Автореферат и диссертация по медицине (14.00.51) на тему:Особенности поддержания вертикальной позы в условиях воздействия некоторых факторов в внешней среды (на примере спортсменов высокой квалификации с различной специализацией и пациентов с нарушением опо

На правах рукописи

ИВАНОВ ВАДИМ ВАЛЕРЬЕВИЧ

Особенности поддержания вертикальной позы в условиях воздействия некоторых факторов внешней среды (на примере спортсменов высокой квалификации с различной специализацией и пациентов с нарушением опорно-двигательного аппарата)

14.00.51. - Восстановительная медицина, лечебная физкультура и спортивная медицина, курортология и физиотерапия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации иа соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Щ

/У

Москва-2009

003482152

003482152

Работа выполнена в Оздок медако-бшасгачзсиге

Госугррпвашсго Учрокуамя <&етосойсг<ий шучжнковдюшготосий инеппуг фияпешм уутяура и спорта» (ФГУ ВНИИФК)

Зш1щгадшхр1а1дмсоспи1ся25нояЕря20091рдав 14 часов газаседании

ди(хдяацжнняосаве1аД311.002.0] приФэдалыкмгосударсгвапЕМучреждзти«Всерсилйский паучно шадзвагепьский иияшуг фиэичеснй культуры и спорта» по адресу: 105005, Москва, Елгашетинояй переулаОО

С диссертацией мсиаю ояисомшъся в бибдислске Федгралиюго государственного уфеждашя «Всжроосийекий шучю^юоэдшгельский инеппуг ф(Еич»юй культуры и спори»

Авгсрефераграэоаш « 23 » октября 2009г.

11аушый {укшодпелы

АГОШОВАТамэраФотрсена доктор биатлгЕских наук

Официальные огаюналы: ЧЕКИРД4.Иго1ь Федорович

дайр медицинских наук ЧЕРНИКОВА Лчздмшв Алжсавдровш джгор медицинских нвлх

Ведущая организация: ГНЦРФИМЕПРАН

Ученый секретарь дахергациевюго совета

ОВЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ:

Аюуалыккяъ игсюшвашш. Как известно. 1енетчажи дегерминировашия способность поддержания оргогралной позы и прямохождение выделяет человека ю воеш животного мира. Система постурального кошратя выступает в рати базиса, исходной интеграции, на основг гагарой формируется и реализуется локомоция (Агаш т Г.Ц 1991). Ведущая pax в управлении движениями и пазами отводится сенсорным системам организма, которые в результате шилишко-сгаттезирующей деятельности образуют- «сенсорные синтезы» - по Бернштейну НА (1966) или «аффере! пные системы» - по Анохину ПК. (1975). Проприопептивная, зрительная и вестибулярная афферентации являются основогюлагающими в формироюшш двигагслыюго стера лиги и мехашомов подцержами вертикальной позы

В тоже время известно. что система подгкржания равно!«.™ тела (¡юрмируегся под влиянием наследственных факторов и условий внешней срезы. К внешним факторам, относятся специфический род деятельности человека, в результате которого определенный паттерн движений закрепляется на уровне центральной нервной системы в виде энтрамм (аригателытых программ) (Kaitdinationstherapie - Prporiazeptives Training 2002). что облегчает профессиональную деятельность и переводит контроль над выполняемым движением на балее низкий урова ib -без участия коры головного мозга (Бернштейн НА 1947).

Спорт вьющих достижений предъявляет повышенные требования к пооуралыюй системе. В условиях экстремальной физической нагрузки формируется и закрепляется специфический двигательный стереотип, который определяет условия развития и функционирования отюрно-двиппетьшто аппарата спортсмена Асимметричное распределение нагрузки на мышечные труппы и суставы, условия соревновательной деятелыюсти (специалыыя обувь, свойства плашарной поверхности, особенности двигаемого стереотипа) изменяют проприоценгивную афферентацшо, на основе которой центральная нервная система ааатируггся к особенностям профессиональной деятельности. Результатом згой адаптации является юменение тонуса постуралъных мышц, приводящее к возникновению струетурных и функционатьных азшметрий тела, нарушению ocai ши. формированию плоскостопия. Эги метаморфозы, являясь маркерами адаптации, со праиенем переходят в разряд предикторов травм опорш-двиппеяьного аппарата Вместе с тем, до настоящего времени, не имеется системных данных о влиянии специфики споршвной деятельности на поддержание вертикальной позы, что в бальшой мере лимитировалось аппретурным обеспече! шаг.

В последние десяппстия дая оценки функции равновесия человека стали применяться компьютерны: стабнлографы (Слива С.С, 1995; Скворцов ДВ.. 2000; Gagey Р-М, 2008), тестирующие перемещение цешра давления стоп пациента на платформе прибора, которые существенно расширили диагностические вшможности при минимальном времени исследования. Колебания проекции общао центра давления рассматриваются как интеграливный показатель, отражающий характер функционирования опорно-двигательного аппарата на всех уровнях, шчиная с постуральной мускулатуры и заканчивая юрой головного мозга (Гурфинкель B.C., 1998).

Недостаточная изученность, высокая значимость для специализированной двигательной реализации, нар;щу с развитием технологий исследования аю}ализигуег изучение измаиивосш параметров сгабилометрии у представителей различных спортивных специализаций, отличающихся генерализованной значимостью орготралной позиции в обеспечении двигательного соревновательною стереочипа, a также в условиях патологии опорно-двигатпьного аппарата.

Цель исследования: Выявить особенности поддержания вертикалыюй пазы человека в зависимости от воздействия различных факторов внешней среды (спортивной деятельности).

Гипотеза: Предпсстагается, что устаноалеше оеобешюсгей формирования вертикальной позы в различных условиях, в том числе специфической спортивной деятельности, изменения свойств платпарной поверхности. травм июрно-двигагелыюго аппарата, позволит разработать систему критериев оценки сгабшюметрических показателей, способствующих опгимизации оценки чагтых и общих характеристик состояния функциональной системы спортсмена в условиях подготовки, а также могут бьпь использованы в прямике спортивной медицины для доклинической д иагностики посгуральных нарушений.

Обыкгисследования: биологические закономерности формирования вертикальной позы. Предмет исследования: изменчивость сгабиломегричееких показателей спортсма юв рasj шчных видов

спорта.

Задачи исследования:

1. Изучил, особенности сгабиломегричееких показателей у спортсменов высокой квалификации обоего пола в зависимости от специализации.

2 Выявить взаимосвязь сгабиломегричееких показателей с показателями изокинетической силы рук и нот; особенностями гелосгожегтия, уровнем тренированности спортсма юа

3. Изучить зависимость характеристик устойчивости в вергикалыюй пазе от физических свойств nnamapt юй поверхности,

4. Определил, алияние последанш травм связочного аттпарата колена на качество поддержания вертикального положения тела.

5. Разработать критерии оценки сгабиломегричееких показателей у спортсменов высокой квалификации.

Научная новизна исследовании:

Впервые было проведено комплексное исследование особенностей подержания вертикальной позы спортсмена с учетом влияния различных факторов внешней среды

На основами сравнительного анализа стабиламетрических показателей спортсменов, выяитаю, что особенности соревновательной деятельности, а именно, факторы внешней среды, биомеханика выполнения основных тренировочных движений, влияют на устойчивость в оргограштом положеттии тела Было показано, что степень устойчивости в основной стайке тем выше, чем большее значение в выполнении оатовттых тренировочных движений имеет сохранение равновесия в вертикалы юм положении тела. Это выражается в

изменении сгабилометрических показателей (снижении плошали сгагокимезиограммы и скорости перемещения общего цапрадааления) в ряду водноеполо-акацемическая трейля-дзюдсНйистж

Впервые на основании широкого комплексного исследования функциональных возможностей спортсменов мужского и женского пата с различной спецификой соревновательной деятельности показано дифференцированное влияние компонентов функционатшой подпжюленносш на характеристики, отражающие возможт юеш поддерживать постуралы моустойчивость в вершкаты юм палаш ши. Покапано, что стаЗшюметрические показатели взаимосвязаны с показателями изокинегической силы рук и ног, особенностями телосложтения, уровнем тренированности спортсменов. Так, у мужчин спортсменов устойчивость в основной стойке с открытыми глазами в большей степям определяется силовыми характеристиками верхних и нижних конечностей, та юсящими различный вклад в устойчивость в зависимости аг вида спорта В позиции с закрытыми глазами приоритетное значение в поддержании равновесия наряду с общей физической подготовленностью имеют антропометрические данные споргсменоа У женшин спортсменок, кж с открытыми, так и с закрытыми глазами геометрия тела определяет степень устойчивости в основной стойке.

Выявлено различное влияние свойств плангарной поверхности на обеспечения вертикальной позы. В частности, показано, что изменение гатагтарной поверхности с ишолиовапием ортезов способствует дестабилизации постуральной систены на фоне снижения асимметрии распределения натеки на стопы; при этом мягкие ортезы соопюсягся с проявлением минимальной устойчивости и шмбатее близким разложением к центру проекции общего центра давления.

