CC BY
112
ВЛИЯНИЕ ВЕСТИБУЛЯРНОГО РАЗДРАЖЕНИЯ НА СТАБИЛОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТАТОКИНЕТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ФУТБОЛИСТОВ
А.С. НАЗАРЕНКО, Ф.Р. ЗОТОВА, Ф.А. МАВЛИЕВ, А.С. ЧИНКИН, Поволжская государственная академия физической культуры, спорта и туризма, г. Казань
Аннотация
Проведен анализ динамики стабилометрических показателей футболистов и неспортсменов. Показано, что в пробе Ромберга с открытыми и закрытыми глазами различий в системе поддержания равновесия между футболистами и неспортсменами практически не выявлялось. Наиболее значимые сдвиги стабилометрических показателей нами наблюдались при вестибулярном раздражении в пробе Ромберга с открытыми глазами, которые статистически значимо меньше изменялись
у футболистов.
Ключевые слова: Статокинетическая устойчивость, стабилометрические показатели, вестибулярная сенсорная система, равновесие тела, спортсмены.
Abstract
The dynamics of indicators stabilometric players and non-athletes. It is shown that in a sample Romberg with eyes open and closed disparities in maintaining the balance between players and non-athletes practically not detected. The most significant shifts stabilometric performance we observed in the vestibular stimulation in the sample Romberg with eyes open, which significantly changed the players less.
Key words: statokinetic stability, stabilometric indicators, vestibular sensory system, the body's equilibrium, athletes.
Введение
Специфика двигательной деятельности спортсмена в ситуационных видах спорта, к которым относится футбол, включает в себя сложные по координации движения, программируемые высшими отделами ЦНС и осуществляемые мышечной системой при взаимодействии зрительной, вестибулярной, проприоцептивной и тактильной сенсорных систем, образующих функциональную статокинетическую систему. Для футбола характерна переменная мощность работы, сопряженная с постоянными изменениями структуры и направления двигательных действий, а также изменчивость ситуаций, сочетаемая с дефицитом времени. Все это ведет к развитию утомления, что в ситуационных видах спорта сказывается в первую очередь на снижении вестибулярной устойчивости [10], в нарушении дифференцировки тонких движений, рассогласовании механизмов регуляции и скорости двигательных реакций.
Цель работы
Изучение влияния вестибулярной нагрузки на стаби-лометрические показатели статокинетической устойчивости у футболистов.
Методы и организация исследования
Исследования проведены на базе учебно-научной лаборатории кафедры медико-биологических дисциплин Поволжской государственной академии физической культуры, спорта и туризма. В исследованиях участвовали 24 человека мужского пола, 12 из которых занимаются футболом и имеют спортивную квалификацию от первого разряда до кандидата в мастера спорта России.
Контрольная группа состояла из студентов, не занимающихся спортом (12 человек).
Оценку функционального состояния статокинети-ческой системы производили на стабилографическом аппаратно-программном комплексе «Стабилан 01-2» (ЗАО «ОКБ "Ритм"», Россия) путем анализа колебания центра давления. Устойчивость статокинетической системы оценивали до и после вестибулярного раздражения. Испытуемый выполнял пробу Ромберга, которая состояла из теста с открытыми и закрытыми глазами (по 52 секунды каждый). После стабилографического теста испытуемого усаживали в кресло Барани и производили 5 вращений со скоростью 180°/с (1 оборот в 2 с, проба Воячека), после чего он становился на стабило-графическую платформу и выполнял тест Ромберга с открытыми глазами. Для оценки влияния вестибулярного раздражения на статокинетическую устойчивость, стабилографические показатели в тесте Ромберга с открытыми глазами сравнивали с показателями, полученными после вестибулярной пробы.
Для анализа статокинетической устойчивости тела в вертикальной позе до и после вестибулярного раздражения использовали следующие стабилографические показатели колебаний центра давления (ЦД):
(¿х, мм - разброс по фронтальной плоскости; (¿у, мм -разброс по сагиттальной плоскости; Я, мм - средний разброс; Уср, мм/с - средняя скорость перемещения центра давления; У5, мм2/с - скорость изменения площади статокинезиграммы; БЕШ, мм2 - площадь эллипса статокинезиграммы; IV, усл. ед. - индекс скорости; ОД, усл. ед. - оценка движения; КФР, % - качество функции равновесия; КРИНД, % - коэффициент резкого изменения направления движения.
