CC BY
117
УДК: 612.8.04 DOI 10.14526/01_1111_66
МАРКЕРЫ ФИЗИЧЕСКОГО УТОМЛЕНИЯ И
ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ПОЗНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ У ЧЕЛОВЕКА
Трембач А.Б. - доктор биологических наук, профессор Пономарева Т.В. - кандидат биологических наук, доцент Пастухов О.Г. - кандидат биологических наук, доцент Липатникова М.А. - кандидат биологических наук, старший
преподаватель
Тумасян Д.Х. - старший лаборант кафедры адаптивной физической
культуры
ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет физической культуры, спорта и туризма», г. Краснодар
Россия
MARKERS OF PHYSICAL TIREDNESS AND PSYCHOEMOTIONAL STRESS ACCORDING TO THE INDICES OF POSE STEADINESS OF A
PERSON
Trembach A.B. - doctor of pedagogics, professor Ponomareva T. V. - candidate of biology, associate professor Pastukhov O.G. - candidate of biology, associate professor Lipatnikova M.A. - candidate of biology, senior lecturer
Tumasyan D.K. - senior laboratory assistant of adaptive physical culture
department
Federal State Budgetary Educational Establishment of Higher Professional
Education "Kuban State University of Physical Culture, Sport and Tourism ",
Krasnodar, Russia
Ключевые слова: позная устойчивость, стабилография, стабилометрические показатели, физическое утомление, психоэмоциональный стресс.
Аннотация. Регуляция позной устойчивости человека, является одной из основных функций, которая обеспечивает адекватную адаптацию его к изменениям окружающей среды. Под устойчивостью принято понимать способность человека сохранять состояние равновесия, невзирая на влияние различных внешних и внутренних факторов. Удержание равновесия человеком является динамическим феноменом, проявляющимся в непрерывном движении тела, которое осуществляется посредством контроля вестибулярного, зрительного, проприоцептивного анализаторов и различных уровней центральной нервной системы, включая кору больших полушарий. Позная устойчивость является интегральным показателем деятельности центральной нервной системы. Ее нарушение может быть обусловлено двумя основными факторами - физическим утомлением или психоэмоциональным стрессом. Выявление причин и механизмов нарушения позной устойчивости в этих экспериментальных условиях является актуальной проблемой,
164
требующей разрешения, однако маркеры позной устойчивости при физическом утомлении и психоэмоциональном стрессе не выявлены.
Материал. В исследовании проанализирован уровень позной устойчивости при физическом утомлении и психоэмоциональном стрессе.
Методы исследования: анализ и обобщение научной литературы, эксперимент, тестирование, методы математической статистики. В исследовании приняли участие здоровые испытуемые 18-19 лет. Позная устойчивость регистрировалась, посредством компьютерного стабилоанализатора «Стабилан-01». Стабилокинезиограмы (СКГ), характеризующие позную устойчивость, анализировались в этих экспериментальных условиях.
Результаты. Установлено, что при физическом утомлении существенно увеличивалась скорость колебаний тела человека по показателям СКГ: V (мм/с), SV (мм2/с), IV (мм/с) и Ly (мм); при психоэмоциональном стрессе повышалась амплитуда колебаний и степень их разброса (Qx, ELLS и LFS).
Заключение. Выявленные показатели СКГ могут быть объективными маркерами исследуемых функциональных состояний.
Keywords: pose steadiness, stabilography, stabilometric indices, physical tiredness, psychoemotional stress.
Annotation. Pose stability regulation of a person is one of the main functions, which provides adequate adaptation to changes in environment. Steadiness is a person's ability to preserve the state of balance, in spite of different outer and inner factors influence. Keeping the balance is a dynamic phenomenon, reveled in a constant body movement, which is fulfilled by means of vestibular, visual, proprioceptive analyzers and different levels of a central nervous system control, including the cortex of big hemispheres. Pose stability is an integral index of a central nervous system activity. Its violation may be conditioned by two main factors: physical tiredness or psychoemotional stress. The reasons and mechanisms of pose stability revelation in these experimental conditions is an urgent problem, which needs solution, however, the markers of pose steadiness in case of physical tiredness andpsychoemotional stress are not determined.
Material. The research gives the analysis of a pose stability level in case of physical tiredness and psychoemotional stress.
Research methods: scientific literature analysis and summarizing, experiment, testing, methods of mathematical statistics. Healthy 18-19 years old people took part in the experiment. Pose stability was registered by means of a computer stableanalyzer "Stabilan-01". Statokinesiolograms (SKG), characterizing pose stability, were analyzed in these experimental conditions.