Определены оеобеттности поддержания вертикального погюжения тела после травм нижних конечностш. характеризующиеся снижением плошали сгагокинезиограммы нфаду со снижением устойчивости во фронтальной атоскоети.

Впервые на основании учета изменчивости показателей сгабиломстрии у представителей споргашюй субпопуляши и обшей популяции были разработаны критерии и шкалы щенки постуральной устойчивости для практики спорта.

Теоретическая значимость исыедования: Представленные результата расширяют представления о биологических закономертюепк формирования механизмов поддержания вертикальной пазы под возд ействием специфических факторов деятельности. Кроме того, полученные данные дополняют позиции споршвной и восстановительной медицины в аспекте формирования дифференцированных диагностических и профилактических программ в практике медащнсино контроля за состоянием споргсмегюв в процессе подготовки.

Практическая значимость:

Разробостиые критерии и шкалы опенки сгабилометрических тюказателей М01ут бьпь иаюльзонаны в профессиональном отборе спортсменов в аспекте оценки соответствия их госгуралыюй системы требованиям, предъявляемым спорптвной деягедыюеша Кроме того, разработанные критерии постуратыюй усгойчивосш

расширяют диагностический спектр маркеров оценки функционального состояния в практике спортивной медицины, обеспечивая в том числе и своевременное выявление и коррекцию нарушений осанки и стопы, профилактруи спортивные травмы.

Результаты исследования внедрены в практику подготовки спортсменов сборных команд даодо, биатлона, что подтверждено двумя актами внедрения; мотуг бьпъ использованы в курсах лекций по биомеханике, спортивной медицине, ортопедии, восстановительной медицине и лечебной физкультуре.

Оаюиные положения, выносимые на защиту :

1. Особенности спортивной деятельности шиякл' на механизмы подлдмсания оргоградной псвы спортсменов.

2. Устойчивость в ортоградт юм полонддши тела определяется рядрм факторов: юокинетической силой рук и ног, особенностями телосложения, уровнем тренированности спортсменов. Каждый из этих г)акторов вносит различный вютд в зависимости от пата и вида спортивной деятельности.

3. Свойства тиангарной поверхности оказывают влияние на проприоцаптшную систему поддержания равновесия в основной стойке, так, что дестабилизация посгуралыюй системы увеличивался по мере снижения жесткости опоры

4. Травмы каленного сустава (крестообразные связки) приводят к изменениям сгабилометрических показателей в основной стойке (при наличии зрительного контроля - снижение площади общего центра давления за счет ограничения амплитуды колебаний в сагиттальной плоскости; при шсутсгвии зрительного контроля - повышение площади общего центра давления за счет повышения амплитуды колебаний в сагиттальной плоскости), что позволяет' рассаитривать динамику сгабиломстрических показателей в качестве маркера функции каленного сустава в процессе реабилитации.

Структура и объем:

Диссертация изложена на 123 страницах компыотерной верстки, содержит 3 рисунка и 16 таблиц; состоит из введения, 5 глав^ выводов, списка литературы, приложения. Библиография включает 149 источников, из них-101 на русском языке, 48 на иностранных языках. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ: Организация, материалы и методы исследования:

Исследование выполнялось во ВНИИФК в рамках Государстенного контракта №02.512.11.2088 от 09.042007г. «Новью биосенсорные технологии оценки тренировки двигательных и координационных возможностей человека».

Д ля выявла шя особенностей гюстуральной устойчивости в а торге проведено комплекса тое обследование 164 спортсменов высокой квалификации, реаличаюшихся по особенностям энергетического обеспечавд и биомеханического стереотипа соревновагелшого упражнения и палу: представители циклических (биагаон,

академическая гребля), сюжтюкоординационных (дзюдо), игровых (водное пало) видов спорта. Критерии включения: возраст (18-30 лег); квалификация (не ниже мастера спорта), стаж (не менее 3 лег), отсутствие противопоказаний (острая патология травматического, неврологического или соматического тенеза); сопоставимый период годичного цикла подготовки (преааоревтювзтельньм). Программа обследования включала;

- определение тотальных и парциатьных размеров тела, с последующим расчетом мышечт того и жирового тмпо1Кшов(МагейкаЯ, 1921);

- определение осанки: высота нал полом атфомиальной и псредне-верхншодиздоттшоостисгой (ПВГТО) точек справа и слева, соматоскопия и пальпации с выявлением формы позвоночного столба и тоттуса парных групп мышц туловипи (качественная сценка), использовалась также функциональная проба на искривление позвоночника:

- изокдаегическое тестирование силы с использованием универсального динамометра Biodex на уптовых скоростях 60°, 180Р, 3007сетс в движениях: сгибание (подкаленные мышць1)^азгибшше(четъ1рехглавая мышца бедра) в каченном суставе, сгибание (бишпе) /разгибание (трицепс пле>и) в локтевом суставе для обеих рук и ног; рассматриваются мощность, среднее ускорение и пиковый вращающий мометгг относительно веса тела мышц сгибателей и разгибателей ног и рук;

- функциональное тестирование с огрепелением анаэробной работоспособности в максимальном велоэргометрическом ЗОсекуццном тале (WingateX общаг раэолоспоайюсга. атробной производительности в ступенчатом тесте <<др отказа» на Tpea5aiie(V АнГ1.МПК);

- сгабиломегричесиэе тестирование, Для стандартизации условий проведения стабиломегричгаюго исследования, споргсмены устанавливались на платформу босиком в европейской (пятки вместе, носки разведены i ш угол в 30°) и американской (стопы параллельны друг другу и симметричны относительно цешра платформы на расстоянии клинической базы друг от друга) установках в зависимости от целей исследования. Регистрировались следующие стабиломегрические показатели: скорость перемещения общего центра давления (ОЦЩ, площааь сгапжинезиограммы, среднее положение и срелнеквадрагическое опеюншие ОЦД во фротпальной и сагиттальной плоскостях в условиях наличия и отсутствия зрительного конграля.

Дня определения значимости физических свойств плантарной поверхности исследовалась группа здоровых добровольцев чистенносто 12 человек, которые устанавливались та штформу в американской стойке (открытые и закрьггьк таза) последовательно босиком, далее i а мягкие и жесткие ортезы.

Кроме того исследовалась группа пациентов в ранний восстановительный период после травмы каленного сустава (разрыв крестообразных связок) в каличэстве 11 человек. Исследование проводилось в американской стойке с открытыми и закрытыми глазами

Обработка данных проводилась в статистическом пакете Staíistica 6.0 с использованием описательной статисгаю т, t-кршерия Стодет па, корреляционного и факторнюго анализоа

Основные результаты исследования: 1. Особенности гншеряалия вертикальной позы в зависимости от специфики спортивной деятельности и пала

Стабилометрические исследования спортсменов показали наличие различий, определяемых спецификой деятелыюсти в сосггветсгвии оо значимосшо вершкальной псвы в выпалнении основного соревновательного движения. 'Гак, в условиях зрительного контроля плоишь, разброс по сагтгггали и фротали увеличиваются в ряду: биатлон - дзюдо - академичзская гребля - водное пало, что дополняется достоверно максимальными значениями скорости ОЦЦ в случае водного поло (табл.1). Отмена зрительного козпроля, при сохранении различий между видами спорта, приводит к увеличению скорости и плошали ОЦЦ в сагиггали во всех специализациях, а в случае академической гребли дополняется и усилением фронгалыюго разброса, отражая в целом влияние зртелъного анализатора и спеиифтд' деятельности (академическая гребля). В юдцой среде значение проприоцегпивной афферетпации снижагтся при повышении роли в поддержании равновесия вестибулярного аппарата.

