CC BY
44УДК 796.015.68
ОЦЕНКА НЕРВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ МОТОРНОЙ АКТИВНОСТИ ПРИ СТАБИЛОМЕТРИЧЕСКОМ ОБСЛЕДОВАНИИ
Гимазов Ринат Маратович кандидат педагогических наук, доцент
Булатова Галина Анатольевна кандидат педагогических наук, доцент Сургутский государственный педагогический университет
г. Сургут, Россия
ASSESSMENT OF THE NERVOUS REGULATION OF MOTOR ACTIVITY WHEN
STABILOMETRIC EXAMINATION
Gimazov Rinat Maratovich Ph.D., Associate professor, Bulatova Galina Anatolievna Ph.D., Associate professor Surgut State Pedagogical University, Surgut, Russia
Аннотация. Вопросы адаптации и утомления спортсменов к физическим нагрузкам остаются актуальными для ученых в области спорта. Метод стабилометрии своими показателями может отразить уровень состояния нервно-мышечной системы организма человека при управлении реактивными силами, возникающими при балансировании вертикального положения. В статье описывается способ оценивания нервной регуляции вертикальной стойки человека. Для оценки состояния центральных структур нервно-мышечного аппарата организма спортсменов применяется новый стабилометрический показатель.
Summary. The issues of adaptation and fatigue of athletes to physical loads remain relevant for scientists in the field of sports. Method stabilometry their indicators may reflect the state of the neuromuscular system of the human body in the management of reactive forces that arise when balancing the vertical position. The article describes the method of assessment of the neural regulation of the upright man. To assess the status of Central structures of the neuromuscular system of athletes is a new stabilometric indicator.
Ключевые слова. Адаптация, утомление, стабилометрия, оценка, нервное напряжение, спортсмены.
Keywords. Adaptation, fatigue, stabilometry, evaluation, nervous tension, athletes.
Проблема дезадаптации организма спортсменов к физическим нагрузкам считается актуальной общебиологической проблемой, представляет большой теоретический интерес и имеет важное практическое значение для деятельности человека в труде и спорте, отмечали в своих трудах Сеченов И. М., Павлов И. П.,
Ухтомский А. А., Фольборт Г. В., Хилл А. В., Розенблат В. В., Моногаров В. Д., и др. Этот процесс является важнейшей проблемой физиологии спорта и одним из наиболее актуальных вопросов медико-биологической оценки тренировочной и соревновательной деятельности спортсменов. Знание механизмов утомления и стадий его развития позволяет правильно оценить функциональное состояние и работоспособность спортсменов и должно учитываться при разработке мероприятий, направленных на сохранение здоровья и высоких спортивных результатов, указывали Баевский Р. М., Берсенева А. П., Иорданская Ф. А., Юдинцева М. С., Вовк С. И. и др.
Если в прошлые десятилетия в научно-методической литературе рассматривались преимущественно локалистические, центрально-нервные или другие гипотезы возникновения утомления, то в последние годы у специалистов сложилось мнение о многообразии факторов и причин, ставших первопричиной наступления снижения работоспособности. В экстремальных условиях спортивной деятельности на спортсмена действует целый комплекс внешних и внутренних средовых воздействий. В ряде исследований установлено, что наиболее сильным раздражителем, приводящим к рассогласованию функций организма, в частности, дискоординации движений, является прогрессирующее утомление [2,3 и др.].
Метод стабилометрии своими показателями может отразить уровень состояния нервно-мышечной системы организма человека при управлении реактивными силами, возникающими при балансировании вертикального положения. Дать описание такого состояния возможно основными биомеханическими показателями, их производными, если применить дополнительный математический инструментарий для анализа данных.
Стабилометрию используют в научных целях в сфере спорта и медицины для изучения постурального контроля человека [14,15,16].
Проблема адаптации двигательного аппарата спортсмена к изменяющимся условиям тренировочной и соревновательной среды является одной из актуальных в спортивной кинезиологии. Изучение функциональных свойств нервно-мышечного аппарата, в частности взаимосвязи между нервной и мышечной системами, имеет важное фундаментальное значение для современной спортивной науки и практики, поскольку позволяет, с одной стороны, отслеживать состояние центральных структур (управляющей системы) и, с другой стороны — состояние мышечного аппарата (управляемой системы).
Придерживаясь взглядов концепции Н.А. Бернштейна [1], в данной статье описывается методика оценивания центрального компонента нервно-мышечного аппарата при стабилометрическом обследовании.