Results. It is stated that in case of physical tiredness the speed of body vibrations increased according to SKG indices: V (mm/s), SV (mm2/s), IV (mm/s) и Ly (mm); in case of psychoemotional stress increased the amplitude of vibrations and the degree of their dispersion (Qx, ELLS and LFS).
Conclusion. The revealed indices of SKG can be objective markers of the studied functional
states.
Введение. Регуляция позной устойчивости человека, является одной из основных функций, которая обеспечивает адекватную адаптацию его к изменениям окружающей среды. Под устойчивостью принято понимать способность человека сохранять состояние равновесия, невзирая на влияние различных внешних и внутренних факторов [1,3]. Удержание равновесия человеком является
динамическим феноменом,
проявляющимся в непрерывном движении тела, которое осуществляется посредством контроля вестибулярного, зрительного, проприоцептивного анализаторов и различных уровней центральной нервной системы, включая кору больших полушарий [5,11,14,15]. Поэтому позная устойчивость является интегральным показателем деятельности центральной
нервной системы, включающим моторные, ментальные и эмоциональные компоненты [8]. Использование современных методов стабилометрических исследований
позволяет проводить тестирование позной устойчивости у различных
профессиональных групп (летчики, машинисты электропоездов, спортсмены) для определения их готовности к запланированной деятельности [4,6,7,9]. Нарушение позной устойчивости, которое характеризует снижение функционального состояния центральной нервной системы и профессиональной производительности, может быть обусловлено двумя основными факторами - физическим утомлением или психоэмоциональным стрессом.
Выявление причин и механизмов нарушения позной устойчивости в этих экспериментальных условиях является актуальной проблемой, требующей разрешения.
Целью исследования явилось обоснование дифференцирования
стабилометрических показателей позной устойчивости, характеризующих развитие физического или психоэмоционального стресса.
Методы и организация
исследования. Исследования проводились в лаборатории кафедры адаптивной физической культуры ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет физической культуры, спорта и туризма» (КГУФКСТ). Было обследовано 20 студентов обоих полов в возрасте 18-19 лет с их письменного согласия. Обследование осуществлялось в два этапа. На первом этапе определялись индивидуальные показатели позной устойчивости в состоянии покоя в тесте «Допусковый контроль» посредством компьютерного стабилоанализатора
«Стабилан-01» и программы Stab Med, разработанного ОКБ «Ритм» г. Таганрог. Тест включал три пробы: «Открытые глаза», «Закрытые глаза», «Мишень». График проекции центра давления (ЦД) стоп на сагиттальную (ОХ) и фронтальную (ОУ) плоскости описывался
статокинезиограммой (СКГ), которая оценивалась по следующим параметрам:
• Qx и Qy (мм) -среднеквадратичное отклонение ЦД во фронтальной и сагиттальной плоскостях. Увеличение этого показателя обусловлено уменьшением устойчивости испытуемого в соответствующей плоскости.
R (мм) - средний радиус отклонений ЦД. Этот показатель определяет средний суммарный разброс колебаний ЦД. Его увеличение свидетельствует об уменьшении устойчивости испытуемого в обеих плоскостях.
• V (мм/с) - средняя скорость перемещения ЦД. Определяет среднеамплитудное значение скорости перемещения ЦД испытуемого за время обследования. Увеличение скорости свидетельствует об активации процессов поддержания вертикальной позы, связанных с нарушениями функции одной или нескольких сенсорных систем.
• SV (кв.мм/с) - скорость изменения площади статокинезиограммы. Этот показатель характеризует среднеамплитудную скорость изменения площади СКГ. Его увеличение означает уменьшение устойчивости.
• ELLS (кв.мм) - площадь доверительного эллипса. Это основная часть площади, занимаемой стабилограммой без так называемых петель и случайных выбросов. Она характеризует рабочую площадь опоры человека. Увеличение площади свидетельствует об ухудшении устойчивости, а уменьшение - об ее улучшении.
ELLE (мм) - коэффициент сжатия доверительного эллипса. Отношение большой оси доверительного эллипса к длине малой оси. Определяет «сплюснутость» статокинезиограммы.
IV (мм/с) - индекс скорости. Характеризует среднеамплитудное
значение скорости вдоль осей ОХ и ОУ.
• OD (рад/с) - оценка движения. Отношение длины СКГ к
среднему разбросу, отнесенное ко времени исследования. Увеличение его
свидетельствует об ухудшении
устойчивости, а уменьшенье - об ее улучшении.
• Lx и Ly (мм) - длина траектории ЦД по фронтали и сагиттали. Это интегральный показатель, который определяет величину колебаний тела (чем больше длина, тем больше величина колебаний, тем ниже позная устойчивость).