Таблица ГСтабилометрические характеристики аюргсменов мужчин различной атециализации

Показатели Биатлон Дзюдо Академическая гребля Водное паю

.V | а * 1 о •V 1 I .V 1 а

Открытые глаза

Скорость ОЦЦ 7,30 5Л 7Ю гоо 7£С] 2.05 14,8 5,91

ПлошадьОЦЦ 74/) 59.15 1150 158£" 83.75

Разброс по фронтали ада 1,20 ада 0.61 и 0.58 зл> 0.82

Разб[хх; по сагиггали 230 0.90 2,70 ио 3» 1.43 3,7 0.99

Закрыл,« глаза

Скорость ОЦД 14,43 6,78 12310 4,00 1332 4,09 24.14' 16.91

ЦтошааьОЦЦ 1303' 67,3'; 173Д 98,43 ША 1Ш9 212,7 153,13

Разброс по фронтали 233 0,82 2,73 0.81 335" 1,55 331" 120

Разброс госаптали 3#5 1,04 435 1,80 4,94 аоо 4Д7 136

Спортивная деятельность биатлонистов и дзюдоистов предъявляет более жесткие требования к системе поддержания равновесия в положении стоя, определяя белее узкие границы оаюнтых стэбилометрических показателей. Это предопределяет повышение роли проприоцешивной афференгации, более, чем вестибулярный аппарат, чувствительной к изменению положения тела в пространстве, что и обеспечивает лучшую устойчивость спортсмена

Среднее пссюжение ОЦЦ также различался в зависимости от специализации (рис. 1). ОЦЦ у ватерполистов во фронтальной плоскости смещен вправо, в то время как для спортсменов этого вила спорта наиболее характерной является функциональная левосторонняя ротация позвонков грудного отдела позвоночника в сочетании с поперечным плоскостопием преимущественно правой стопы У представителей

акадаиичзсасойгребли ОВДюфронгалыюйплосюхшашцмвлево,аправосгоращяяижвос1оронняя ротация осшсгьк отростков грудасто отдела позвоночника встречается с одинаковой частотой. Нгрщу с зшм плоскостопие наиболеечасто всгречаегеяугребцов, притаи

-15-

О

-20-

-25-

-30

-Д-

О

♦ Биатлон-м о Дзюдо-м дГребля-м О Водное поло ОБиатлон-ж оДзюдо-ж д Гребля-ж

Рисунок ^ОедкепзшжвшеОВДвсистшгкпорциваг приогарьпыхизакрышхглазаху аюргсменшршнсйше1щлтацииитла(|!ю!ыш2этщ^ гжЕамслыеэтки-зарытыегхвф.

преимущественно ушгашрегся левая стопа. Еиашиисп^ чей соревновательный двишелшый стереошп в болыпей мере определяется удержание« винтовки с выршшиой правосторонней роЕащейшзшнкот1рррого спдгла позвоночника, характеризуется левосторонней девиацией средни псшжшия ОВД при минимальном сщсюнншиквд1

Даодоисты имеют минималыюе шююншие ОВД по фронгали с максимальным смещением кзади Выявленные особенности средаао шлзжения ОВД спрагкаюгсфср114хваш1ьш1вдвшганимтрея!фсшчшж) процхса мышечный профиль, с безусдаввосшо характеризующий баланс основных групп мышзчнаго анса\йля,ахжшие осанки и распредепЕШ^

Различия ш отгциалшации у жнпщн значительно маке выражены, чем у мужчин (таба2).Дэс1аверные разливдя между спортсменками различней специализации проявляются только между средним палпжешкм ОВД во фронтальной гпоососш при таданции к различиям по среднему положению ОВД в сагиттальной шюснхли (Рис. 1) и пжшада ОВД в условиях зршелыюго кошропя (табл. 2). При этом, шдзержанш оргогредвэго иодажшия в основной сижке у женщин в меньшей мере зашеиг от иавдз зрительного анализатора с приоритетам влияния прогрюрщащии, что определяется минимальными сдвигами

сибилпметричэских шказагеяей при шреходг от позиции «открытые глаза» к позиции «закрыл® глаза». Эш особенности в большей мере проявляются у преалаяпеяьяиц академический гребли, в мшыпей степени у представителей других видов спорта. Данные различия в такпм физически тяжелом ввде спорта, с шзтвдфннымдачешвекасгкхпбсмперемещмга^

Таблида2СЬзбшгаме1рическда характеристики сгю^

Показатели Бшпгсн Дзюдо Академическая гребля

X |о X |а X |о

Опсрьпыз глаза

Скорость ОЦД 6^2 5^2 6,82 1,68 6^9 1,69

ПливдцьОЦЦ 70,1 ш 53,1 19,(6

Разброс по фрсяпали *2,05 ож ш 0,73 2,07 0,8Й

Разброс шеагипали 2,07 130 232 1,06 1,88 0,41

Закрытые глаза

Скорость ОЦД 533 юз 2,73 9,01 2,01

ШпвдпьОВД ......т 41$ 116^8 105,2 44,17

Разброс то фрегаали 233 Ч 2,40 0,71 2,40 0,76

Разброс посапптали 2,74 0,90 3,14 0,70

^достиверныератыш ш срсююаюсакад(?*ймхжй?р&атш

ак&щмичсасая гребля могуг обьяа гатьея направленным и(или) «естественным» (ш результату) собором женщин (лиц с меньшим по половому признак физическим гогавциалвм) с боке вьюжим вревденным уровнем проориоцещии, компенсирующим функциональный дефицит.

Таким образом, особенности двигательного стереотипа сореяюваьелыюго упражнения являются определяющим фактором для формирования локалиных элементов стратегии поддержания вертикального положения в основной стойке. Это является прямым спаданием развития спндафичгсшго баланса мышц конечностей, а значит и туловища, формирующих различный вквдтаэоберрашьк и гсгагосжшых суставов, определяющих устойчивость во фронтальных и сагипалшых шюсюхгах соответственна, и отражающих факгорырисканарушения осанки и шм

2. Взаимосвязь показателей стабиломстрии и юокганличсской силы конечностей, особенностей телослажашцурошгем физической пвдоговлаоюеш атсртсмаюи.

Сравнительный анализ взаимосвязей показателей стабиломирм с характеристиками подтаовленносш у мужчин спортсменов различных специализаций выявил ошрс1вешыЕобшиеиа1Ши4яяескиеаспекш.Обшие - кааюгся равной определяющей значимости уровня общей фунидашшьшйгадажмнмосш в обеспечении функпри поддержания основной стойки при наличии зрительного контроля независимо от специализации и однонаправленными изменениями в механизмах поддержания сркяредносш при элиминации зрительного котрешя. Оыцзфическиг аспекты проявляются в различном вкладе силовых возможностей мышц верхних и нижних конечностей в обеспечении вертикального положения в зависимости от влияния зрительного компонента При стгкрьпых глазах - у грсбирв проявляется приоритетное юшяние силовой подтшоп;и1носш тг

при минимальном вкладе силы рук; у ватерполистов - равное участие силовых возможностей верхних и нижних конем юстей. При закрьпых пвзах (полный приоритет проприорецешии)-у гребцов зеркалы юе изменение доли вклада силы р>к и ног с превалированием рук кроме этого, бспшюе влияние па устойчивость приобретают антропометрические данные (ширина таза, длит рук и тела, жировая масса); у ватерполистов, напротив, при отсутсшии зрительного когпраля пивная роль переходит к сите ног при снижении влияния силы рук (табл. 3). Выявленные оссбенносш демонстрируют изменение системы контратя пазы в новых условиях при отмене зритегплого гапраля в подержании равновесия в оаювной стойке. Так, в случае гребцов проявляются биологические чакмюмцлосш удержания вертикалызой пазы: ведущая роль при опфьпых глазах - мышцы нижних конечностей, при закрытых - мышцы пояса верхних конечностей.

Таблица 3. Связь показателей сгабилометрии с показателями физической подгогоаленносш и телосложения (на

примере академичхжш гребли и водного пало)

Академическая гребля-мужчины Водное патснмужчины

Открытые паза Закрыгьк глаза Огкрьпъв глаза Закрытые глаза

Скорость оцд ЧССвоссг. сила ног-1 связь ширина таза длина рук силаюг-2связи сила ног-2 связи

Ппошадь оцд масса тела МПК силаног-бсвязсй длинатела innne^iTLTejH сгшарук-2связи жировая маха силарук-1 связь сила ног-1 связь

Смещение по фротали сила рук-1 связь сила ног-1 ежа. жировая масса WingalE. erra. мощн. УПАНО силарук-2связи силарук-4связи сатаног-1 связь асим. плеч, точки сила рук-З связи сила ног-3 связи

Смешение по сагиггали сила рук-1 связь сила ног-1 связь асим. плеч точки сила рук-2 связи жировая масса силарук-1 связь

Разброс по фрошати силаног-З связи силарук-2связи силарук-1 связь сила ног-2 связи сила ног-2 связи

Разброс по сшипали асим.ПВПО сила ног-3 связи аэим. плеч, точки сила рук-3 связи масса тела мышечная масса жировая масса сила ног-2 связи силарук-1 связь сила ног-1 связь

У ватерполистов в силу среды спортивной деягелы юсти можно говорить об изменении значимости проприоцеггашной афферапаши от суставов, связок и мышц конечностей. Приоритетов значение мышц ног при исключении зрительного когаратя, а также уменьшение колебаний во фронтальной плоскости может говорил» о том, что ватерполисты «полагаются» в большей степени на проприоца пивные сигналы от суставов I шжних конечностей. Если в гребле мышцы ног работают строго в заданном циклическом режиме, то в водном поло объем и разнообразие движений в суставах нижних конечностей намного выше, что предопределяет большую афферапную стимуляцию структур центральной нервной системы (сомато-сепосрных проекционных зон коры головного мозга ассоциированных с нижними конечностями), что выражался в большем значении афферапации от мышц, связок и суставов нижних конечностей в поддержании вертикального положения у спортсменов данного вида при отсутствии зрительного анализатора.