Для обоснования нового стабилометрического показателя, который может охарактеризовать состояние центральных структур нервно-мышечного аппарата организма спортсменов, в работе использовались стабилометрические обследования спортсменов в пробах Ромберга с закрытыми глазами и с открытыми глазами (статический баланс), и модифицированной пробы Ромберга, покачиваясь вперед-назад прямым телом с закрытыми глазами для оценки динамического баланса. Пробы Ромберга проводились в Европейской стойке. Время обследования в каждой пробе составляло 51 сек. В исследовании использовалось программное обеспечение «МБН-Стабило» г. Москва (2003 г.).
Для стабилометрической оценки состояния центральных структур нервно-мышечного аппарата организма спортсменов использовались принятые
показатели, в частности, ПФР и новый стабилометрический показатель, входящий в 5 группу [4,7,12,13].
Способ стабилометрического исследования нервной регуляции вертикальной стойки человека включает в себя расчёт отношения показателя функции равновесия (ПФР) к значению среднего кросс-АЧХ6 max horizontal, (мм*Гц)л1/2, который приводит нас к показателю меры управления со стороны нервной системы человека в поддержании вертикального баланса тела:
ПФР (индекс)
Нервная регуляция =--
среднее кросс — АЧХ6 max horizontal, V(мм * Гц)
где ПФР - показатель функции равновесия, (индекс). Данный расчёт показателя ПФР применяется для функциональных проб Ромберга с открытыми и закрытыми глазами [5]:
ПФР = ИУ / ДК , (2)
где ИУ - индекс устойчивости, ДК - динамический компонент.
Среднее кросс-АЧХ6 max horizontal - среднее значение кросс-амплитудно-частотных характеристик первого, второго и третьего максимумов амплитудно-частотных характеристик во фронтальной и сагиттальной плоскостях:
Среднее кросс — АЧХ6 max frorizonta/, V(мм * Гц)
= (VCXfT * Xa1) + T(Yf1 * Ya1) + T(Xf2 * Xa2) + (V(Yf2 * Ya2) + T(Xf3 * Xa3) + T(Yf3 * Ya3))/6
В качестве основания подхода к способу оценки вклада нервной системы в регуляцию вертикальной стойки легло умозаключение, что если найти отношение девиаций центра давления (ЦД) на горизонтальной плоскости, измеренной средней скоростью (V, мм/сек) к колебаниям центра давления, но измеренных других единицах (спектральный анализ, по сути, отражает скорость ЦД), то в «сухом остатке» будет значение управляющего в системе «нервная система - пассивно-активная части опорно-двигательного аппарата». Мы арифметически сокращаем исполнительные части колебаний ЦД и получаем косвенные значения регуляций со стороны нервной системы. Спектральный анализ девиаций ЦД помимо частотных и амплитудных характеристик первого, второго и третьего максимумов позволяет рассчитать кросс-амплитудно-частотные характеристики (кросс-АЧХ). Данный метод вычислительного анализа довольно успешно применяется в анализе электроэнцефалограммы человека [11]. Такой не инвазивный, но в тоже время инструментальный способ получения вклада нервной системы в регуляцию движений имеет право на существование наравне с другими прямыми способами измерения, например методами ЭМНГ, ЭЭГ.
Чем больше показатель функции равновесия, и чем меньше значения амплитудно-частотных характеристик колебаний ОЦД во фронтальной и сагиттальной плоскостях, тем выше мера управления со стороны нервной системы человека в поддержании вертикального баланса тела.
Рис. 1. Модель значений нервной регуляции вертикальной стойки как отношение показателей ПФР / Р, где значения спектра f - это частота (Гц), а - амплитуда (мм) по плоскостям Х и Y
Предполагается, что показатель нервной регуляции отражает длительность протекания схемы, по которой осуществляется анализ отклонений от вертикального положения. Нервная система человека подключает п-количество нервных центров для анализа, принятия решения и корректировки отклонений от устойчивого вертикального положения, и чем меньшее количество центров участвует в «рассмотрении» текущего положения тела, тем быстрее происходит принятие решения, так как снижаются временные издержки на передачу нервного импульса от одной нервной клетки к другой. В тоже самое время этот показатель отражает нервно-психическое напряжение человека и может быть его численным значением [12].
В собственных исследованиях применение нового стабилометрического показателя позволило обнаружить различия в параметрах нервного (центрального) утомления у спортсменов [6,8,9,10].