• LFS (1/мм) - длина в зависимости от площади. Это комплексный коэффициент - длина пути за единицу площади, предложенный французской постурологической школой на основе длины СКГ и ее площади.
• КФР (%) - качество функции равновесия. Этот показатель оценивает, насколько минимальна скорость ЦД. Он рассчитывается в виде процентного отношения площади, ограниченной функцией распределения длин векторов скоростей, и некоторой константы, равной площади прямоугольника, ограниченного осями координат, горизонтальной асимптотой функции кривой распределения длин скоростей и вертикальной границей. Величина площади одного кольца и площадь прямоугольника определены на основе экспериментальных исследований
различных групп людей. Чем выше значение КФР, тем лучше человек поддерживает равновесие.
На втором этапе определялись показатели позной устойчивости у испытуемых после выполнения
циклической работы «до отказа» на велоэргометре «Monark 928 PRO VO 2» и в состоянии естественного
психоэмоционального стресса, который моделировался за счет особенностей учебного процесса (сдача экзамена по анатомии). Полученные данные в двух экспериментальных ситуациях
сравнивались с исходными в состоянии покоя. Достоверность различий определялась непараметрическими
методами (критерий Вилкоксона).
Показатели позной устойчивости у испытуемых в состоянии покоя представлены в таблице 1. Они были рассчитаны как средние значения, пятикратно определяемые в тесте «Допусковый контроль» по трем пробам («Открытые глаза», «Закрытые глаза», «Мишень») и приняты за базовые. Их абсолютные значения принимались за 100%. В последующих таблицах они сравнивались с аналогичными
показателями после однократного выполнения аналогичных проб, в условиях физического утомления и естественного психоэмоционального стресса.
Таблица 1
Базовые значения показателей позной устойчивости в тесте «Допусковый контроль» у испытуемых в состоянии покоя по трем пробам: А - «Открытые глаза», Б - «Закрытые
глаза», В - «Мишень»
СКГ А Б В
M m ± M m ± M m ±
Qx 2,24 0,27 2,24 0,24 1,88 0,14
Qy 2,87 0,26 3,64 0,28 2,49 0,19
R 3,18 0,28 3,79 0,27 2,7 0,18
V 8,3 0,93 10,18 1,03 10,14 0,84
SV 11,4 2,52 13,22 2,39 9,36 1,43
ES 84,79 14,83 122,7 21,28 62,73 5,93
EUE 2,05 0,12 2,29 0,2 1,64 0,08
IV 5,2 0,58 6,38 0,66 6,4 0,53
OD 53,79 2,77 55,68 3,03 75,32 2,86
Lx 90,57 11,84 104,44 14,53 110,39 9,2
Ly 117,79 12,86 151,11 13,69 146,05 13,41
LFS 2,28 0,18 1,95 0,14 3,33 0,25
КФР 85,12 3,1 78,12 3,63 78,44 2,91
Изменение значений показателей позной устойчивости при физическом утомлении и естественном психоэмоциональном стрессе по отношению к базовым выражалось в процентах с условным разделением на 3 группы:
I - низкий уровень изменений - 0 - 33%;
II - средний уровень изменений - от 34% до 66%;
Ш - высокий уровень изменений - от 67% до 99%.
По уровню изменений не дифференцировался коэффициент функции равновесия (СКГ), так как он является интегральным показателем и обладает высокой стабильностью [10].
Результаты и их обсуждение. Динамика показателей позной устойчивости после выполнения физической циклической работы «до отказа» представлена в таблице 2. В пробе «Открытые глаза» существенно не изменились следующие показатели СКГ: отклонение ЦД по фронтали (Qx, мм), основная площадь доверительного эллипса (ELLS, мм2), коэффициент сжатия доверительного эллипса (ELLE, мм), оценка движения (OD, рад/с) и длина в зависимости от площади (LFS, 1/мм).
Существенные изменения
остальных стабилометрических
показателей были выражены в различной степени. В группу с низким уровнем изменений вошла длина траектории ЦД по
Таблица 2
Динамика показателей позной устойчивости в тесте «Допусковый контроль» (проба «Открытые глаза») у испытуемых в состоянии покоя (А) и после физической циклической
работы «до отказа» (Б)
фронтали (Ъх мм), которая увеличилась на 22%. В группе со средним уровнем изменений выявлена следующая динамика СКГ: разброс отклонений ЦД по сагиттали ^у, мм) увеличился на 49%, средний радиус отклонения (Я, мм) - на 38%, средняя скорость перемещения ЦД (V, мм/с) - на 44%, индекс скорости (IV, мм/с) - на 43%, длина траектории ЦД по сагиттали ^у, мм) - на 59% по отношению к аналогичным показателям в состоянии покоя. К показателям с высоким уровнем изменений относилась только скорость изменения площади СКГ (БУ, мм2/с), которая увеличивалась на 73%. Интегральный показатель КФР снизился на 14%.
