CC BY
19
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ BIOLOGICAL SCIENCES
УДК 796.012-053.9 ББК 75.04 Ч 48
Чермит К.Д.
Доктор биологических наук, доктор педагогических наук, профессор, зав. кафедрой общей педагогики, проректор по учебной работе Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593700, e-mail: Chermit@adygnet.ru Заболотний А.Г.
Кандидат педагогических наук, доцент, зав. кафедрой физического воспитания, директор центра «Здоровье» Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593983, e-mail: Zabolotniy-toll @yandex.ru Чувакин А.Л.
Кандидат педагогических наук, старший преподаватель кафедры физического воспитания Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593983
Регрессивные изменения кинематических характеристик реализации поз при выполнении приседания в пожилом возрасте
(Рецензирована)
Аннотация. На основе оптической системы трехмерного видеоанализа движений изучены параметры углов в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах в ходе реализации стартовой позы, позы приседа и финальной позы при выполнении приседания. Полученные данные позволяют заключить, что регрессивные изменения в реализации позы приседа у людей пожилого возраста, связанные с ограничением подвижности в коленном суставе, в большей степени обусловлены образом жизни испытуемых, а не биологическими закономерностями естественного регресса двигательной функции.
Ключевые слова: люди пожилого возраста, двигательная функция, пауэрлифтинг, кинематические параметры, световозвращающие маркеры.
Chermit K.D.
Doctor of Biology, Doctor of Pedagogy, Professor, Head of General Pedagogy Department, Vice-Rector for Study, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593700, e-mail: Chermit@adygnet.ru Zabolotniy A.G.
Candidate of Pedagogy, Associate Professor, Head of Physical Education Department, Director of the Health Centre, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593983, e-mail: Zabolotniy-tol1@yandex.ru Chuvakin A.L.
Candidate of Pedagogy, Senior Lecturer of Physical Education Department, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593983
Regressive changes in kinematic characteristics of pose realization when performing squat at advanced age
Abstract. On the basis of the optical system of the three-dimensional video analysis of movements, parameters of corners in talocrural, knee and coxofemoral joints are studied during realization of a starting pose, a pose of a squat and a final pose when performing squat. The obtained data allow us to conclude that the regressive changes in realization of a pose of a squat at people of advanced age connected with restriction of mobility in a knee joint, to a greater extent are caused by a way of life of examinees, rather that biological laws of natural regression of motor function.
Keywords: people of advanced age, motor function, powerlifting, kinematic parameters, retroreflective markers.
Введение
Старение приводит к снижению развития всех физиологических механизмов, что обусловлено биологическими закономерностями. Естественный регресс двигательной функции проявляется в нарушении механизмов нервной регуляции естественных локомоций [1-3]. Отмечается снижение силы скелетной мускулатуры, уменьшение подвижности суставов, увеличивается время реализации простых и сложных двигательных реакций, нарушаются функции постурального контроля и постуральной стабильности, обеспечивающие проявле-
ние позной активности человека.
Поза - сложный рефлекторный акт, формирующийся у человека как результат противодействия силам гравитации. Позная активность направлена на поддержание устойчивого положения тела, отдельных его звеньев при перемещении других. Поза сохраняет в определенном положении суставы, на которые действуют моменты силы тяжести.
В процессе поддержания позы возникает динамическое равновесие, характер которого определяется механическими факторами и функциональной активностью систем, обеспечивающих регуляцию. Коррекцию позы осуществляет вестибулярный и зрительный анализаторы, мышечная, суставная и тактильная рецепция.
В формировании позы человека существенную роль играют структуры подкорковых центров ствола спинного мозга. Функции центральной нервной системы, направленные на сохранение положения тела (позы), отличаются высокой надежностью за счет координированной деятельности большого количества центров на основе принципа распределительной системы. Оптимально выбранная поза определяет эффективность локомоторного акта.
