Стабилографические показатели у человека в позе стационарного полуприседания

Стабилографические показатели у человека в позе стационарного полуприседания

С использованием стабилографической методики у 15 добровольцев исследовали изменения положения центра давления стоп (ЦДС) на горизонтальной плоскости опоры и спектральные характеристики постуральных колебаний в сагиттальной и фронтальной плоскостях (Y- и X-колебаний соответственно) в основной верт...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2013
Hauptverfasser: Гаркавенко, В.В., Колосова, Е.В., Мельничук, А.П., Василенко, Д.А.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України 2013
Schriftenreihe:Нейрофизиология
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148027
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Стабилографические показатели у человека в позе стационарного полуприседания / В.В. Гаркавенко, Е.В. Колосова, А.П. Мельничук, Д.А. Василенко // Нейрофизиология. — 2013. — Т. 45, № 1. — С. 55-66. — Бібліогр.: 26 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-148027
record_format dspace
spelling irk-123456789-1480272019-02-17T01:25:54Z Стабилографические показатели у человека в позе стационарного полуприседания Гаркавенко, В.В. Колосова, Е.В. Мельничук, А.П. Василенко, Д.А. С использованием стабилографической методики у 15 добровольцев исследовали изменения положения центра давления стоп (ЦДС) на горизонтальной плоскости опоры и спектральные характеристики постуральных колебаний в сагиттальной и фронтальной плоскостях (Y- и X-колебаний соответственно) в основной вертикальной стойке (ОВС) и в позе стационарного полуприседания (ПП) с сохранением вертикального положения туловища (угол в коленных суставах у разных испытуемых составлял от 125 до 140 град). Как при открытых, так и при закрытых глазах (ОГ и ЗГ соответственно) усредненное положение ЦДС в позиции ПП у большинства испытуемых смещалось вперед (при значительной вариабельности индивидуальных значений). В позиции ПП амплитуды и, соответственно, спектральные мощности колебаний положения ЦДС и в сагиттальной, и во фронтальной плоскости были существенно (в несколько раз) больше, чем в ОВС, причем относительная степень изменений фронтального (X-) компонента была гораздо более значительной. Указанные изменения в условиях устранения зрительного контроля (ЗГ) имели бóльшую интенсивность, чем при его наличии. Переход в положение ПП сопровождался также умеренными изменениями спектральной композиции постуральных стабилографических осцилляций (некоторыми сдвигами последних в сторону более высоких частот). З використанням стабілографічної методики у 15 добровольців досліджували зміни положення центра тиснення стоп (ЦТС) на горизонтальній площині опори та спектральні характеристики постуральних коливань у сагітальній і фронтальній площинах (Y- та X-коливань відповідно) в основній вертикальній стійці (ОВС) і в позі стаціонарного напівприсідання (НП) із збереженням вертикального положення тулуба (кут у колінних суглобах у різних випробуваних складав від 125 до 140 град). Як при розплющених, так і при заплющених очах (РО та ЗО відповідно) усереднене положення ЦДС у позиції НП у більшості випробуваних зміщувалося вперед (при значній варіабельності індивідуальних значень). У позиції НП амплітуди і, відповідно, спектральні потужності коливань положення ЦДС і в сагітальній, і у фронтальній площині були істотно (у декілька разів) більшими, ніж в ОВС, причому відносний ступінь змін фронтального (X-) компонента був набагато значнішим. Вказані зміни в умовах усування зорового контролю (ЗО) мали значно більшу інтенсивність, ніж при його наявності. Перехід положення НП супроводжувався також помірними змінами спектральної композиції постуральних стабілографічних осциляцій (деякими зміщеннями останніх у бік більш високих частот). 2013 Article Стабилографические показатели у человека в позе стационарного полуприседания / В.В. Гаркавенко, Е.В. Колосова, А.П. Мельничук, Д.А. Василенко // Нейрофизиология. — 2013. — Т. 45, № 1. — С. 55-66. — Бібліогр.: 26 назв. — рос. 0028-2561 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148027 612.76+612.84+616-072.7 ru Нейрофизиология Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