СКГ А Б (М2-М1/М1)х100%
M1 m ± M2 m ±
Qx 2,24 0,27 2,55 0,37 13%
Qy 2,87 0,26 4,26 0,69 49%
R 3,18 0,28 4,38 0,64 38%
V 8,30 0,93 11,96 1,00 44%
SV 11,40 2,52 19,68 4,99 73%
EllS 84,79 14,83 109,55 15,64 29%
EllE 2,05 0,12 2,15 0,24 5%
IV 5,20 0,58 7,45 0,63 43%
OD 53,79 2,77 63,38 6,42 18%
Lx 90,57 11,84 110,71 11,78 22%
Ly 117,79 12,86 187,78 15,79 59%
LFS 2,28 0,18 I 2,40 0,50 II 5%
КФР 85,12 3,10 1 72,86 3,60 II -14%
Примечание: здесь и далее жирным шрифтом выделены достоверные различия между состоянием покоя и после физической циклической работы «до отказа»
В пробе «Закрытые глаза» после физической циклической работы «до отказа» (таблица 3) существенно не изменились следующие показатели СКГ: отклонение ЦД по фронтали ^х,мм), площадь доверительного эллипса (БЬЬБ,мм2), коэффициент сжатия доверительного эллипса (БЬЬБ,мм) и длина в зависимости от площади (LFS, 1/мм).
Выраженность достоверных
изменений остальных показателей СКГ так же, как и в предыдущей пробе, была различна. В группу низкого уровня изменений вошли следующие показатели
СКГ: отклонение ЦД по сагиттали ^у, мм), которое увеличилось на 29%, средний радиус отклонений ЦД (Я, мм) - на 24%, оценка движения (ОБ, рад/с) - на 20%, длина траектории ЦД по фронтали (Ьх, мм) - на 32%. В группу среднего уровня изменений вошли: средняя скорость перемещения ЦД (V, мм/с), увеличившаяся на 47%; индекс скорости (IV, мм/с) - на 46%, длина траектории ЦД по сагиттали (Ьу, мм) - на 35%. В группе высокого уровня оказалась лишь скорость изменения площади в СКГ (SV, мм2/с),
которая увеличилась на 77%. Качество функции равновесия снизилось на 19%.
Таблица 3
Динамика показателей позной устойчивости в тесте «Допусковый контроль» (проба «Закрытые глаза») у испытуемых в состоянии покоя (А) и после физической циклической
работы «до отказа» (Б)
СКГ А Б (М2- М1/М1)х100%
Mi m ± M2 m ±
Qx 2,24 0,24 2,38 0,36 6%
Qy 3,64 0,28 4,69 0,57 29%
R 3,79 0,27 4,70 0,59 24%
V 10,18 1,03 14,97 1,84 47%
SV 13,22 2,39 23,53 6,75 77%
EllS 122,70 21,28 118,04 14,61 -4%
EllE 2,29 0,20 2,51 0,32 9%
IV 6,38 0,66 9,34 1,16 46%
OD 55,68 3,03 67,09 5,24 20%
Lx 104,44 14,53 138,18 20,92 32%
Ly 151,11 13,69 204,37 10,20 35%
LFS 1,95 0,14 1,97 0,25 1%
КФР 78,12 3,63 63,12 5,46 -19%
В пробе «Мишень» (таблица 4) при активной стабилизации испытуемым позной устойчивости посредством зрительной обратной связи достоверных изменений СКГ не выявлено по пяти исследуемым параметрам: ЦД по фронтали
(Qx, мм), среднему радиусу отклонения ЦД (R, мм), площади доверительного эллипса (ELLE, мм2), коэффициенту сжатия доверительного эллипса (ELLE, мм) и длине в зависимости от площади (LFS, 1/мм) Qx, R, EUS, EUE, LFS.