Результаты представлены как средняя арифметическая выборки (М) ± стандартное отклонение (а). Статистическая значимость различий между группами спортсменов и контроля определяли с помощью Т-критерия Стьюдента для связанных и несвязанных выборок. Проверку на нормальность распределения в выборке определяли с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. Обработка данных осуществлялась в программе для статистической обработки данных "SPSS 20".
Результаты исследования и их обсуждение
В пробе Ромберга с открытыми глазами основные показатели колебания ЦД у футболистов и неспортс-
менов не отличались, однако разброс по фронтальной плоскости и площадь эллипса были меньше у футболистов (Р < 0,01-0,001), что характеризует более высокую способность к сохранению вертикального положения тела при меньшей площади опоры (табл. 1).
В пробе Ромберга с закрытыми глазами в обеих группах произошло увеличение большинства стабило-метрических показателей (Р < 0,01-0,001), что повлияло на снижение интегрального показателя «качество функции равновесия», который дает представление о минимальной скорости изменения центра давления. Чем выше значение этого показателя, тем выше способность к поддержанию равновесия.
Таблица 1
Стабилографические показатели пробы Ромберга у футболистов и неспортсменов с открытыми и закрытыми глазами (М ± с)
Показатель Тест «открытые глаза» Тест «закрытые глаза» Р2 <
Контроль Футбол Р < Контроль Футбол Pi <
Qx, мм 2,87±1,05 2,01±0,51 0,01 3,39±1,06*** 2,86±0,64*** - -
Qy, мм 2,62±0,42 2,91±0,48 - 3,70±0,84*** 3,81±0,51*** - -
R, мм 4,35±2,14 4,15±1,72 - 6,14±3,77*** 5,58±1,87*** - -
VCP, мм/с 8,12±1,89 6,20±2,71 - 11,65±3,51*** 9,55±3,97*** - -
VS, мм2/с 11,64±6,81 9,20±2,99 - 17,45±7,53*** 14,18±3,83*** - -
с 2 SELLS', мм 138,51±74,3 84,29±30,91 0,01 238,01±65,92*** 144,05±37,05*** 0,01 0,001
IV, усл. ед. 5,30±1,18 5,53±1,56 - 8,63±2,31*** 7,98±1,75*** - -
ОД, усл. ед. 43,24±12,74 47,87±12,90 - 55,89±11,56*** 48,39±16,98 - -
КФР, % 84,69±6,55 86,99±4,33 - 69,41±11,56*** 74,63±5,45 - -
КРИНД, % 14,10±6,81 15,69±9,39 - 17,87±6,81*** 15,35±6,31*** - 0,01
*, **, *** - Р < 0,05; 0,01; 0,001 - статистические значимые изменения по сравнению с тестом «открытые глаза» соответствующей группы, Р1 - значимость различий между контролем и футболистами, Р2 - значимость различий в изменении показателей в пробах «открытые и закрытые глаза» между контролем и футболистами.
В условиях, когда соматосенсорная информация недостаточна, центральное зрение оказывает большее влияние на контроль движений во фронтальной плоскости. Периферическое зрение в этих же условиях в большей степени контролирует колебания в сагиттальной плоскости. И все же, несмотря на высокую важность зрительного анализатора, он может быть компенсирован другими сенсорными системами [7]. Зрительные импульсы являются запускающим механизмом для активации мышц, участвующих в поддержании постурального контроля во время движений тела, в первую очередь камбаловидной мышцы. Подключаются также мышцы шеи, полуперепончатая и полусухожильная супраспинальные мышцы. Наибольшая роль принадлежит мышцам голеностопного, тазобедренного и коленного суставов [7].
Следовательно, дефицит зрительной информации ведет к снижению устойчивости равновесия тела, что увеличивает роль проприоцептивной системы в поддержании равновесия тела, так как баланс в вертикальном положении без поворотов головы регулируется в отсутствии активного участия вестибулярной системы
[1, 7]. Рецепторы давления обнаруживают колебания тела, в то время как механорецепторы могут определить локализацию, скорость, ускорение, давление и их изменение. Кроме этого, учитывается также положение голеностопных суставов и совершаемое в них движение [7].