description С использованием стабилографической методики у 15 добровольцев исследовали изменения положения центра давления стоп (ЦДС) на горизонтальной плоскости опоры и спектральные характеристики постуральных колебаний в сагиттальной и фронтальной плоскостях (Y- и X-колебаний соответственно) в основной вертикальной стойке (ОВС) и в позе стационарного полуприседания (ПП) с сохранением вертикального положения туловища (угол в коленных суставах у разных испытуемых составлял от 125 до 140 град). Как при открытых, так и при закрытых глазах (ОГ и ЗГ соответственно) усредненное положение ЦДС в позиции ПП у большинства испытуемых смещалось вперед (при значительной вариабельности индивидуальных значений). В позиции ПП амплитуды и, соответственно, спектральные мощности колебаний положения ЦДС и в сагиттальной, и во фронтальной плоскости были существенно (в несколько раз) больше, чем в ОВС, причем относительная степень изменений фронтального (X-) компонента была гораздо более значительной. Указанные изменения в условиях устранения зрительного контроля (ЗГ) имели бóльшую интенсивность, чем при его наличии. Переход в положение ПП сопровождался также умеренными изменениями спектральной композиции постуральных стабилографических осцилляций (некоторыми сдвигами последних в сторону более высоких частот).
format Article
author Гаркавенко, В.В.
Колосова, Е.В.
Мельничук, А.П.
Василенко, Д.А.
spellingShingle Гаркавенко, В.В.
Колосова, Е.В.
Мельничук, А.П.
Василенко, Д.А.
Стабилографические показатели у человека в позе стационарного полуприседания
Нейрофизиология
author_facet Гаркавенко, В.В.
Колосова, Е.В.
Мельничук, А.П.
Василенко, Д.А.
author_sort Гаркавенко, В.В.
title Стабилографические показатели у человека в позе стационарного полуприседания
title_short Стабилографические показатели у человека в позе стационарного полуприседания
title_full Стабилографические показатели у человека в позе стационарного полуприседания
title_fullStr Стабилографические показатели у человека в позе стационарного полуприседания
title_full_unstemmed Стабилографические показатели у человека в позе стационарного полуприседания
title_sort стабилографические показатели у человека в позе стационарного полуприседания
publisher Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
publishDate 2013
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148027
citation_txt Стабилографические показатели у человека в позе стационарного полуприседания / В.В. Гаркавенко, Е.В. Колосова, А.П. Мельничук, Д.А. Василенко // Нейрофизиология. — 2013. — Т. 45, № 1. — С. 55-66. — Бібліогр.: 26 назв. — рос.
series Нейрофизиология
work_keys_str_mv AT garkavenkovv stabilografičeskiepokazateliučelovekavpozestacionarnogopoluprisedaniâ
AT kolosovaev stabilografičeskiepokazateliučelovekavpozestacionarnogopoluprisedaniâ
AT melʹničukap stabilografičeskiepokazateliučelovekavpozestacionarnogopoluprisedaniâ
AT vasilenkoda stabilografičeskiepokazateliučelovekavpozestacionarnogopoluprisedaniâ
first_indexed 2025-07-11T03:42:40Z
last_indexed 2025-07-11T03:42:40Z
_version_ 1837320502011494401