Таблица 4
Динамика показателей позной устойчивости в тесте «Допусковый контроль» (проба «Мишень») у испытуемых в состоянии покоя (А) и после физической циклической работы _«до отказа» (Б)_
СКГ А Б (М2-М1/М1)х100%
Mi m ± M2 m ±
Qx 1,88 0,14 1,94 0,22 3%
Qy 2,49 0,19 3,07 0,32 23%
R 2,70 0,18 3,14 0,33 17%
V 10,14 0,84 14,78 1,28 46%
SV 9,36 1,43 15,76 3,20 68%
EllS 62,73 5,93 76,22 10,41 21%
EllE 1,64 0,08 1,81 0,13 10%
IV 6,40 0,53 9,23 0,81 44%
OD 75,32 2,86 96,68 4,85 28%
Lx 110,39 9,20 138,51 13,80 25%
Ly 146,05 13,41 231,24 20,03 58%
LFS 3,33 0,25 3,85 0,41 16%
КФР 78,44 2,91 62,00 4,50 -21%
Достоверное повышение СКГ происходило в группе низкого уровня изменений на 23-28% по показателям отклонения ЦД по сагиттали (Qy, мм), оценки движения (OD, рад/с) и длины траектории ЦД по фронтали (Lx, мм). В группу среднего уровня изменений входила средняя скорость перемещения ЦД (V, мм/с), скорость изменения площади СКГ (SV, мм2/с), длина траектории ЦД по сагиттали (Ly, мм) и индекс скорости (IV мм/с). Их повышение по сравнению с базовыми значениями в состоянии покоя составляло 44-68%. Качество функции равновесия снизилось на 21%.
Таблица 5
Динамика показателей позной устойчивости в тесте «Допусковый контроль» (проба «Открытые глаза») у испытуемых в состоянии покоя (А) и психоэмоционального стресса
(Б)
Анализ динамики позной устойчивости при развитии
е сте ственного психоэмоционального стресса показал, что перед экзаменом в пробе «Открытые глаза» (таблица 5) достоверные различия исследуемых показателей СКГ по сравнению с аналогичными в состоянии покоя были минимальны и выявлялись лишь по индексу скорости (увеличение на 9%) и длине траектории ЦД по сагиттали (увеличение на 11%). Они относились к группе с низким уровнем изменений СКГ. Качество функции равновесия (КФР) не изменялось.
СКГ А Б (М2-М1/М1)х100%
M1 m ± M2 m ±
Qx 2,24 0,27 2,22 0,24 -1%
Qy 2,87 0,26 3,69 0,46 29%
R 3,18 0,28 3,83 0,45 20%
V 8,3 0,93 9,05 0,81 9%
SV 11,4 2,52 11,84 1,76 4%
EllS 84,79 14,83 103,99 21,44 34%
EllE 2,05 0,12 2,26 0,36 10%
IV 5,2 0,58 5,68 0,52 9%
OD 53,79 2,77 53,41 7,08 -1%
Lx 90,57 11,84 96,41 9,47 6%
Ly 117,79 12,86 131,14 13,35 11%
LFS 2,28 0,18 2,04 0,37 -11%
КФР 85,12 3,1 82,36 2,96 -3%
Примечание: здесь и далее жирным шрифтом выделены достоверные различия между состоянием покоя и естественным психоэмоциональным стрессом.
В пробе «Закрытые глаза» (таблица 6) количество стабилометрических показателей при стрессе, которые достоверно изменились, было значительно больше по сравнению с таковым в пробе «Открытые глаза». Низкий уровень изменений СКГ был выявлен по среднему радиусу отклонения ЦД (Я., мм) и длине траектории ЦД по фронтали (Ьх, мм), которые увеличились на 19%. Средний уровень изменений определялся в таких
Динамика показателей позной устойчив «Закрытые глаза») у студентов в состоянии
показателях СКГ как отклонение ЦД во фронтальной плоскости (Qx, мм), которое увеличилось на 37%, площадь доверительного эллипса (ELLS, мм2) - на 42% и длина в зависимости от площади (LFS, 1/мм), которая снижалась на 34%.
В целом, процесс поддержания вертикального положения можно охарактеризовать увеличением амплитуды колебаний ЦД при уменьшении скорости перемещения ЦД.
Таблица 6
ости в тесте «Допусковый контроль» (проба покоя (А) и психоэмоционального стресса (Б)
СКГ А Б (М2-М1/М1)х100%
M1 m ± M2 m ±
Qx 2,24 0,24 3,06 0,41 37%
Qy 3,64 0,28 4,13 0,29 13%
R 3,79 0,27 4,52 0,34 19%
V 10,18 1,03 11,44 1,03 12%
SV 13,22 2,39 17,84 3,00 35%
EllS 122,70 21,28 174,55 26,26 42%
EllE 2,29 0,20 2,05 0,23 -11%
IV 6,38 0,66 7,20 0,67 13%
OD 55,68 3,03 50,77 2,66 -9%
Lx 104,44 14,53 124,71 18,01 19%
Ly 151,11 13,69 163,67 10,17 8%
LFS 1,95 0,14 1,29 0,12 -34%
КФР 78,12 3,63 74,09 3,62 -5%
Анализ показателей СКГ в пробе «Мишень» (таблица 7) показал, что в группу с низким уровнем изменений вошли: индекс скорости (ГУ,мм/с), который увеличился на 26%, длина траектории ЦД по сагиттали (Ьу,мм) - на
29%, средняя скорость перемещения ЦД (У,мм/с) - на 27%. Группу со средним уровнем изменений СКГ составили отклонение ЦД в сагиттальной плоскости ^у,мм) и площадь доверительного эллипса (ELLS,мм2). Они увеличились на
49% и 36% соответственно. Качество функции равновесия (КФР, %) уменьшилось на 9%.