По вопросам законного использования в своих исследованиях нового показателя нервной регуляции при стабилометрическом обследовании обращаться к авторам статьи.
_Q
Список литературы
1. Бернштейн, Н. А. Биомеханика и физиология движений: Избранные психологические труды / Н. А. Бернштейн; Под ред. В. П. Зинченко. - 3-е изд., стер. - Москва : Издательство Московского психолого-социального института; Воронеж: Издательство НПО «МОДЭК», 2008. - 688 с.
2. Волжин, А. И. Адаптация и компенсация универсальный биологический механизм приспособления / А. И. Волжин, Ю. К. Субботин. - Москва, 2005. - 105 с.
3. Гаракян, А. И. Бокс. Техника и тренировка акцентированных и точных ударов : учеб. пособие / А. И. Гаракян, О. В. Меньшиков, З. М. Хусейнов. - Москва : Физкультура и спорт, 2007. - 191 с.
4. Гимазов, Р. М. Диагностика состояния исполнительного аппарата системы управления движениями // Управление движением (Motor Control 2014): Материалы V Российской, с международным участием, конференции по управлению движением (Петрозаводск, 3-5 февраля 2014 г.) / Под ред. И. Б. Козловской, О. Л. Виноградовой, А. Ю. Мейгала. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2014. - С. 21. - ISBN 978-5-8021-2031-6.
5. Гимазов, Р. М. Биомеханический подход к классификации стабилометрических показателей /Р. М. Гимазов, Г. А. Булатова. // "Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта" - № 12(118). - 2014. - С. 51-57 DOI: 10.5930/issn. 1994-4683.2014.12.118. p51-57.
6. Гимазов, Р. М. Оценка координационных качеств таламо-паллидарной системы управления движениями у спортсменов / Р М. Гимазов, Г. А. Булатова // Вестник Сургутского государственного педагогического университета: Научный журнал. Сургут: РИО СурГПУ - 2012, № 1 (16) - С.114-120. - ISSN 20787626.
7. Гимазов, Р. М. Роль стабилометрии в диагностике состояния нервно-мышечной системы организма спортсмена / Р М. Гимазов, Г. А. Булатова // Международная конференция ФИСУ «Университетский и олимпийский спорт: две модели - одна цель?» (14-17 июля 2013г. в рамках XXVII Всемирной летней Универсиады 2013 года в г. Казани). - Казань, 2013. - С.438-439.
8. Гимазов, Р. М. Стабилометрия в диагностике адаптации двигательного аппарата спортсмена / Р. М. Гимазов, Г. А. Булатова // Биомеханика спортивных двигательных действий и современные инструментальные методы их контроля. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Московская государственная академия физической культуры. Малаховка, 2013. -С. 12-16. - ISBN 978-5-900871-93-6.
9. Гимазов, Р. М. Влияние стандартной физической нагрузки на стабилометрические показатели вертикальной стойки у студентов специальной медицинской группы и спортсменов высокой квалификации / Р. М. Гимазов, Г. А. Булатова, А. А. Салехов // Физическая культура, спорт и туризм. Интеграционные процессы науки и практики: материалы VI международной научно-практической конференции, 22-24 апреля 2013г . Орел / Под ред. д-ра пед. наук профессора В. С. Макеевой - Орел: Госуниверситет-УНПК, 2013. - С.222-225.
10. Гимазов, Р. М. Стабилометрические показатели, характеризующие состояние центральных и периферических структур нервно-мышечного аппарата организма у спортсменов // "Учёные записки университета имени П. Ф. Лесгафта" 10 (92) - 2012. - С.43-48. - й01: 10.5930Zissn.1994-4683.2012.10.92. р43-48
11. Кулаичев А. П. Методы и средства комплексного анализа данных : учебное пособие. Изд. 4-е, - Москва : ФОРУМ - ИНФРА-М, 2006, - 512 с.
12. Пат. 2547992 Российская Федерация, А61В 5/103 (2006.01). Способ стабилометрического исследования нервной регуляции вертикальной стойки человека / Гимазов Р. М.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ханты-Мансийского автономного округа-Югры Сургутский государственный педагогический университет. - № 2013112364/14; заявл. 19.03.2013; опубл. 10.04.2015 Бюл. № 10.
13. Скворцов, Д. В. Клинический анализ движений. Стабилометрия / Д. И. Скворцов. - Москва, АОЗТ «Антидор». -2000. -192 с.