Сопоставление взаимосвязей заинтересованных показателей выявило определенные различия по патовому признаку (табл. 4). На примере спортсменов, специализирующихся в академической гребле, показало, что основные характеристики сгабиломстрии у женщин в условиях зрительного котроля обеспечиваются обшей функциональной подготовленностью. проявляясь в связи с уровнем развития лакгацидной и аэробной систем .энергообеспечения, иэокинептческой силой разгибателей рук на низкой и сред зей угловых скоростях независимо от симметрии поясов конечностей; при отсутствии зршелыюго ко1проля - показателями геометрии тела У мужчин - гребттов в поддержат® равновесия при наличии зрительного анализатора участвуют в большей мере показатели иэокиттетической силы сгибателей силы ног на всех угловых скоростях и обшзя мощность обеих ног, при отсутствии атияния зрительного анализатора - в большей мере сила разгибателей рук (абсолютной и относительной на низкой скорости и относительной на средней скорости); при этом устойчивость положения ОЦД определяется в том числе и асимметрией поясов конечностей (сформированный батане парных мышц туловища).

Таблица 4. Связь показателей сгабилометрии с показателями функционалытой подгогоалашости и телосложения с учетом пола на примере академической гребли

Академическая гребля-мужчины Академическая гребля-женщины

Огкрьпыепнза Закрытые глаза Огкрыше глаза Закрьпые плаза

Скорость оцй "ЧССвосст. сила ног-1 связь ширина таза длина рук \Ушиа1е,1а УАнП УАнП

Плошадь ОЦД массатела МПК силаног-бсвязей длинатела шир. плеч'дл.тела силарук-2связи силарук-4связи сштаног-1 связь \Ут^ае,1а.58

Смеща те по фрошали сила рук - 1 связь сила ног-1 связь Жировая масса УЛг^гйе,ашликл10щнУ ПАНО сила рук-2 связи

Смешение по сагиттали сила рук-1 связь сила тог-1 связь асим. плеч, точки силарук-2связи длинатела мытиечная масса

Выяатенные половые раатичия в поддержании вертикпьного положения определяются приршегом у мужчин участия сгибателей ног при повышенной относительно женщин значимости асимметрии пояоов конечностей. Принимая во внимание, что асимметрия поясов конечностей является отражением дисбаланса парных мышц тузовиша котпрехль за наложением тепа в этаж ситуации усложняется, ограничивая рать пояса верхних конечностей, компенсируя их бачшшми усилиями со стороны сгибателей ног у мужчин. Это отражается на увеличении плошали и скорости перемещения ОЦ Д у мужчин по сравнению с женщинами. При исключении зрительной афферапации мужчины спортсмены также иатальзугог «стратегию разгибателей», которая требует меньших энергетических заграт. Принимая во внимание приоритетную роль мышц ног в обеспечении прсцтвижения лодки представителей академической гребли, можно думать что выявленные тешкрз ые различия в болыпей мере опред еляются различным уровнем еттециальной подготовленности.

Палученные дате подтверждают влияние особенностей двигательного стереотипа спортсменов оттреилелашого вида спорта, уровня подгагоатенности и пола на функцию поддержания равновесия в основной стойке, выделяя общие и спет тифические особенности peanmai дай функци и поддержат тия бала гса

3. Факторная структура показателей физической подготовленности у спортсменов.

В целях обьекгивизагши выяюития структуры комплекса показателей статокинетичеекой устойчивости и места этих показателей в струюуре комплекса показателей физической подготоаленности ттроводился факторный анализ корреляций! тной матрицы. как интеграция корреляционного анализа

Факторный анализ взаимосвязи широкого комплекса показателей у мужчин, определяющих реалтшцию физической подготоаленности. выявил 6 факторов с суммарным вкладом в обобщенную дисперсию 68% (та1л. 5). Вклад в обобщен тую дисперсию отдельных факторов невысок: от 14.7; ю 8,4% Большей частью выделенные факторы отражают разтзтие отдельных подсистем функциональной подготовленности: силовые возможности рук и пот (первый и пятый факторы), статокинетическая устойчивость (четвертый фактор). Второй, третий и шестой факторы описывают взаимосвязи показателей различных подсистем. В частности, шорой фактор объединяет показатели тотальных размеров тела с аэсолюптой мощностью рук и ног на низкой угловой скорости, а также среднее положение ОЦЦ в сагиттальной плоскости; третий фактор включает показатели обшей физической подготоаленности; шестой фактор описывается комплексом показателей общей и специальной поддлоштештости, включающими скоростные возможности рук и мощ юегь ног. сформированную химметрию пояса верхних конечностей, скорость и среднее положение ОЦЦ во фронтальной плоскости Факторный анализ взаимосвязи широкого комплекса показателей у женщин выявил 5 факторов с суммарным вкладом в обобщенную диатерсию 77,7% Вклад в обобщенную дисперсию отдельных факторов существенно различается: от 3Z0 до 103%. Наибольший вклад в обобщенную дисперсию вносит первый фактор (32%). объединяющий широкий комплекс признаков, обеспечивающих реализацию физической подготоаленности (показатели телосложения, силовых возможностей ног и рук, нардау с которыми представлено и среднее положение ОЦЦ в сагиттальной плоскости). Остальные факторы прелстаалет ты практически равным и меньшим вкладом в обобщенную дисперсию (123-10.5%), причем каждый фактор представлен также показателями всех рассматриваемых подсистем с доминатпой ведущей. Вирой фактор представляет приоритет силовых возможностей рук вкупе с пропорциями тела и конечностей, а также средним положением ОЦЦ во фронтальной плоскости. Третий фактор описывает взаимосвязь хфактеристик общей и специалытой подготовленности, включающих уровень развитая жировой и мышечной мах и силы разгибателей ног наряду оо средним положением в сагиттальной плоскости. Четвертый фактор демонстрирует взаимосвязь кюкинегической силы сгибателей рук на высокой угловой скорости с формой туловища и разбросом амплитуда ОЦЦ в сагиттальной плоскости. Последний пятый фактор манифестирует и внутрисистемную связь показателей стягокинетической устойчивости и их взаимосвязь с симметрией пояса нижних конечностей.

и

Таблица 5. Факторная структура показателей физической подготовленности у сшрттая юв

Показатели Факторы

1 2 3 4 5 6

PyranfillBM/BTISOPpEtr. ода

PvKEjieii ПВМ/ВТ 18CPpœr. 0,847

IVarifi ПВМ/ВТ 6(Р pair. " 0,795

Рукалев, ПВМ/ВТ 60s par. 0,792

Рукалев, nBMWnOO'piEr. 0,771

Рука пд ПВМ/ВТЗЮ' par. 0.666

Рукалев, ПВМ/ВТ lSlfc»«. о,бгг

Pyraiip, ПВМ/ВТ I80P сгиб. 0,604

Рука rip, ПВМ«Г30а'сгиб. 0^38

Асимметрия ПВПО 0,187

Мышечтия масса, кг 0,961

Массатетакг о,ад

/LlHIClTetiCM 0,813

Руки кж, мощ. 60 ф'сек 0,785

Рука пр, мац. 60 ф'сек 0.769

Йоги, мац 60 ф'еект рш 0,773 ---

Hoi и, Аг/атмai, % 6ff'-n 0,701

Среднее пси южеиисОТДД в car иг. ипоекпеттюг п 0,467

Среднее положение ( )1 1Д ß ещиг. п/к ижоста-si 0387

Жировая мгсса,%

Рукалев. Ат/ашат-, % (№ 0,667

Жировая масса, кт -0.660

Рука пр, Ат/атлат, % НУ 0.659

PvranpJIBM/BTttFcinô. 0,6М

Ноги, ПВМ/ВТЗСХРршг. 0354

Рука лев, ПВМ/ВТ 6№стиб. 0351

Рукалев, ПВМ/ВТ ЗОО'сгиб. 0331

Ноги, Aj /ангаг, % f/1-j ! -0316

Мышечная масса, % 0361

I Lia тиъ стагокинезиа гиммы-и - 0.868 1

Среш сквалр. one кл енив 0ЦД в фрт тг. т m, -тг 0.807

Г Ьошаль етагакине!иараммьк>г 0,753

Среднеквалр. шкла кгниеОЦЦ в сатип. пл, « ■ 0.746 —.....—

Среанегавдр. отклонение ОЦЦ в фра тг. m, -or 0,715

Среплскваяр. отклонение О)-1Д всатитт.пл. -от 0,645

Скорость ОЦЦ-чг 0.666 i

Ноги,ПВМВГ 18№аи5. mi

Hau 1 1ВМ/ВТ30СРаи5. 0.806

Ноги,Г1ВМ/13Т6(Гспю. 0,797

Ноги, ПВМ/ВТ lÜffparä-. 0,622

1 i<» vi, 1 ШМШ'бО'ргга. 0379

Нот и, Ср. время уск.