Выявление стабилометрических маркеров по показателям СКГ, определяющих физическое утомление и психоэмоциональный стресс,
проводилось с использованием следующих предложенных критериев: 1) значения показателей СКГ должны достоверно
измениться на 34% и более по отношению к исходному уровню - покоя; 2) одноименные показатели СКГ должны иметь разнонаправленную динамику при их сравнении в двух экспериментальных условиях; 3) значения СКГ не должны существенно изменяться при смене последовательности проведения проб в тесте.
Таблица 7
Динамика показателей позной устойчивости в тесте «Допусковый контроль» (проба «Мишень») у испытуемых в состоянии покоя (А) и психоэмоционального стресса (Б)
СКГ А Б (М2- М1/М1)х100%
Mi m ± M2 m ±
Qx 1,88 0,14 2,44 0,45 30%
Qy 2,49 0,19 3,72 0,75 49%
R 2,70 0,18 3,53 0,54 31%
V 10,14 0,84 12,83 1,49 27%
SV 9,36 1,43 16,69 5,22 78%
EllS 62,73 5,93 85,49 12,62 36%
EllE 1,64 0,08 1,76 0,15 7%
IV 6,40 0,53 8,05 0,95 26%
OD 75,32 2,86 76,97 5,17 2%
Lx 110,39 9,20 133,49 18,38 21%
Ly 146,05 13,41 188,94 20,49 29%
LFS 3,33 0,25 2,80 0,44 -16%
КФР 78,44 2,91 71,14 4,20 -9%
Маркеры физического утомления по показателям позной устойчивости представлены в таблице 8. К ним относятся четыре показателя СКГ: V (мм/с), SV (мм2/с), IV (мм/с) и Ly (мм). Необходимо отметить, что они характеризуют преимущественно
динамику скорости перемещения ЦД СКГ. Их существенное повышение в пределах 43-77% свидетельствует об изменении стратегии постуральной реакции при
физическом утомлении в ответ на развитие гипоксии и нарушении взаимосвязей между нейронными сетями на различных уровнях центральной нервной системы. В связи с вышеизложенным адаптационные возможности организма при работе «до отказа» существенно нарушаются, что влечет за собой несвоевременную компенсацию возникающих отклонений тела в пространстве и снижение позной устойчивости [12,13].
Таблица 8
Маркеры физического утомления
Пробы Маркеры СКГ, %
«Открытые глаза» V-44% SV-73% IV-43% Ly-59%
«Закрытые глаза» - - V-47% SV-77% IV-46% Ly-35%
«Мишень» - - V-46% SV-68% IV-44% Ly-58%
Психоэмоциональный стресс
оказывает менее выраженное влияние на позную устойчивость (таблица 9). В пробе «Открытые глаза» существенных изменений исследуемых показателей СКГ не выявлено. Отсутствие маркеров в пробе с открытыми глазами объясняется тем, что регуляция равновесия осуществляется за счет всех параллельных контуров обратной связи, включая зрительную, что позволяет компенсировать негативное влияние естественного
психоэмоционального стресса на постуральные реакции. Поэтому зрительная депривация приводит к нарушению контроля вертикальной позы. К значимым маркерам в пробе «Закрытые
глаза» можно отнести Qx, ELLS и LFS. Необходимо отметить, что Qx и ELLS увеличивались на 37 и 42% соответственно, а LFS снижался на 34%, что выражается в замедлении колебаний тела при увеличении их амплитуды. Такая стратегия поддержания позной
устойчивости приводит к незначительному снижению качества функции равновесия по сравнению с физическим утомлением. При активной минимизации колебаний тела (проба «Мишень») маркерами являются лишь Qx и ELLS. Однако качество функции равновесия в этих экспериментальных условиях существенно не изменяется.