Нарушение механизмов поддержания поз, определяющих качество реализации естественных локомоций (ходьба и приседание), приводит к ограничению двигательных возможностей и как следствие - социальной адаптации людей пожилого возраста и стариков. Активный образ жизни оказывает регуляторное влияние на замедление темпов естественного регресса двигательной функции в пожилом возрасте. Однако для построения базовых и индивидуальных режимов двигательной активности поиска оптимальных форм, средств и методов ее организации в нисходящей ветви онтогенеза необходимо установить биомеханический характер регрессивных изменений базовых локомоций пожилых людей.
Методика исследования
Исследование проводилось в лаборатории эргономической биомеханики Адыгейского государственного университета. Испытуемым предлагалось выполнять в свободном темпе приседание и ходьбу. Регистрация кинематических характеристик проводилась при помощи оптической системы трехмерного видеоанализа движений. Аппаратная часть комплекса «Видеоанализ движений» состоит из двух видеокамер, двух ламп подсветки, тест-объекта, световозвращающих маркеров, компьютера, платы видеозахвата, записывающей видеоряд на жесткий диск компьютера.
Аппаратно-программный комплекс был впервые использован для исследования кинематических характеристик движения приседания и ходьбы.
Программная часть комплекса выполняет следующие операции:
- производит съемку движений с частотой 50 кадров в секунду;
- автоматически обрабатывает координаты маркеров на теле человека;
- представляет в графической форме всю фиксируемую кинематическую информацию.
Программное обеспечение комплекса «Видеоанализ движений» дает возможность
фиксировать изменение суставных углов, угловых скоростей, угловых ускорений, рассчитывать стандартные отклонения, производить сравнительный анализ хранящихся в базе данных результатов исследования нескольких испытуемых или одного испытуемого в разные периоды времени.
Анализ усредненных кинематических профилей более корректен, так как менее подвержен случайным ошибкам. Для регистрации кинематических характеристик движения на испытуемого с латеральной стороны тела в области проекции центра плечевого, тазобедренного, коленного, голеностопного, плюснефалангового суставов, а также на височной области головы устанавливались световозвращающие (отражающие направленный свет) маркеры диаметром 2,5 см.
Испытуемый выполнял движения, его движения в течение 10 секунд записывались на две видеокамеры, располагавшиеся на расстоянии около 5 метров от места съемки и под углом 60 градусов к основному направлению движения испытуемого. За видеокамерами расположены лампы подсветки, освещающие световозвращающие маркеры на руках испытуемого, превращая их в яркие точки, что позволяет четко фиксировать их на видеозаписи. Все-
го за время исследования было сделано 60 видеозаписей ходьбы и приседания пожилых людей. Сделанные видеозаписи были обработаны при помощи Программного комплекса У1ёеоМо1юп_3Б.
Обсуждение результатов исследования
Изучены параметры углов в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах в ходе реализации ключевых поз приседания, исходного положения, положения седа и финального положения.
Полученные данные были сопоставлены с данными аналогичных исследований спортсменов, занимающихся пауэрлифтингом [4-6]. Установлено отсутствие достоверных различий между параметрами суставных углов пожилых людей и спортсменов за исключением параметров сгибания в тазобедренном суставе в положении седа, где спортсмены, занимающиеся пауэрлифтингом, производят сгибание до 154,1±7,7 градусов, а пожилых люди и старики - до 175,8±6,7 градусов (табл. 1.). Скорее всего, данные различия являются не следствием возрастного регресса, а следствием спортивной специализации паурлифтеров.
Таблица 1
Параметры углов в суставах при выполнении приседания пожилыми людьми и мастерами спорта по пауэрлифтингу
Угол в тазобедренном Угол в коленном Угол в голеностопном
Испытуе- Возраст суставе суставе суставе
мые исх. поза закл. исх. поза закл. исх. поза закл.