Рука пр. Ср. время уск 0.825

Рука лев, Ср. время уас 0.721

Скорость ОЦЦ-ог 0.69Г4

Асим. [ печгвой точки над i ю юм -0,558

Ноги, мош. 60 ф'сек лев Ö354

Среднее тлемжнне ОЦЦ во ipair. плоскнсикл ■ 0.504

Среднее положи тие ОЬДД во с >ратгл:юсюсго-:зг 0/140

Суммарный вкгвщ вобобшрнн>юлиа1ерсию,% 14,7 133 1 Г,4 1 U ¡03 " w

Обобщение результатов факторного анализа в очередной paî подтвердило спносшетьную автономность вариабельности показателей, демонстрирующих проявление механизмов поддержания орготрааной позиции тела у спортсменов высокой квалификации, но также и их взаимосвязь с показателями всей системы, определяющей дашагепытую реализацию. В частности показано, что у представителей обоих полов

определяющими признаками стяюкинетической устойчивости являются гаошаль и скорость ОЦД наряду с размахом амплитуда колебания 01Щ в системе координат. В тоже враля показано, что положение ОЦД в большей Mqpe определяется особенностями пропорций тела, асиммстрией поясов конечностей, соошошашем еилоиых возможностей верхних и нижних конечностей, т.е. маркирует соответствующие или сформированные в условиях воздействия специфики деятели тосш особент юсги двигательной реализации.

4. Критерии оценки стаГизллмсгричсских показателей у спортсменов высокой квалификации.

Предваряя разработку формализованной оценки стагокинешческой устойчивости в рамках унифицированного подхода на основании результатов факторного анализа, бьпо проведено сопосташтеше полученных данных по спортивному котингенту при европейской установке стоп с наиболее полными и коррекпю разработанными нормативами, опубликовантгыми французским постуршогическим обществом (Nonnes 85.1985, штг. по Скворцову ДВ.. 2005) (та£ш. 6). Это позволило ошегить. то спортивный котпингент i то большинству показателей укладывается в рачки представленной нормы, более того имеет более узкие интервалы изменчивости, что особснт ю характерно для женщин спортсменок (согласуется с данными Thyssen Н.Н, 1982).

Таблица 6. Среднее! атистичеекие характеристики сгабиломегргтческих показателей у спортсменов и в норме

(Normes 85,1985).

Показатели

ТГгортсмены

X

Норма

Мужчины

Открыгьте глаза

Скорость ОЦД

Плоша^ЩЦ

7Ж~

тетг

13Г

згаг

11,4

96.1

~ж

39.7

Разброс по фротпали

"Разброс по сатпали

-0.7

65

5,5

-17.6

18.9

-322

13.6

Закрытые глаза_

ззг

T2ÏT

СшростьОПД Плошадь ОЦД

таг

жзг

W

"26ÔT"

3.2

Ж"

Разброс по фрот ггали

-1.1

5.6

12,8

Раюрос по сатигпш Женщины

-16.9

18.6

-31.7

12.8

Опфышвпиза

0<цростьОЦД

Г.86

ю

~Ш5~

~wr

ЦпошадьОЦД

ТИ)

Разброс по фроттгали

Разброс по сагитта ш

02

6.6

0.8

5,4

Закрьпые глаза

-17.9

17.8

2775 ЖЮ

13.7

Скорость ОЦД

W

ТТИ"

T57F

■V

ПлощдльОЦЦ

Разброс по фронта ш

ЖТО

13

5.8

0,9

1Щ1

5,4

Разброс по сагипали

-19.1

14.9

-233

10,0

Исключение предстаатяюг у мужчин размах изменчивости плошали эллипса при открытых низах и скорость ОЦД при закрытых глазах.

С ценно повышения эффективности дифференцированной оценки стагокипешческой устойчивости были разработаны межгрупповые сигматьные шкалы (Х±022сг. Х±0.67сг. Х±133о;) опенки показателей сгабилометрии (табл.7.8).

Таблица 7. Шкалы оценки стагокинегической устойчивости у спортсменов

Показатели /баллы 1 2 з .4 5

Мужчины

открытые плаза

Скорость ОЦЦ 113-9.7 9,6-83 8,4-7.4 73-62 6.М.4

Плошадь ОЦД 157.5-123.6 1235-100.4 1003-77,8 77.7-54,6 543-203

Разброс по фронтали 3,6-32 3,1-2,8 27-24 23-21 20-1,4

Разброс по сагипали 3,8-3.4 33-3.0 29-26 23-22 21-13

закрьпые глаза

Скорость ОЦЦ 20.8-17.4 173-15.0 14,9-127 123-102 10.1-6,6

ПлонильОЦД 289,7-29,0 228.9-187,6 1873-1472 147,1-105.8 105.7-44,9

Разброс по фронтали 4,1-3.6 35-3,2 3.1-2,7 26-23 22-1.6

Разброс по сагипали 62-53 524,6 43-4.0 3,9-33 32-22

Женщины

открытые глаза

Скорость ОЦД 8.7-75 7/ 6.6-5,8 5,7-5.0 4.9-3,7

Площадь ОЦ Д 93,7-74,4 743-612 61,1-48,1 48.0-34,9 34,8-153

Разброс по фротпали 2,9-23 24-2^ 2,1-1.8 1.7-13 1,4-1.1

Разброс по сагипали 26-23 22-21 20-1,8 1.7-1,6 13-12

закрытые глаза

Скорость ОЦД 13.4-11,6 113-10.4 Н)3-9Т 9.0-7,8 7,7-6.0 1

Плошадь ОЦЦ 1502-1233 123.4-1052 105,1-87,1 87.04)8.8 68,7420

Разброс по фронтам 3.4-29 2,8-26 23-22 21-1.9 1.8-1,4

Разброс по сагипали 4,1-3.7 3.6-3.4 33-3.0 29-26 25-2,1

Таблица 8.1Пкальт опенки положения 01Щ в системе координат у мужчин и жа ищи спортсменов

1 2 3 4 5

Мужчины

открытые глаза

Смешение по фротпали < --036 5,05- -211 210- 0.70 0.71- -3,65 3.66- -<

Смеща тие по сагипали < -30,4 -303 -21.9 -21.8 -13.4 -133 -4.9 4,8- <

закрт.пые гласа

Смещение по фронтали <- -4,86 4.85 -234 -233 -0.13 0.14- -265 266- -<

Смешение по еагиггали <- -293 -29,4 -21,1 -21.0 -128 -127 -4.4 43- <

Женшины

открытые глаза

Смещение по фрот пали <- -423 422- —126 -1,25 -1,65 1.66- 4.62 4.63- -<

Смешение по сагиттали <- -424 423 -363 -362 -30,2 ^ -30.1 -24,1 -24.0 -<

закрьпые глаза

Смещение по фронтали -2,83 -282- -0.40 -ОЗУ -1,99 200- -4.42 4.43- <

Смещение по сагипали <- -343 -34.4 -283 -282 -222 -221 -16.0 -15.9 -<

1-5 - мера право- левоапфаыего и тредне-жднею итктиаию федчеэ» паюжааа ОЦЦ: чипам (кт - штелгтуг жвоатранна; и:»>мг> откитете: выажш -мсюллюянюе праюатрмнее откяопавгх

Таким образом, сгабилометрическое тестирование у спортсменов высокой квалификации -информативный способ выяютеттия специфики влияния длительной, акцентированной напряженной мышечной деятельности на механизмы поддержания вертикалыюго положения тела Формализованные данттые позволят

более наглядно даже на уровне средних характеристик групп спортсменов различной специализации выявил, уровень облик (суммарный балл) и частных проявлений стагокинешчесдай устойчивости, позволяя на количесгвашом уровне выявить факторы риска функциональных нарушений и патологии опорно-двигагельнош аппарата.

5. Различия сгабнгюмстрических характеристик ортоградной позиции тела аюрисмснов, определяемые о американской и европейской установке стоп.

Для оценки влияния установки сгоп та платформе на результат исследования были исследованы прегклавюели академической требли. Данньк пробы проводились с целыо выяаташя предпочтительности американской или европейской стойки при определении влияния факторов внешней среды и травм опорно-двигапзтьного аппарагана устойчивость в ортограпном положении.

Сопоставление различий обоего пола показало, что и мужчины и женщины в случае европейской установки относительно американской в большинстве своем имеют однонаправжнныг и достоверные различия занежотфымисключашем(тайи 9).