Однако большинство стабилографических показателей в пробе с закрытыми глазами у футболистов и неспортсменов статистически не различаются, за исключением прироста площади эллипса и коэффициента резкого изменения направления движения, которые у футболистов значимо меньше, чем в контроле (Р < 0,01-0,001), что указывает на наличие у них преимущества в регуляции равновесия тела.
Данные об одинаковой способности футболистов и неспортсменов поддерживать вертикальное положение тела в пробе Ромберга с открытыми и закрытыми глазами согласуется с результатами других работ [2, 4, 6, 8, 13, 14]. Это может быть связано с низкой степенью напряжения системы регуляции позы в простых тестах, что позволяет деятельность одних подсистем регуляции равновесия контролировать и компенсировать другими подсисте-
мами [9]. Вероятно, различия в регуляции равновесия тела в большей степени выявляются в более сложных условиях поддержания вертикального положения тела [12], например, при воздействии различного рода прямолинейных и угловых ускорений на вестибулярный аппарат [11].
В полном соответствии с этим положением после вестибулярного раздражения у футболистов и неспортсменов устойчивость равновесия тела снизилась, что проявляется в увеличении стабилографических показателей (табл. 2). Однако степень увеличения разброса по сагиттали, среднего разброса, скорость изменения площади статокинезиграммы, площади эллипса, индекса скорости, оценки движения, качество функции равновесия, коэффициента резкого изменения направления движения у футболистов статистически менее значима, чем в контроле (Р < 0,01-0,001).
Меньшая величина площади эллипса отражает более высокий уровень статокинетической устойчивости футболистов и высокое качество работы системы управления движениями. Меньшая средняя скорость перемещения ЦД указывает на оптимальность регуляции поддержания вертикальной позы и повышенную проприоцептивную чувствительность постуральных мышц. Для поддержания вертикальной позы необходимо участие большого числа мышц и согласованная их активность при осуществлении произвольных движений [3]. Стабилизация положения звеньев тела друг относительно друга достигается
системой локальных рефлексов на растяжение, а управление ими, обеспечивающее устойчивое положение тела в пространстве, осуществляется на основе вестибулярных и шейных тонических рефлексов, и зрительной информации [1]. Это прослеживается в показателе «оценка движения», который оптимален, когда составляющие его показатели «длина кривой» и «средний разброс» уменьшаются, что минимизирует скорость изменения центра давления, увеличивает интегральный показатель «качество функции равновесия» и статокинетическую устойчивость футболистов.
В результате систематических тренировок у футболистов повышается устойчивость регуляторных механизмов равновесия тела, то есть взаимодействие между зрительной, проприоцептивной, вестибулярной сенсорными системами и центральной нервной системой, что способствует росту статокинетической устойчивости. Отсюда следует, что систематические занятия спортом способствуют более быстрому формированию новых двигательных паттернов, которые в результате многократных повторений приводят к совершенствованию внутренней модели сигналов, т.е. создается механизм для «распознавания» новой информации. Проприоцептивная им-пульсация, возникающая во время тренировок, изменяет функциональные свойства нейронов и обеспечивает пониженную восприимчивость к стимулам различной сенсорной модальности и снижение проявления вестибуло-вегетативных и вестибуло-двигательных реакций [5].