поза седа поза поза седа поза поза седа поза
П---в 83 171 170 177 167 40 153 90 67 94
З—в 71 177 181 178 159 47 160 97 70 96
З—й 82 178 177 181 164 40 171 87 66 89
Г—в 73 178 188 180 162 64 154 92 67 90
Б—в 66 182 172 186 177 53 173 98 62 97
М--в 73 180 176 183 169 39 172 98 70 102
С—в 68 178 182 180 161 65 167 93 69 96
Д---к 68 178 173 184 175 60 169 107 75 107
В—и 64 180 180 188 178 77 177 100 77 104
Л—в 74 181 171 184 171 52 174 93 67 94
Ч—т 61 180 164 182 171 48 178 96 70 97
Средние 71,1 178,4 175,8 182,09 168,5 53,1 168 95,5 69,09 96,9
показатели ±6,8 ±2,9 ±6,7 ±3,3 ±6,5 ±12,1 ±8,6 ±5,4 ±4,1 ±5,5
Мастера спорта по пауэрлифтингу 181,1 ±2,1 154,1 ±7,7 180,5 ±1,5 169 ±4,5 46,1 ±4,3 164,6 ±5,7 102 ±7,8 63±5, 9 100,6 ±5,6
Достоверность различий Р>0,05 Р<0,05 Р>0,05 Р>0,05 Р>0,05 Р>0,05 Р>0,05 Р>0,05 Р>0,05
Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что в кинематической форме реализации простых поз, к которым относятся стартовая поза, поза приседа и финальная поза, в группе пожилых людей возрастной регресс не обнаруживается. Однако наличие большого разброса статистических показателей угла в коленном суставе в позе приседа у пожилых людей требует более подробного рассмотрения данного показателя. Для этого было проведено ранжирование испытуемых по величине параметров угла в коленном суставе в позе приседа (от наименьшего к наибольшему). Результаты рейтинга были разделены на две группы (табл. 2).
В первую группу попали испытуемые, у которых угол в коленном суставе в позе приседа находится в границах аналогичного показателя у спортсменов, занимающихся пауэр-лифтингом (46,1±4,3 градусов). Сюда попали первые пять испытуемых рейтинга, у которых средние показатели угла в коленном суставе в позе приседа составили 42,8±4,3 градусов, при этом средний возраст испытуемых данной группы равен 74±9 годам.
Таблица 2
Рейтинг испытуемых по параметрам углов в коленном суставе в позе приседа
Группы испытуемых № Испытуемые Параметры угла в коленном суставе в позе седа (град.) Возраст (лет)
Первая группа 1. Ме---------в 39 73
2. Пч---------в 40 83
3. За----------й 40 82
4. За----------в 47 71
5. Ч...........т 48 61
Средние показатели 42,8±4,3 74±9
Вторая группа 6. Ля---------в 52 74
7. Би----------в 53 66
8. Ду----------к 60 68
9. Го----------в 64 73
10. Са----------в 65 68
11. Ва----------и 77 64
Средние показатели 61,8±9,1 68,8±3,9
Во вторую группу попали испытуемые, у которых угол в коленном суставе в позе приседа выходит за границы данного показателя в группе пауэрлифтеров. Сюда вошли шесть испытуемых, находящихся в нижней части рейтинга, у которых угол в коленном суставе в позе приседа составил 61,8±9,1 градусов, что достоверно выше, чем у испытуемых первой группы (Р<0,05), при этом средний возраст данных испытуемых оказался ниже, чем у испытуемых первой группы, и составил 68,8±3,9 года. Расчет достоверности различий между показателями возраста испытуемых первой и второй групп различий не выявил. Однако тот факт, что в первую группу наряду с более молодыми вошли и самые возрастные испытуемые, занимающие верхние места рейтинга по показателям величины сгибания в коленном суставе, позволяют предположить, что регрессивные изменения подвижности в коленном суставе в большей степени обусловлены образом жизни испытуемых. Изучение социального статуса испытуемых, входящих в верхнюю часть рейтинга по показателям угла в коленном суставе, позволяет установить, что четверо из пяти ведут активный образ жизни и систематически используют средства физической культуры.