fulltext NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 1 55 УДК 612.76+612.84+616-072.7 В. В. ГАРКАВЕНКО1, Е. В. КОЛОСОВА1, А. П. МЕЛЬНИЧУК1, Д. А. ВАСИЛЕНКО1 СТАБИЛОГРАФИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У ЧЕЛОВЕКА В ПОЗЕ СТАЦИОНАРНОГО ПОЛУПРИСЕДАНИЯ Поступила 5.06.12 С использованием стабилографической методики у 15 добровольцев исследовали из­ менения положения центра давления стоп (ЦДС) на горизонтальной плоскости опоры и спектральные характеристики постуральных колебаний в сагиттальной и фронтальной плоскостях (Y­ и X­колебаний соответственно) в основной вертикальной стойке (ОВС) и в позе стационарного полуприседания (ПП) с сохранением вертикального положения туловища (угол в коленных суставах у разных испытуемых составлял от 125 до 140 град). Как при открытых, так и при закрытых глазах (ОГ и ЗГ соответственно) усред­ ненное положение ЦДС в позиции ПП у большинства испытуемых смещалось вперед (при значительной вариабельности индивидуальных значений). В позиции ПП ампли­ туды и, соответственно, спектральные мощности колебаний положения ЦДС и в сагит­ тальной, и во фронтальной плоскости были существенно (в несколько раз) больше, чем в ОВС, причем относительная степень изменений фронтального (X­) компонента была гораздо более значительной. Указанные изменения в условиях устранения зрительного контроля (ЗГ) имели бóльшую интенсивность, чем при его наличии. Переход в поло­ жение ПП сопровождался также умеренными изменениями спектральной композиции постуральных стабилографических осцилляций (некоторыми сдвигами последних в сторону более высоких частот). КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: стабилография, спектральная мощность (СМ), основная вертикальная стойка (ОВС), полуприседание (ПП), центр давления стоп (ЦДС), сагиттальные и фронтальные постуральные колебания. 1 Институт физиологии им. А. А. Богомольца НАН Украины, Киев (Украина). Эл. почта: vgar@biph.kiev.ua (В.В. Гаркавенко) neu_nei@yahoo.com (Д.В. Василенко) ВВЕДЕНИЕ При поддержании вертикального положения тела ЦНС человека обеспечивает непрерывное реше­ ние весьма сложных задач моторного контроля, интегрируя сигналы, поступающие от соматосен­ сорной, зрительной и вестибулярной систем, и по­ стоянно формируя соответствующие моторные ко­ манды, адресуемые преимущественно мышцам ног и туловища. Стабилографические показатели, ре­ гистрируемые в основной вертикальной стойке (ОВС) и в других позах, при которых положение туловища близко к вертикальному, обладают боль­ шой информационной ценностью для решения за­ дач медицинской диагностики и контроля функцио­ нального состояния человека. В данном аспекте накоплен обширный фактический материал и пред­ ложены ряд теоретических интерпретаций [1–9]. В то же время многие вопросы, касающиеся роли различных факторов, которые влияют на поддер­ жание позы в упомянутых выше условиях, остают­ ся нерешенными. Сравнительно мало исследован вопрос о специфике стабилографических показа­ телей при сохранении позы, близкой к вертикаль­ ной, но в условиях неглубокого приседания, или полуприседания (ПП). В двигательном/постураль­ ном поведении человека соответствующие ситуа­ ции встречаются достаточно часто. Есть основания полагать, что моторный контроль, обеспечиваю­ щий устойчивость позы в условиях ПП, отличает­ ся рядом существенных особенностей. Выяснение роли различных факторов, влияющих на поддержа­ ние упомянутой позы и других поз, близких к ней, представляет значительный интерес, в частности в аспекте физиологии спорта [1, 10]. NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 156 В. В. ГАРКАВЕНКО, Е. В. КОЛОСОВА, А. П. МЕЛЬНИЧУК, Д. А. ВАСИЛЕНКО В настоящем исследовании мы сравнивали ре­ зультаты анализа стабилограмм, регистрируемых у здоровых людей в условиях ОВС и во время неглу­ бокого стационарного приседания (позиция ПП). МЕТОДИКА Работа была проведена при участии 15 доброволь­ цев обоего пола (шесть женщин и девять мужчин, возраст от 21 года до 62 лет, в среднем 37 лет) без неврологических заболеваний в анамнезе и призна­ ков неврологической патологии на момент обсле­ дования. Все участники были ознакомлены с про­ цедурой тестов и дали