Таблица 2
Влияние вестибулярного раздражения на стабилографические показатели у футболистов и неспортсменов в пробе Ромберга с открытыми глазами (М ± с)
Показатель Проба Ромберга с открытыми глазами После вестибулярного раздражения - проба Ромберга с открытыми глазами
Контроль Футбол Контроль Футбол <
йх, мм 2,87±1,05 2,01±0,51 3,99±0,88*** 2,81±0,74*** -
йу, мм 2,62±0,42 2,91±0,48 6,27±2,18*** 4,16±0,68*** 0,001
Я, мм 4,35±2,14 4,15±1,72 15,44±5,37*** 8,61±5,39*** 0,001
УСР, мм/сек 8,12±1,89 6,20±2,71 11,86±2,81*** 6,36±2,60*** -
Уд, мм2/с 11,64±6,81 9,20±2,99 25,88±7,31*** 12,03±3,01*** 0,001
с 2 SELLS, мм 138,51±74,29 84,29±30,91 266,45±94,33*** 137,45±21,22*** 0,01
IV, усл. ед. 5,30±1,18 5,53±1,56 11,82±4,86*** 7,09±1,83*** 0,001
ОД, усл. ед. 43,24±12,74 47,87±12,90 61,87±17,53** 55,33±13,03*** -
КФР, % 84,69±6,55 86,99±4,33 66,95±3,81*** 77,21±8,48** 0,001
КРИНД, % 14,10±6,81 15,69±9,39 21,30±9,42** 18,16±9,04*** -
*, **, *** - Р < 0,05; 0,01; 0,001 - статистические значимые изменения после вестибулярного раздражения по сравнению с покоем в тесте «открытые глаза» соответствующей группы, Р1 - значимость различий в изменении показателей между контролем и футболистами.
Выводы
Таким образом, статистические значимые различия в регуляции равновесия тела между футболистами и неспортсменами проявляются под влиянием вестибулярного раздражения. При этом статокинетическая устойчивость у футболистов выше, что проявляется в меньших изменениях стабилометрических показа-
телей при вестибулярном раздражении. Более совершенная регуляция механизмов равновесия тела развивается вследствие адаптации рецепторов вестибулярного анализатора к механическим силам, которые периодически и многократно сообщают телу человека разнонаправленные ускорения во время систематических тренировок.
Медико-биологические проблемы спорта
Литература
1. Бабияк В.И. Вестибулярная функциональная система / В.И. Бабияк, Ю.К. Янов. - СПб.: Гиппократ, 2007. - 432 с.
2. Быков Е.В. Функциональное состояние спортсменов с различными показателями качества функции равновесия / Е.В. Быков, М.М. Кузиков, Н.Г. Зинурова, К.Г. Денисов // Вестник ЮУрГУ. - 2012. - № 21. - С. 22-25.
3. Гурфинкель В.С. Механизмы поддержания вертикальной позы / В.С. Гурфинкель, Ю.С. Левик // Сборник статей по стабилографии. - Таганрог: ЗАО «ОКБ «РИТМ», 2006. - С. 5-11.
4. Зинурова Н.Г. Показатели статокинетической устойчивости спортсменов при адаптации к сложно-координационным нагрузкам / Н.Г. Зинурова, К.Г. Денисов, М.М. Ку-зиков // Вестник ЮУрГУ. - 2011. - № 26. - С. 127-130.
5. Лучихин Л.А. Механизмы физической реабилитации больных с вестибулярными расстройствами / Л.А. Лучихин, И.Я. Ганичкина, О.М. Доронина // Вестник оториноларингологии. - 2003. - № 4. - С. 4-7.
6. Мельников А.А. Устойчивость позы во время статического напряжения до и после субмаксимального аэробного велоэргометрического теста у спортсменов / А.А. Мельников, А. А. Савин, Л.В. Емельянова, А.Д. Викулов // Физиология человека. - 2012. - Том 38. - № 2. - С. 66-72.
7. Скворцов Д.В. Стабилометрическое исследование: краткое руководство / Д.В. Скворцов. - М.: Маска, 2010. - 174 с.
8. Asseman F.B. Are there specific conditions for which expertise in gymnastics could have an effect on postural
control and performance? / F.B. Asseman, O. Caron, J. Cremieux // J. Gait Posture. - 2008. - No. 27. -Pp. 76-81.
9. Horak F.B. Postural orientation and equilibrium: what do we need to know about neural control of balance to prevent falls? / F.B. Horak // Age and Ageing. - 2006. -Vol. 35. Suppl. 2. - Pp. 7-11.
10. Nazarenko A.S. Cardiovascular, impllent and reactions of various specializations athletes on vestibular irritation / A.S. Nazarenko, A.S Chinkin // Human Physiology. Pleiades Publishing, Inc. - 2011. - Vol. 37. -No. 6. - Pp. 726-732.
11. Nazarenko A.S. Cardiovascular response to vestibular stimulation to cyclic, situational and stereotypical complex coordination kinds of sports / A.S. Nazarenko, A.S. Chinkin // Central European Journal of Sport Sciences and Medicine. -2014. - Vol. 5. - No. 1. - Pp. 47-52.