Таблица 9. Рааличия сгабилометрических характеристик при использовании американской и европейской установок у гребцов обоего пола

Мужчины Женщины

Американская слойка Европейская стойка Д Американская стойка Европейская стойка А

X 1 ° I X I 0 X | с X I а

Открытые глаза

Скорость ОЦД 9.6 2,40 7,58 2,05 -2,02 ад 1,80 639 1,69 -1,41

Плошадь ОВД 121,1 64,00 114,96 91,20 -6,14 "121,8 66,61 53,06 29,66 -68,7

Разброс по фрипати 8Я 7,28 2,63 038 -6,17 72 4,05 2,07 0,88 -5,13

Разброс по сагиггали ¡62 7,82 3,03 1,43 -13,2 25,8 20,83 1,88 0,41" -24,0

Смещение по фронтали -73 ~7.8б -334 537 3,96 -103 8.61 2,62 432 12,92

Смещение по сагиггали " 100.4 23,12 -1339 21,05 -114 103,9 19,49 -14,66 16,60 -119

Закрытие паза

Скорость ОЦД 13,6 4,14 1332 4,09 -028 Щ9 3,16 9,01 2,01 -1,89

Плошадь ОЦД .......183,2 109,79 2 ММ 18229 81,44 1403 93,88 10520 44,17 -353

Разброс по фронтали из 6,90 335 1,55 -7,У5 10,1 8,43 140 0,76' -V

Разброс по сагиггали 27,6 19,79 ' 4,94 2Д) -Д7 24,9 18,90 3,14 0,70 -21,8

Смещение по фронтали -10.7 9,63 -2,41 534 829 -10.7 9,23 130 63 12,0

Смещение по сагипали 101,7 2028 -13,43 20,18 -1Ь 105,7 19,19 -13,10 14,91 -119

Так, представители обоих полов при европейской установке независимо от контроля зрения отличаются в соответствии с изменением установки стоп с параллельной на физиологичную однонаправленным изменением среднего положения ОЦД, что сопровождается одновременно достоверным снижением скорости и размаха колебаний ОЦД и в сагиттальной и во фронтальной плоскостях и характеризует снижение постуральной нагрузки (согласуется с данными Скворцова Д.В. 2000). Различия по половому признаку в большей мере не достоверны, касаются: при открытых глазах - снижения площади ОЦД у женщин при европейской установке и неизменности ее у мужчин; при закрытых глаза различается также изменение площади ОЦД: у мужчин повышение, у женщин снижение, что может быть как случайным, так и отражать ранее выявленные половые различия в значимости зрительного контроля для поддержании вертикальной позы.

Таким образом, сравнительный анализ стабилометрических характеристик ортоградпой позиции тела спортсменов, определяемых в различных установках, выявил наибольшую постуральную нагрузку в американской относительно европейской установки независимо от половых особенностей, что обусловило проведение исследования устойчивости на различных поверхностях и после травм коленного сустава в американской стойке, то есть в условиях дополнительной постуральной нагрузки с целью повышения чувствительности стабилометрических характеристик

6. Зависимость устойчивости в вертикальной позе от физических свойств плантарной поверхности.

Для оценки устойчивости на различных плантарных поверхностях в качестве моделей использовались ортопедические стельки (ортезы) различной жесткости. Испытуемые ранее не использовали данные ортезы для коррекции позиции стоп. Стельки были стандартными и кроме различной жесткости не отличались друг от друга по другим характеристикам. По результатам исследования было выявлено, что площадь ОЦД с открытыми и закрытыми глазами минимальна при исследовании без ортезов. имеет тенденцию к увеличению при установке испытуемого на жесткие ортезы и в большей степени увеличивается при установке на мягкие ортезы (табл. 10). Та же тенденция прослеживается и в изменении скорости перемещения ОЦД с открытыми глазами, в то время как с закрытыми глазами среднее значение этого показателя существенно не различается. Среднее положение ОЦД в сагиттальной плоскости существенно не различается при установке на жесткие и мягкие ортезы. при этом среднее положение ОЦД во фронтальной плоскости с открытыми глазами при исследовании без ортезов максимально отклоняется от центра, имеет промежуточное

положение при установке на жесткие ортезы и максимально приближено к цептру при исследовании на мягких ортезах.

Таблица 10. Стабилометрические показатели испытуемых при изменении проприоцептивной

афферентации.

без ортезов жесткие ортезы мягкие ортезы

откр. глаза закр. глаза откр.глаза закр. глаза откр. глаза закр.глаза

X О X а X а X о X о X о

Скорость ОЦД 9,45 1,90 14,20 5,58 9,52 2,67 14,28 5,44 9,83 2,65 14,65 5,01

Площадь ОЦД 120 68,55 171,5 65,03 147,5 114,1 187,2 89,18 163,6 89,06 197,7 100,2

Разброс по фронтали 6,25 4,82 9,69 8,51 11,99 11,76 12,82 10,15 10,68 6,58 9,55 6,55

Разброс посапптали 22,2 11,05 29,23 9,59 27,62 19,17 34,47 20,10 36,92 22,39 36,56 13,79

Смещение по фронтали -19,7 16,30 -19,0 14,60 -14,3 15,70 -10,2 12,41 -8,94 14,18 -12,5 13,38

Смещение по сагиттали 63,1 14,30 69,99 18,90 73,40 12,31 77,35 12,56 73,23 14,16 73,22 14,17

Полученные результаты свидетельствуют, что, с одной стороны, наибольшая устойчивость свойственна привычному состоянию (без ортопедических стелек), к которому адаптирована вся постуральная система испытуемого, снижается при установке на жесткие стельки и минимальна на мягких стельках. С другой стороны, имеющаяся асимметрия распределения нагрузки на стопы, выражающаяся в отклонении ОЦД во фронтальной плоскости, максимальна в естественном положении, снижается в положении на жестких стельках и минимальна на мягких стельках при проведении исследования с открытыми глазами.

Таким образом, ортопедические стельки, изменяя проприоцептивпую афферентадию, приводят к дестабилизации системы поддержания равновесия тела в ортоградном положении, однако с их помощью снижается асимметрия распределения нагрузки на стопы. Ортопедические стельки, корректируя положение стоп, неизбежно оказывают воздействие на всю постуральную систему, изменяя тонус мышц, осанку, перераспределение на1рузки на различные группы мышц. В этом аспекте, ортезы должны рассматриваться как одно из эффективных средств профилактики не только плоскостопия, но и нарушений осанки, формирования мышечно-тонических синдромов различной локализации и травм опорно-двигательного аппарата. Важным является то обстоятельство, что ортезы требуют определенного времени для адаптации сенсомоторного аппарата к новым условиям функционирования, интеграции нового потока информации от проприоцепторов в систему постурального контроля. Причем в условиях отмены зрительного контроля эффективность поиска новой стратегии повышается, так как исключается дополнительный источник

афферентной импульсации, который в данных условиях служит дестабилизирующим фактором.

6. Влияние последствий травм связочного аппарата колена на качество поддержания вертикального положения тела.

Для оценки влияния травм опорно-двигательного аппарата на устойчивость в вертикальной стойке проводилось исследование 11 человек в восстановительный период после операции по поводу разрыва крестообразных связок и менисков коленных суставов при сопоставлении с группой здоровых испытуемых в количестве 12 человек, не имевших подобных травм в анамнезе (табл. 11).

Сопоставление характеристик стабилометрии показало, что группа травмированных больных имеет сходство и отличия с представителями контрольной группы. Так, при близких значениях скорости перемещения ОЦД с открытыми и закрытыми глазами, у испытуемых, перенесших травму коленного сустава, площадь статокинезиограммы была достоверно ниже в 1,5 раза при наличии и отсутствии зрительного контроля. Это обепечивалось существенным снижением разброса колебаний в сагиттальной плоскости (в 1,7 раза) при меньшем повышении разброса колебаний во фронтальной плоскости (в 1,3 раза) в условиях зрительного контроля.

Таблица 11. Сравнительная характеристика стабилометрических показателей пациентов с травмой коленного сустава и испытуемых контрольной группы.

Пациенты после травмы Контрольная группа

Показатели откр. глаза закр. глаза откр. глаза закр. глаза

X а X а X а X а

Скорость ОЦД 9,24 322 5,29 9,45 1,90 14,20 5,58

Площадь ОЦД *78,83 38,82 126,66 б(, 95 120,7 48,5 171,5 650

Разброс по фронтали 9,62 10,02 6,38" 4,03 7,25 4,82 9,69 8,51

Разброс по сагиттали 1з;зо 7,05 22,74 11,38 22,18 11,05 29,23 " 9,59

Смещение по фронтали -0,37 11,24 3,44 9,14 -19,7 16,3 -18,95 14,6

Смещение по сагиттали 69,58 18,00 67,08" 19,45 63,1 14,3 69,9 18,9

*достоверные различия по сравнению с показателем контрольной группы

Напротив, элиминация зрительной афферентации, в группе травмированных испытуемых проявляется снижением фронтальных колебаний (в 1,5 раза) при повышении сагиттальных (в 1,7 раза), тогда, как в контроле это приводило к повышению колебаний и во фронтальной (в 1,3 раза) и сагиттальной (в 1,3 раза) плоскостях. Выявленные различия свидетельствуют об изменении системного постурального контроля в условиях снижения стабильности

коленного сустава, отражая специфические изменения подвижности коленного сустава при травме крестообразных связок. Это позволяет рассматривать стабилометрические показатели в качестве дополнительного диагностического маркера функционального состояния коленного сустава в процессе реабилитации.