Трое из данной группы являются выпускниками институтов физической культуры, двое работали преподавателями физической культуры, и один продолжает работать по настоящее время.
Полученные данные позволяют заключить, что регрессивные изменения в реализации позы приседа у людей пожилого возраста, связанные с ограничением подвижности в коленном суставе, в больше степени обусловлены образом жизни испытуемых, а не биологическими закономерностями естественного регресса двигательной функции.
Заключение
В результате изучения кинематических параметров вертикальной исходной и вертикальной финальной поз, а также позы седа, при выполнении приседания в пожилом возрасте, установлено, что:
- регрессивных изменений кинематических параметров исходной и вертикальной финальной поз в возрастном периоде от 60 до 83 лет не обнаруживается;
- регрессивные изменения позы приседа характеризуются увеличением параметров угла в коленном суставе и уменьшением подвижности в суставе;
- регрессивные изменения позы приседа обусловлены образом жизни испытуемых;
- активный образ жизни позволяет сохранить подвижность в коленном суставе, достигнутую в период интенсивного развития двигательной функции в восходящей ветви онтогенеза.
Примечания: References:
1. Исаков А.О., Чермит К. Д., Тугуз Э.И. Возрастные 1. Isakov A.O., Chermit K.D., Tuguz E.I. Age changes in изменения структуры цикла одиночного шага при the structure of the single-step cycle when walking in ходьбе в пожилом возрасте // Физическая культу- old age // Physical Culture, Sport: Science and Prac-
ра, спорт - наука и практика. 2013. № 4. С. 58-61.
2. Чермит К.Д., Заболотний А.Г., Тугуз Э.И. Регрессивные изменения естественных локомоций в нисходящей ветви онтогенеза // Вестник Адыгейского государственного университета. Сер. Педагогика и психология. 2012. Вып. 4. С. 76. URL: http://vestnik.adygnet.ru
3. Чермит К.Д., Заболотний А. Г. Изменение структуры цикла одиночного шага при ходьбе в нисходящей ветви онтогенеза // Тенденция и перспективы развития современного научного знания: сб. материалов V Междунар. заоч. науч.-практ. конф., г. Грозный, 24-25 декабря 2012 г. С. 121-123.
4. Чермит К.Д., Заболотний А.Г. Классификация кинематических характеристик при выполнении приседаний со штангой в пауэрлифтинге // Вестник Адыгейского государственного университета. Сер. Педагогика и психология. 2013. Вып. 4. С. 37-51. URL: http://vestnik.adygnet.ru
5. Чермит К. Д., Заболотний А.Г.Изменение кинематических характеристик в ходе приседания со штангой в пауэрлифтинге // Теория и практика физической культуры и спорта. 2013. Вып. 8. С. 71-76.
tice. 2013. No. 4. P. 58-61.
2. Chermit K.D., Zabolotniy A.G., Tuguz E.I. Regressive changes of natural locomotions in a descending branch of ontogenesis // The Bulletin of the Adyghe State University. Ser. Pedagogy and Psychology. 2012. Iss. 4. P. 76. URL: http://vestnik.adygnet.ru
3. Chermit K.D., Zabolotniy A.G. Change of the structure of the single-step cycle when walking in the descending branch of ontogenesis // The trend and prospects for the development of modern scientific knowledge: coll. of proceedings of the V Intern. scient.-pract. conf. by correspondence, Grozny, December 24-25, 2012. P. 121-123.
4. Chermit K.D., Zabolotniy A.G. Classification of kinematic characteristics of squats in powerlifting with a bar // The Bulletin of the Adyghe State University. Ser. Pedagogy and Psychology. 2013. Iss. 4. P. 37-51. URL: http://vestnik.adygnet.ru
5. Chermit K.D., Zabolotniy A.G. Changes of kinematic characteristics of squats in powerlifting // Theory and practice of physical culture and sports. 2013. Iss. 8. P. 71-76.