,_£
ЗГ
References
KS
1. Bernstein, N. A. (2008), Biomechanics and Physiology Movements: Selected Psychological Works, 3-e Izd., stereotypes, Publishing house of Moscow psychological-social Institute, Moscow, N. A.. Bernstein, ed. V. P. Zinchenko, Publishing house of the NGO «МОДЭК», Voronezh, - 688 p.
2. Volgin, A. I., Subbotin, Y. K. (2005) "Adaptation and compensation of a universal biological mechanism of adaptation". Moscow. - 2005. -105 p.
3. Gerakan, A. I., Menshykov, O. V., Hussein, M. Z. Boxing. "Technique and training of accented and precise strikes: proc. allowance". - Moscow: Physical culture and sport. - 2007. - 191 p.
4. Gimazov, R. M. (2014) " Diagnostics of the Executive apparatus of the system control movements", Motor Control 2014 Proceedings of the filth Russian, with international participation, conference on traffic management, Petrozavodsk, - P. 21
5. Gimazov, R. M. and Bulatova, G. A. (2014), "Biomechanical approach to the classification of stabilometric indicators", Journal the Scientists notes of the University named after P.F. Lesgaft, 12 (118) pp.51-7
6. Gimazov, R. M. and Bulatova, G. A. (2012), "Assessment Coordinating The Qualities Talamo-Transmittal System Management Movements in Athletes", Vestnik of Surgut state pedagogical University, Scientific journal, Surgut, RIO SurGPU, № 1 (16), pp. 114-120.
7. Gimazov, R. M. and Bulatova, G. A. (2013), "The role of stabilometry in diagnostics of the neuromuscular system of the body of the athlete" // International conference FISU "University and Olympic sport: two models - one goal?" (July 14-17, 2013. in the framework of the XXVII world summer Universiade 2013 in Kazan), Kazan, pp. 438-439
8. Gimazov, R. M. and Bulatova, G. A. (2013), "Stabilometry in the diagnosis of adaptation of the musculoskeletal system of the athlete". Biomechanics of motor sports
action and modern instrumental methods of their control. Materials of all-Russian scientific-practical conference. Moscow state Academy of physical culture. Malakhovka, pp. C. 12-16
9. Gimazov, R. M. and Bulatova, G. A. and Salehov A. A. (2013), "The influence of standard physical load on stabilometric indicators upright support students of special medical groups and sportsmen of high qualification". Physical culture, sport and tourism. Integration processes of science and practice: proceedings of the VI international scientific-practical conference, April 22-24, 2013, Eagle, pp. 222-225
10. Gimazov, R. M. (2012), "Stabilometric Indicators Characterizing The State of Central and Peripheral Structures of The Neuro-Muscular System of The Body in Athletes", Journal the Scientists notes of the University named after P.F. Lesgaft, 10 (92) pp.43-8 available at: http://lesgaft-notes.spb.ru/?q=ru/node/4932 (accessed 11.11.2012)
11. Kolychev, A. P. (2006) "Methods and tools for integrated data analysis". Training manual. Ed. 4-e, Moscow: FORUM - INFRA-M, 512 p.
12. Patent 2547992 Russian Federation, A61B 5/103 (2006.01). Method stabilometric study of the nervous regulation of the upright man / Gimazov R. M.; applicant and patentee Federal State educational institution of higher professional education of the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug-Ugra Surgut state pedagogical University. No 2013112364/14; Appl. 19.03.2013; publ. 10.04.2015 bull. No. 10
13. Skvortsov, D. V. (2000), "Clinical analysis of movements. Stabilometric", AOZT «ANTIDOR», Moscow, 192 p.
14. Terekhov Y. Stabilometry as a diagnostic tool in clinical medicine. Can Med Assoc J. 1976; 115(7):631-633.
15. Vando S, Filingeri D, Maurino L, Chaabene H, Bianco A, Salernitano G, et al. Postural adaptations in preadolescent karate athletes due to a one week karate training c AMP. J Hum Kinet. 2013;38 : 45-52.
16. Vando S, Unim B, Cassarino S. A, Padulo J, Masala D. Effectiveness of perceptual training - proprioceptive feedback in a virtual visual diverse group of healthy subjects: a pilot study. Epidemiology Biostatistics and Pubblic Health. 2013; 10(2) : e8844- 1-e8844-10.
