2012. ‒320с.:ил.
- Усачев В.И. Динамическая стабилизация вертикального положения человека / В.И. Усачев. М.И. Говорун, А.Е. Голованов, М.С. Кузнецов // Известия Южного Федерального университета. Технические науки. ‒ 2010. ‒ «9 /Том 110/. ‒ с. 164-170.