Таблица 9
Маркеры психоэмоционального стресса
Пробы Маркеры СКГ, %
«Открытые глаза» - - -
«Закрытые глаза» Qx-37% ELLS-42% LFS-(-34%)
«Мишень» Qy-49% ELLS-36% -
Заключение. Физическое
утомление обладает выраженным влиянием на поддержание вертикальной позы, которое проявляется в значительном увеличении преимущественно скоростных характеристик позной устойчивости в тесте «Допусковый контроль». Во всех трех пробах («Открытые глаза», «Закрытые глаза», «Мишень»)
наблюдается существенное снижение качества функции равновесия, что обусловлено развитием функциональных изменений в нервно-мышечной, вегетативной и центральной нервной системах. Психоэмоциональный стресс оказывает менее выраженное воздействие, проявляющееся в условиях зрительной депривации (проба «Закрытые глаза») и активной минимизации колебаний тела (проба «Мишень»), которое выражается в замедлении колебаний тела при увеличении их амплитуды, что приводит к незначительному снижению качества функции равновесия [2].
Объективными маркерами
физического утомления являются V (мм/с),
SV (мм2/с), IV (мм/с) и Ly (мм) и психоэмоционального стресса - Qx, ELLS и LFS.
Возможность дифференцирования маркеров позной устойчивости по состояниям физического утомления и психоэмоционального стресса обусловлено различными стратегиями центральной нервной системы, которые обеспечивают адаптацию контроля позной устойчивости к этим экстремальным ситуациям.
Литература
1.Болобан, В. Н. Стабилография: достижения и перспективы / В. Н. Болобан, Т. Е. Мистулова // Наука в олимпийском спорте / Спец. выпуск ГНИИФК, 2000. - С. 5-13.
2. Гаже, П. М. Постурология. Регуляция и нарушения тела человека / П. М. Гаже, Б. Вебер. -СПб. : МАПО, 2007. - 316 с.
3.Гурфинкель, В. С. Регуляция позы человека / В. С. Гурфинкель, Я. М. Коц, М. Л. Шик. - М. : Наука,1965. - 256 с.
4. Иванов, В. В. Сравнительный анализ параметров стабилометрии у спортсменов разной специализации / В. В. Иванов, В. В. Ларьков, Т. Ф. Абрамова, Т. М. Никитина и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2009. -Т.147. - № 2. - С. 194-196.
5. Левик, Ю. С. Стабилография в исследованиях управления позой / Ю. С. Левик // Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический
6. выпуск «Медицинские информационные системы». - Таганрог : Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008. -№ 6(83). - С. 108-112.
7. Мельников, А. А. Функции равновесия у спортсменов-борцов / А. А. Мельников, А. А. Савин // Ярославль : Изд-во ФГБОУ ВПО ЯГПУ им. К. Д. Ушинского, 2012. - 144 с.
8. Слива, С. С. Отечественная компьютерная стабилография: состояние, проблемы, перспективы / С. С. Слива, И. В. Кондратьев, А. С. Слива // Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск. «Медицинские информационные системы». Материалы Всероссийской научно-технической конференции «МИС-2008». - Таганрог : ТТИ ЮФО, 2008. - № 6. - С. 105-108.
9. Трембач, А. Б. Корковые механизмы организации позы: моторные координация и ментальные функции / А. Б. Трембач, Е. В. Витько, И. А. Волобуева, Е. В. Московченко // Материалы Всероссийской научно -технической конференции «МИС-2008». - Таганрог : ТТИ ЮФО, 2008. - № 6. - С. 132-140.
10. Трембач, А. Б. Стабилометрия в спорте высших достижений - объективная оценка и тренировка координационных механизмов спортсмена / А. Б. Трембач, Н. Е Волощук. С. С. Слива, А. В. Масленников // Современные проблемы физической культуры и спорта : Материалы международной научно-практической конференции. - СПб., 2008. - С. 158-160.
11. Усачев, В. И. Экспериментальное обоснование частоты дискретизации при стабилометрии / В. И. Усачев, В. И. Доценко, А. Ф. Кононов, Г. А. Переяслов // Системные и клеточные механизмы в физиологии двигательной системы : Материалы V Всероссийской конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности, Москва, 2-5 февраля 2009. - М. : Графика-Сервис, 2009. - С. 103.
12. Шестаков, М. П. Использование стабилометрии в спорте : монография / М. П. Шестаков. - М. : ТВТ Дивизион, 2007. - 112 с.
12. Bermejo, J. L. The difficulty of postural tasks amplifies the effects of fatigue on postural stability / J. L. Bermejo, X. Garcia-Masso, M. Gomis, F. Noe, F. Huertas, C. Pablos, T. Paillard // Eur J Appl Physiol, 2015 Mar;115(3) - P. 489-495.
13. Nardone, A. Fatigue effects on body balance / A. Nardone, J. Tarantola, A. Giordano, M. Schieppati // ElectroencephalogrClinNeurophysiol, 1997 Aug;105(4). - P. 309-320.