12. Paillard T. Postural adaptations specific to preferred throwing techniques practiced by competition-level judo-ists / T. Paillard, R. Montoya, P. Dupui // J. Electromyogr. Kinesiol. - 2007. - No. 17. - Pp. 241-244.
13. SchmitJ.M. Dynamic patterns of postural sway in the ballet dancers and track athletes / J.M. Schmit, D.I. Regis, M.A. Riley // Exper. Brain. Res. - 2005. - Vol. 163. -P. 370.
14. Vuillerme N. Attentional demand for regulating postural sway: the effect of expertise in gymnastics / N. Vuill-erme, V. Nougier // Brain. Res. Bull. - 2004. - Vol. 15. -P. 161.
References
1. Babiyak V.I. Vestibular system function / V.I. Babiyak, J.K. Yanov. - St. Petersburg.: Hippocrates, 2007. - 432 p.
2. Bykov E.V. Functional condition of athletes with different levels of quality of the equilibrium function / E.V. By-kov, M.M. Kuzikov, N.G. Zinurova, K.G. Denisov // Bulletin of the South Ural State University. - 2012. - No. 21. -Pp. 22-25.
3. Gurfinkel V.S. Mechanisms to maintain upright posture / V.S. Gurfinkel, Y.S. Levick // Collection of articles on stabilography. - Taganrog: ZAO «OKB "RITM"», 2006. -Pp. 5-11.
4. Zinurova N.G. Sustainability indicators statokinetic athletes in adapting to difficult house load / N.G. Zinurova, K.G. Denisov, M.M. Kuzikov // Bulletin of the South Ural State University. - 2011. - No. 26. - Pp. 127-130.
5. Luchihin L.A. Mechanisms for the physical rehabilitation of patients with vestibular disorders / L.A. Luchihin, I.J. Ganichkina, O.M. Doronin // Journal of Otolaryngol-ogy. - 2003. - No. 4. - Pp. 4-7.
6. Melnikov A.A. Sustainability poses during static voltage before and after submaximal aerobic exercise testing in athletes / A.A. Melnikov, A.A. Savin, L.V. Emelyanov, A.D. Vi-kulov // Human Physiology. - 2012. - Vol. 38. - No. 2. -Pp. 66-72.
7. Skvortsov D.V. Stabilometric research: a brief guide / D.V. Skvortsov. - M.: Maska, 2010. - 174 p.
8. Asseman F.B. Are there specific conditions for which expertise in gymnastics could have an effect on postural
control and performance? / F.B. Asseman, O. Caron, J. Cremieux // J. Gait Posture. - 2008. - No. 27. -Pp. 76-81.
9. Horak F.B. Postural orientation and equilibrium: what do we need to know about neural control of balance to prevent falls? / F.B. Horak // Age and Ageing. - 2006. -Vol. 35. Suppl. 2. - Pp. 7-11.
10. Nazarenko A.S. Cardiovascular, impllent and reactions of various specializations athletes on vestibular irritation / A.S. Nazarenko, A.S Chinkin // Human Physiology. Pleiades Publishing, Inc. - 2011. - Vol. 37. -No. 6. - Pp. 726-732.
11. Nazarenko A.S. Cardiovascular response to vestibular stimulation to cyclic, situational and stereotypical complex coordination kinds of sports / A.S. Nazarenko, A.S Chinkin // Central European Journal of Sport Sciences and Medicine. -2014. - Vol. 5. - No. 1. - Pp. 47-52.
12. Paillard T. Postural adaptations specific to preferred throwing techniques practiced by competition-level judoists / T. Paillard, R. Montoya, P. Dupui // J. Electromyogr. Kinesiol. - 2007. - No. 17. - Pp. 241-244.
13. SchmitJ.M. Dynamic patterns of postural sway in the ballet dancers and track athletes / J.M. Schmit, D.I. Regis, M.A. Riley // Exper. Brain. Res. - 2005. - Vol. 163. - P. 370.
14. Vuillerme N. Attentional demand for regulating postural sway: the effect of expertise in gymnastics / N. Vuillerme, V. Nougier // Brain. Res. Bull. - 2004. -Vol. 15. - P. 161.