информированное согласие. Изменения положения центра давления стоп (ЦДС) в ортогональной системе координат реги­ стрировали с помощью стабилографической си­ ловой платформы, снабженной четырьмя датчика­ ми. Во время тестирования испытуемые стояли без обуви на горизонтальной плоскости платформы в двух позициях – ОВС и ПП. Ступни в обоих слу­ чаях располагались параллельно (на расстоянии 18 см между их осями) и симметрично относительно центральной продольной оси платформы. Во время выполнения ПП испытуемых просили согнуть ко­ лени до угла, который они могли поддерживать без существенных затруднений на протяжении при­ близительно 30 с, сохраняя при этом вертикаль­ ное положение туловища. В данном случае угол в коленных суставах в положении ПП у различных испытуемых составлял от 125 до 140 град. Стаби­ лограммы в каждой из упомянутых позиций реги­ стрировали при наличии зрительного контроля и в его отсутствие, открытых либо закрытых глазах (ОГ и ЗГ) соответственно. Руки в обеих позициях были свободно опущены. Таким образом, для каж­ дого из испытуемых регистрацию проводили в че­ тырех видах проб – в условиях ОВС/ОГ, ОВС/ЗГ, ПП/ОГ и ПП/ЗГ. У части испытуемых пробы по­ вторно реализовывались в разные дни; полученные результаты объединяли. Каждая из проб длилась 25 с; начальные пятисекундные отрезки из анали­ за исключали. Последовательность проб была ран­ домизирована; интервалы между ними составляли 15–20 с. Регистрацию и анализ сигналов от датчиков платформы проводили на компьютере с использо­ ванием платы ввода–вывода NI 6070E («National Instruments», США) и программ, написанных на языке LabView. Частота дискретизации сигналов составляла 100 с–1. Перед вводом сигналы подвер­ гали аналоговой фильтрации с полосой пропуска­ ния 0.5–200 Гц. Регистрировали траектории пере­ мещения ЦДС (статокинезиограммы); на их основе рассчитывали средние значения координат ЦДС для каждой из проб. Спектральный анализ выпол­ няли с помощью программного пакета «MathCad 2001 Professional», получая спектральные харак­ теристики процесса изменений положения ЦДС в сагиттальной и фронтальной плоскостях (Y­ и X­колебаний соответственно). Значения спектраль­ ной мощности (СМ) данных колебаний (мм2) изме­ ряли в пределах следующих шести частотных диа­ пазонов: 0–0.2, 0.2–0.5, 0.5–1.0, 1.0–2.0, 2.0–3.0 и 3.0–6.0 Гц; далее эти полосы обозначены соответ­ ственно верхним пределам как диапазоны 0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 и 6.0 Гц. Для оценки статистической значимости меж­ групповых различий показателей использовали дисперсионный анализ вариаций (ANOVA) и t­тест Стъюдента для парных выборок. РЕЗУЛЬТАТЫ Уже первичный визуальный анализ записей траек­ торий перемещения ЦДС по опорной поверхности во время проб (статокинезиограмм) свидетельство­ вал о том, что изменения положения данной точ­ ки в условиях ОВС и ПП значительно различают­ ся. У большинства испытуемых размах колебаний положения ЦДС в сагиттальной и фронтальной плоскостях в условиях ОВС и наличия зрительно­ го контроля составлял порядка 6–15 мм (рис. 1, А, Б). При ЗГ в данной стойке этот размах, как прави­ ло, существенно превышал таковой в условиях ОГ. У части испытуемых площадь, перекрываемая пе­ ремещениями ЦДС в условиях ОВС, была заметно больше и в случаях устранения зрительного кон­ троля значительно возрастала (В). Переход в поло­ жение ПП сопровождался у всех без исключения испытуемых существенным увеличением размаха колебаний положения ЦДС в обеих плоскостях, и обычно область, перекрываемая этими колебания­ ми, смещалась вперед (А–В). Определение среднего положения ЦДС в различ­ ных пробах показало, что заметное смещение дан­ ной точки вперед при переходе из ОВС в положение ПП отмечалось независимо от наличия или отсут­ ствия зрительного контроля у 11 из 15 испытуе­ мых, причем у трех из них такой сдвиг