Выводы:

1. Спортивная специализация является ведущим фактором формирования механизмов поддержания равновесия в вертикальной позе у спортсменов. Так, выполнение основного соревновательного упражнения в условиях вертикального положения обуславливает более высокий уровень иостуральной устойчивости при его снижении по мере уменьшения значимости ортоградной позы в двигательном стереотипе, что проявляется более низкими значениями площади, скорости и амплитуды колебаний общего центра давления у биатлонистов и дзюдоистов относительно гребцов и ватерполистов независимо от наличия зрительного контроля. Спортивная специфика формирования баланса аксиальной мускулатуры и мышц конечностей определяет среднее положение общего центра давления в плоскостях координат.

2. Показатели постуральной устойчивости при относительно автономной вариабельности у спортсменов высокой квалификации в большой мере определяются особенностями телосложения, показателями изокинетической силы мышц сгибателей и разгибателей рук и ног, уровнем общей физической подготовленности. Доля вклада данных показателей в обеспечение поддержания равновесия в вертикальной позе различна в зависимости от вида спорта и фактора зрительной афферентации.

3. Изменение физических свойств плантарной поверхности приводит к дестабилизации системы поддержания равновесия, что выражается в увеличении площади, скорости и амплитуды колебаний общего центра давления при одновременном стремлении к централизации в плоскости координат среднего положения общего центра давления по мере снижения жесткости опоры.

4. Травмы коленного сустава приводят к изменению механизмов поддержания равновесия в вертикальной стойке, отражая различный вклад зрительной и проприоцептивной афферентации в постуральную устойчивость при нарушении интеграции позного контроля. Это проявляется снижением площади общего центра давления за счет приоритетного снижения амплитуды колебания общего центра давления в сагиттальной плоскости при одновременном, но менее значимом повышении разброса колебаний во фронтальной плоскости, что при отмене зрительного контроля, напротив, обеспечивается приоритетным снижением устойчивости в сагиттальной плоскости при значительном

повышении ее - во фронтальной. Стабилометрические показатели являются дополнительным диагностическим маркером функционального состояния коленного сустава в процессе реабилитации.

5. Разработанные шкалы оценки стабилометрических показателей позволяют объективную диагностику постуральной системы спортсменов с выделением показателей, обеспечивающих пригодность к определенному виду спорта, лимитирующих спортивную реализацию, а также маркирующих пограничные состояния, в том числе опорно-двигательного аппарата; может быть использована в практике спортивной медицины при мониторинге общей и специальной подготовленности, выраженности утомления и восстановления.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для оценки соответствия системы поддержания равновесия конкретному виду спорта на этапе профессионального отбора с учетом специфики спортивной деятельности разработаны критерии оценки стабилометрических показателей. Динамика основных показателей, определяющих устойчивость в основной стойке в процессе тренировочной деятельности может быть отслежена и проанализирована с помощью шкал оценки статокинетической устойчивости.

Учитывая наличие взаимосвязи характеристик стабилометрических показателей с показателями изокинетической силы рук и ног, особенностями телосложения, уровнем тренированности спортсменов, можно осуществлять оптимизацию тренировочного процесса в соответствии с результатами стабилометрического исследования.

Коррекция тренировочного процесса в целях выявления доклинических нарушений контроля поддержания ортоградного положения и профилактики спортивного травматизма может осуществляться на основании данных скринипгового стабилометрического исследования спортсменов и сравнении показателей устойчивости с разработанными шкалами оценки.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Иванов В.В., Лрьков В.В., Абрамова Т.Ф., Никитина Т.М., Супрун Д.В., Шкурников М.Ю., Тоневицкий А.Г. Сравнительный анализ параметров стабилометрии у спортсменов разной специализации.//Бюллетень экспериментальной биологии и медицины.-2009. - Т. 147.-№2,- С.194-196

2. Иванов В.В., Абрамова Т.Ф., Никитина Т.М., Кочеткона Н.И., Арьков В.В, Супрун Д.В., Головачев А.И., Кондратов H.H., Квашук П.В., Семаева Г.Н. Особенности телосложения в оценке функционального состояния спортсменов// Проблемы современной морфологии человека: Материалы международной конференции 25-26 сентября 2008 г., М.: РГУФК, НИИ и музей антропологии МГУ - С. 127-129.

3. Иванов В.В., Абрамова Т.Ф., Никитина Т.М., Супрун Д.В. «Механизмы поддержания равновесия у спортсменов различных видов спорта» //Труды Всероссийской науч,-практ. конф., посвященной 75-летию ВНИИФК «Проблемы и перспективы развития российской спортивной науки», 15-16 декабря 2008 г. М..: ВНИИФК 2008. -С.116-119.

4. Иванов В.В., Абрамова Г.Ф., Арьков В.В., Никитина Т.М., Супрун Д.В. Особенности поддержания вертикальной стойки у спортсменов различных специализаций//Вестник спортивной науки. -2008.-№4,- С-64-69.

5. Иванов В.В., Абрамова Т.Ф., Никитина Т.М. Особенности поддержания вертикального положения тела в зависимости от физических свойств плантарной поверхности»// Всероссийская научная конференция молодых ученых «Педагогические и медико-биологические проблемы физического воспитания и спортивной подготовки», посвященная 75-летию ВНИИФК. [Электронный ресурс] -Электрон. дан. - М., 2009 - С. 81-83. - Режим доступа: http://www.vniifk.ru/activitv/voungscientists2009.pdf

Отпечатано в типографии ООО «Гипрософт» г. Москва, Ленинский пр-т, д.37А Тираж 100 экз. 2009 год.

Актуальность исследования. Как известно, генетически детерминированная способность поддержания ортоградной позы и прямохождение выделяет человека из всего животного мира. Система постурального контроля выступает в роли базиса, исходной интеграции, на основе которой формируется и реализуется локомоция (Агаян Г.Ц. 1991). Ведущая роль в управлении движениями и позами отводится сенсорным системам организма, которые в результате аналитико-синтезирующей деятельности образуют «сенсорные синтезы» - по Бернштейну Н.А. (1966) или «афферентные системы» - по Анохину П.К. (1975). Проприоцептивная, зрительная и вестибулярная афферентации являются основополагающими в формировании двигательного стереотипа и механизмов поддержания вертикальной позы.

В тоже время известно, что система поддержания равновесия тела формируется под влиянием наследственных факторов и условий внешней среды. К внешним факторам, относятся специфический род деятельности человека, в результате которого определенный паттерн движений закрепляется на уровне центральной нервной системы в виде энграмм (двигательных программ) (Hafelinger U., Schuba V. 2002), что облегчает профессиональную деятельность и переводит контроль над выполняемым движением на более низкий уровень - без участия коры головного мозга (Бернштейн Н.А. 1947).

Спорт высших достижений предъявляет повышенные требования к постуральной системе. В условиях экстремальной физической нагрузки формируется и закрепляется специфический двигательный стереотип, который определяет условия развития и функционирования опорно-двигательного аппарата спортсмена. Асимметричное распределение нагрузки на мышечные группы и суставы, условия соревновательной деятельности (специальная обувь, свойства плантарной поверхности, особенности двигательного стереотипа) изменяют проприоцептивную афферентацию, на основе которой центральная нервная система адаптируется к особенностям профессиональной деятельности. Результатом этой адаптации является изменение тонуса постуральных мышц, приводящее к возникновению структурных и функциональных асимметрий тела, нарушению осанки, формированию плоскостопия. Эти метаморфозы, являясь маркерами адаптации, со временем переходят в разряд предикторов травм опорно-двигательного аппарата. Вместе с тем, до настоящего времени, не имеется системных данных о влиянии специфики спортивной деятельности на поддержание вертикальной позы, что в большой мере лимитировалось аппаратурным обеспечением.

В последние десятилетия для оценки функции равновесия человека стали применяться компьютерные стабилографы (Слива С.С., 1995; Скворцов Д.В., 2000; Gagey Р-М., 2008), тестирующие перемещение центра давления стоп пациента на платформе прибора, которые существенно расширили диагностические возможности при минимальном времени исследования. Колебания проекции общего центра давления рассматриваются как интегративный показатель, отражающий характер функционирования опорно-двигательного аппарата на всех уровнях, начиная с постуральной мускулатуры и заканчивая корой головного мозга (Гурфинкель B.C., 1998).

Недостаточная изученность, высокая значимость для специализированной двигательной реализации, наряду с развитием технологий исследования актуализирует изучение изменчивости параметров стабилометрии у представителей различных спортивных специализаций, отличающихся генерализованной значимостью ортоградной позиции в обеспечении двигательного соревновательного стереотипа, а также в условиях патологии опорно-двигательного аппарата.

Цель исследования: Выявить особенности поддержания вертикальной позы человека в зависимости от воздействия различных факторов внешней среды (спортивной деятельности).

Гипотеза: Предполагается, что установление особенностей формирования вертикальной позы в различных условиях, в том числе специфической спортивной деятельности, изменения свойств плантарной поверхности, травм опорно-двигательного аппарата, позволит разработать систему критериев оценки стабилометрических показателей, способствующих оптимизации оценки частных и общих характеристик состояния функциональной системы спортсмена в условиях подготовки, а также могут быть использованы в практике спортивной медицины для доклинической диагностики постуральных нарушений.