14. Slobounov, S. M. Modulation of cortical activity in response to visually induced postural perturbation: combined VR and EEG study / S. M. Slobounov, E. Teel, K. M. Newell // Neurosci Lett, 2013 Jun 28;547. - P. 6-9.
15. Tse, Y. Y. Postural sway and rhythmic electroencephalography analysis of cortical activation
during eight balance training tasks / Y. Y Tse, J. S. Petrofsky, L. Berk, N. Daher, E. Lohman, M. S. Laymon, P.Cavalcanti // Med SciMonit, 2013, Mar 8;19. - P. 175-186.
References
1. Boloban V. N. Nauka v olimpiiskom sporte [Special issue of State Scientific Research Institute of Physical Culture], 2000, pp. 5-13.
2. Gazhe P. M. Posturologiya. Regulyatsiya i narusheniya tela cheloveka [Posturology. Human body regulation and disorders], St. Petersburg : MAPO,
2007, 316 p.
3. Gurfinkel V. S. Regulyatsiya pozy cheloveka [Regulation of a person's pose], Moscow : Science, 1965, 256 p.
4. Ivanov V. V. Byulleten' eksperimental'noi biologii i meditsiny, 2009, vol. 147, No.2, pp. 194-196.
5. Levik Y. S. Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki. Tematicheskii vypusk «Meditsinskie informatsionnye sistemy» [Izvestiya South Federal University. Technical Sciences. Theme issue "Medical information systems"], Taganrog : South Federal University publishing house, 2008, No.6(83), pp. 108112.
6. Melnikov A. A. Funktsii ravnovesiya u sportsmenov-bortsov [Balance functions among athletes-wrestlers], Yaroslavl: Publishing house of Yaroslavl State Pedagogical University named after K. D. Ushinsky, 2012, 144 p.
7. Sliva S. S. Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki. Tematicheskii vypusk. «Meditsinskie informatsionnye sistemy» [Izvestiya South Federal University. Technical sciences. Thematic issue], "Medical information systems" : Materials of All-Russian scientific-technical conference "MIS-2008", Taganrog : Technological Institute of Southern Federal District,
2008, No. 6, pp.105-108.
8. Trembach A. B. Korkovye mekhanizmy organizatsiipozy: motornye koordinatsiya i mental'nye funktsii [Cortical mechanisms of posture organization: motor coordination and mental functions], Materials of All-Russian scientific-technical conference "MIS-2008", Taganrog : Technological Institute of Southern Federal District, 2008, No. 6, pp. 132-140.
9. Trembach A. B. Stabilometriya v sporte vysshikh dostizhenii — ob"ektivnaya otsenka i trenirovka koordinatsionnykh mekhanizmov sportsmena [Stabilometry in sport of high achievements - objective assessment and training of the sportsman's coordination mechanisms], Modern problems of physical culture and sport : Materials of the international scientific-practical conference, Saint-Petersburg, 2008, pp.158-160.
10. Usachev V. I. Eksperimental'noe obosnovanie chastoty diskretizatsii pri stabilometrii [Experimental substantiation of discretization frequency during stabilometry], System and cellular mechanisms in motor system physiology : Proceedings of the Vth All-Russian conference on physiology of muscles and muscle activity, Moscow, February 2-5, 2009, Moscow : Graphics-Service, 2009, 103 p.
11. Shestakov M. P. Ispol'zovanie stabilometrii v sporte [The use of stabilometry in sport], monograph, Moscow : TVT Division, 2007,112 p.
12. Bermejo J. L. The difficulty of postural tasks amplifies the effects of fatigue on postural stability / J. L. Bermejo, X. Garcia-Masso, M. Gomis, F. Noe, F. Huertas, C. Pablos, T. Paillard // Eur J Appl Physiol, 2015 Mar;115(3). - P. 489-495.
13. Nardone A. Fatigue effects on body balance / A. Nardone, J. Tarantola, A. Giordano, M. Schieppati // ElectroencephalogrClinNeurophysiol, 1997 Aug;105(4). - P. 309-320.
14. Slobounov S. M. Modulation of cortical activity in response to visually induced postural
perturbation: combined VR and EEG study / S. M. Slobounov, E. Teel, K. M. Newell // Neurosci Lett, 2013 Jun 28;547. - P. 6-9.
15. Tse Y. Y. Postural sway and rhythmic electroencephalography analysis of cortical activation during eight balance training tasks / Y. Y Tse, J. S. Petrofsky, L. Berk, N. Daher, E. Lohman, M.S. Laymon, P.Cavalcanti // Med SciMonit, 2013 Mar 8;19. - P. 175-186.
Статья поступила в редакцию: 1.11.2015 г.