превышал NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 1 57 СТАБИЛОГРАФИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У ЧЕЛОВЕКА 30 мм (рис. 2). У двух испытуемых, однако, переход в позу ПП почти не изменял усредненного положе­ ния ЦДС; соответствующие точки смещались впе­ ред не более чем на 5 мм. У одного из тестируемых принятие положения ПП в обоих условиях зритель­ ного контроля (ОГ и ЗГ) сопровождалось умерен­ ным смещением средней точки расположения ЦДС не вперед, а назад (на 6–9 мм). Еще у одного из те­ стируемых среднее положение ЦДС при переходе в позу ПП в условиях ОГ заметно сдвигалось назад (на 15.1 мм), а после такого же изменения позы, но в отсутствие зрительного контроля происходило лишь минимальное изменение положения данной точки (менее чем на 2 мм вперед; рис. 2). Усред­ ненное в пределах всей тестированной группы сме­ щение среднего положения ЦДС в условиях ПП по сравнению с таковым в ОВС при наличии в обоих случаях зрительного контроля (ОВС/ОГ – ПП/ОГ) составляло +15.34 ± 3.96 мм (считая сдвиги вперед положительными). Соответствующая усреднен­ ная величина в отсутствие зрительного контроля (ОВС/ЗГ – ПП/ЗГ) равнялась +15.70 ± 3.34 мм, т. е. указанные величины были весьма близки. Некото­ рые смещения среднего положения ЦДС во фрон­ тальной плоскости после смены условий тестирова­ ния отмечались у большинства испытуемых (рис. 1), но в пределах группы они не характеризовались ка­ кой­либо систематической тенденцией. Р и с. 1. Траектории перемещения центра давления стоп – ЦДС (статокинезиограммы), зарегистрированные в ходе тестирования трех испытуемых (А–В). 1 – в основной вертикальной стойке (ОВС), глаза открыты (ОГ); 2 – в позе полуприседания (ПП), ОГ; 3 – в ОВС, глаза закрыты (ЗГ); 4 – в положении ПП, ЗГ. Кружками отмечены усредненные положения ЦДС в пределах пробы. Р и с. 1. Траєкторії переміщення центра тиснення стоп – ЦТС (статокінезіограми), зареєстровані в перебігу тестування трьох випробуваних (А–В). 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 40 40 40 мм мм мм мм 40 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 –20 –20 –20 –20 –20 –20 –20 –20 –20 –20 –20–20–20 –20 –20 0 А 1 1 1 3 3 3 2 2 2 4 4 4 Б В 0 0 0 0 0 0 000 0 0 20 20 мм мм мм 20 20 мм 20 20 20 20 мм20 мм20 мм 20 20 мм –20 –20 –20 –20 –20 NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 158 В. В. ГАРКАВЕНКО, Е. В. КОЛОСОВА, А. П. МЕЛЬНИЧУК, Д. А. ВАСИЛЕНКО Спектрограммы постуральных колебаний при поддержании поз ОВС и ПП отличались очень вы­ сокой индивидуальной вариабельностью. Значе­ ния СМ таких колебаний в тех или иных частотных диа пазонах у разных испытуемых могли разли­ чаться на порядок и даже несколько более. В то же время общий паттерн спектрограмм, регистрируе­ мых во всех четырех экспериментальных услови­ ях, демонстрировал значительное сходство (рис. 3; 4). Основная часть постуральных колебаний имели весьма низкую частоту (менее 1 Гц); более высо­ кочастотные осцилляции положения ЦДС (1–6 Гц) наблюдались у всех испытуемых и во всех упомя­ нутых условиях, но их суммарная СМ в подавляю­ щем большинстве случаев не превышала несколь­ ких процентов суммарной мощности всего спектра [11, 12]. В положении ОВС при наличии зритель­ ного контроля СМ колебаний наиболее низкой ча­ стоты (менее 0.2 Гц) во фронтальной и сагитталь­ ной плоскостях составляли в среднем 64.4 ± 8.1 и 64.7 ± 14.7 % общей мощности соответствующих спектров, т. е. почти две трети суммарной мощно­ сти постуральных осцилляций (рис. 3, Б; 4, Б). Переход из положения ОВС в позу ПП во всех случаях сопровождался значительным увеличени­ ем мощности постуральных колебаний положе­ ния ЦДС как в сагиттальной, так и (особенно) во фронтальной плоскости (рис. 3; 4). Если нормиро­ вать усредненную суммарную мощность спектра сагиттальных (Y­) осцилляций в случае наличия