Объект исследования: биологические закономерности формирования вертикальной позы.

Предмет исследования: изменчивость стабилометрических показателей спортсменов различных видов спорта. Задачи исследования:

1. Изучить особенности стабилометрических показателей у спортсменов высокой квалификации обоего пола в зависимости от специализации.

2. Выявить взаимосвязь стабилометрических показателей с показателями изокинетической силы рук и ног, особенностями телосложения, уровнем тренированности спортсменов.

3. Изучить зависимость характеристик устойчивости в вертикальной позе от физических свойств плантарной поверхности.

4. Определить влияние последствий травм связочного аппарата колена на качество поддержания вертикального положения тела.

5. Разработать критерии оценки стабилометрических показателей у спортсменов высокой квалификации.

Научная новизна исследования:

Впервые было проведено комплексное исследование особенностей подержания вертикальной позы спортсмена с учетом влияния различных факторов внешней среды.

На основании сравнительного анализа стабилометрических показателей спортсменов, выявлено, что особенности соревновательной деятельности, а именно, факторы внешней среды, биомеханика выполнения основных тренировочных движений, влияют на устойчивость в ортоградном положении тела. Было показано, что степень устойчивости в основной стойке тем выше, чем большее значение в выполнении основных тренировочных движений имеет сохранение равновесия в вертикальном положении тела. Это выражается в изменении стабилометрических показателей (снижении площади статокинезиограммы и скорости перемещения общего центра давления) в ряду водное поло — академическая гребля — дзюдо — биатлон.

Впервые на основании широкого комплексного исследования функциональных возможностей спортсменов мужского и женского пола с различной спецификой соревновательной деятельности показано дифференцированное влияние компонентов функциональной подготовленности на характеристики, отражающие возможности поддерживать постуральную устойчивость в вертикальном положении. Показано, что стабилометрические показатели взаимосвязаны с показателями изокинетической силы рук и ног, особенностями телосложения, уровнем тренированности спортсменов. Так, у мужчин спортсменов устойчивость в основной стойке с открытыми глазами в большей степени определяется силовыми характеристиками верхних и нижних конечностей, вносящими различный вклад в устойчивость в зависимости от вида спорта. В позиции с закрытыми глазами приоритетное значение в поддержании равновесия наряду с общей физической подготовленностью имеют антропометрические данные спортсменов. У женщин спортсменок, как с открытыми, так и с закрытыми глазами геометрия тела определяет степень устойчивости в основной стойке.

Выявлено различное влияние свойств плантарной поверхности на обеспечение вертикальной позы. В частности, показано, что изменение плантарной поверхности с использованием ортезов способствует дестабилизации постуральной системы на фоне снижения асимметрии распределения нагрузки на стопы; при этом мягкие ортезы соотносятся с проявлением минимальной устойчивости и наиболее близким расположением к центру проекции общего центра давления.

Определены особенности поддержания вертикального положения тела после травм нижних конечностей, характеризующиеся снижением площади статокинезиограммы наряду со снижением устойчивости во фронтальной плоскости.

Впервые на основании учета изменчивости показателей стабилометрии у представителей спортивной субпопуляции и общей популяции были разработаны критерии и шкалы оценки постуральной устойчивости для практики спорта.

Теоретическая значимость исследования:

Представленные результаты расширяют представления о биологических закономерностях формирования механизмов поддержания вертикальной позы под воздействием специфических факторов деятельности. Кроме того, полученные данные дополняют позиции спортивной и восстановительной медицины в аспекте формирования дифференцированных диагностических и профилактических программ в практике медицинского контроля за состоянием спортсменов в процессе подготовки.

Практическая значимость:

Разработанные критерии и шкалы оценки стабилометрических показателей могут быть использованы в профессиональном отборе спортсменов в аспекте оценки соответствия их постуральной системы требованиям, предъявляемым спортивной деятельностью. Кроме того, разработанные критерии постуральной устойчивости расширяют диагностический спектр маркеров оценки функционального состояния в практике спортивной медицины, обеспечивая, в том числе, и своевременное выявление и коррекцию нарушений осанки и стопы, профилактируя спортивные травмы.

Результаты исследования внедрены в практику подготовки спортсменов сборной команды РФ по биатлону, дзюдоистов МОУДОД ДЮСШ №3 (г. Апрелевка, Московская обл.), что подтверждено двумя актами внедрения; могут быть использованы в курсах лекций по биомеханике, спортивной медицине, ортопедии, восстановительной медицине и лечебной физкультуре.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Особенности спортивной деятельности влияют на механизмы поддержания ортоградной позы спортсменов.

2. Устойчивость в ортоградном положении тела определяется рядом факторов: изокинетической силой рук и ног, особенностями телосложения, уровнем тренированности спортсменов. Каждый из этих факторов вносит различный вклад в зависимости от пола и вида спортивной деятельности.

3. Свойства плантарной поверхности оказывают влияние на проприоцептивную систему поддержания равновесия в основной стойке, так, что дестабилизация постуральной системы увеличивается по мере снижения жесткости опоры.

4. Травмы коленного сустава (крестообразные связки) приводят к изменениям стабилометрических показателей в основной стойке (при наличии зрительного контроля — снижение площади общего центра давления за счет ограничения амплитуды колебаний в сагиттальной плоскости; при отсутствии зрительного контроля — повышение площади общего центра давления за счет повышения амплитуды колебаний в сагиттальной плоскости), что позволяет рассматривать динамику стабилометрических показателей в качестве маркера функции коленного сустава в процессе реабилитации.

ВЫВОДЫ

1. Спортивная специализация является ведущим фактором формирования механизмов поддержания равновесия в вертикальной позе у спортсменов. Так, выполнение основного соревновательного упражнения в условиях вертикального положения обуславливает более высокий уровень постуральной устойчивости при его снижении по мере уменьшения значимости ортоградной позы в двигательном стереотипе, что проявляется более низкими значениями площади, скорости и амплитуды колебаний общего центра давления у биатлонистов и дзюдоистов относительно гребцов и ватерполистов независимо от наличия зрительного контроля. Спортивная специфика формирования баланса аксиальной мускулатуры и мышц конечностей определяет среднее положение общего центра давления в плоскостях координат.

2. Показатели постуральной устойчивости при относительно автономной вариабельности у спортсменов высокой квалификации в большой мере определяются особенностями телосложения, показателями изокинетической силы мышц сгибателей и разгибателей рук и ног, уровнем общей физической подготовленности. Доля вклада данных показателей в обеспечение поддержания равновесия в вертикальной позе различна в зависимости от вида спорта и фактора зрительной афферентации.

3. Изменение физических свойств плантарной поверхности приводит к дестабилизации системы поддержания равновесия, что выражается в увеличении площади, скорости и амплитуды колебаний общего центра давления при одновременном стремлении к централизации в плоскости координат среднего положения общего центра давления по мере снижения жесткости опоры.

4. Травмы коленного сустава приводят к изменению механизмов поддержания равновесия в вертикальной стойке, отражая различный вклад зрительной и проприоцептивной афферентации в постуральную устойчивость при нарушении интеграции позного контроля. Это проявляется снижением площади общего центра давления за счет приоритетного снижения амплитуды колебания общего центра давления в сагиттальной плоскости при одновременном, но менее значимом повышении разброса колебаний во фронтальной плоскости, что при отмене зрительного контроля, напротив, обеспечивается приоритетным снижением устойчивости в сагиттальной плоскости при значительном повышении ее - во фронтальной. Стабилометрические показатели являются дополнительным диагностическим маркером функционального состояния коленного сустава в процессе реабилитации.

5. Разработанные шкалы оценки стабилометрических показателей позволяют объективную диагностику постуральной системы спортсменов с выделением показателей, обеспечивающих пригодность к определенному виду спорта, лимитирующих спортивную реализацию, а также маркирующих пограничные состояния, в том числе опорно-двигательного аппарата; может быть использована в практике спортивной медицины при мониторинге общей и специальной подготовленности, выраженности утомления и восстановления.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для оценки соответствия системы поддержания равновесия конкретному виду спорта на этапе профессионального отбора с учетом специфики спортивной деятельности разработаны критерии оценки стабилометрических показателей. Динамика основных показателей, определяющих устойчивость в основной стойке в процессе тренировочной деятельности может быть отслежена и проанализирована с помощью шкал оценки статокинетической устойчивости.

Учитывая наличие взаимосвязи характеристик стабилометрических показателей с показателями изокинетической силы рук и ног, особенностями телосложения, уровнем тренированности спортсменов, можно осуществлять оптимизацию тренировочного процесса в соответствии с результатами стабилометрического исследования.

Коррекция тренировочного процесса в целях выявления доклинических нарушений контроля поддержания ортоградного положения и профилактики спортивного травматизма может осуществляться на основании данных скринингового стабилометрического исследования спортсменов и сравнении показателей устойчивости с разработанными шкалами оценки.