зрительного контроля в положении ПП (ПП/ОГ) относительно соответствующего показателя в ус­ ловиях ОВС/ОГ, принятого за 100 % (что позво­ ляло выявить изолированное влияние изменения позы при идентичности зрительных условий), то мощность сагиттальных осцилляций после пере­ хода в ПП становилась втрое больше (составляя в среднем 305.3 %; рис. 4, А; 5, Б). Для фронтальных (боковых, X­) колебаний аналогичное увеличение оказалось еще более значительным – превышение в условиях ПП/ОГ было почти четырехкратным (385.9 %; рис. 3, А; 5, А). Результаты тестов, проведенных в условиях устранения зрительного контроля (ЗГ) при сохра­ нении той или иной позы, показали, что в этих си­ туациях мощность постуральных колебаний также существенно увеличивалась, причем как в ОВС, так и в положении ПП. Относительная степень подоб­ ного увеличения в данных случаях, однако, демон­ стрировала значительную специфику. Отношение усредненных значений суммарных СМ фронталь­ ных (X­) осцилляций при смене зрительных усло­ вий для положения ОВС (ОВС/ЗГ по сравнению с ОВС/ОГ) составляло 194.6, а для положения ПП (ПП/ОГ—ПП/ЗГ) – 277.1 %. Аналогичное отноше­ ние суммарных мощностей спектров передне­зад­ них (Y­) колебаний, связанное со сменой зритель­ ных условий на фоне сохранения ОВС, равнялось 294.0 %. В то же время устранение зрительного контроля в положении ПП обусловливало увели­ чение суммарной мощности спектра сагиттальных осцилляций всего до 142.6 %. В связи с подобными соотношениями паттерн влияний, которые оказывали изменения позы на Р и с. 2. Средние значения смещений усредненного положения центра давления стоп (ЦДС) в сагиттальной плоскости (мм), связанные с переходом из основной вертикальной стойки в положение полуприседания, у 15 испытуемых. Светлые и темные столбцы – при наличии и в отсутствие визуального контроля (открытые и закрытые глаза соответственно). Значения смещений ЦДС вперед считаются положительными. Р и с. 2. Середні значення зміщень усередненої позиції центра тиснення стоп у сагітальній площині (мм), пов’язані з переходом із основної вертикальної стійки в положення напівприсідання, у 15 випробуваних. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 –20 –10 0 10 20 30 40 мм NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 1 59 СТАБИЛОГРАФИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У ЧЕЛОВЕКА мощность постуральных колебаний в условиях ЗГ, оказался существенно иным, чем наблюдавший­ ся при наличии визуального контроля. Переход из ОВС в положение ПП в отсутствие такого контро­ ля приводил к более чем пятикратному увеличению средней суммарной мощности боковых (фронталь­ ных) колебаний положения ЦДС (отношение мощ­ ностей в условиях ПП/ЗГ и ОВС/ЗГ составляло 549.5 %). Напомним, что при наличии зрительной обратной связи увеличение мощности этих колеба­ ний с переходом в позу ПП было трехкратным. В то же время суммарная мощность сагиттальных коле­ баний в условиях ПП/ЗГ превышала соответствую­ щий показатель в случаях ОВС/ЗГ менее чем в пол­ тора раза, составляя 148.0 %. Таким образом, и переход из ОВС в положение ПП, и устранение визуального контроля обуслов­ ливали значительное увеличение мощности посту­ ральных колебаний положения ЦДС, связанных с поддержанием вертикального положения тела. Су­ щественность влияний обоих факторов (изменения позы и наличия/отсутствия зрительного контроля) на смещения ЦДС подтверждалась результатами дисперсионного анализа (ANOVA) спектральных компонентов колебаний положения этой точки (см. таблицу). Значения критерия Фишера F для влия­ ний и фактора позы, и фактора зрения на смещение положения ЦДС во фронтальной плоскости оказа­ лись во всех исследованных частотных диапазонах весьма значительными, а вероятности нулевой ги­ потезы (случайности различий соответствующих значений в условиях действия упомянутых факто­ ров) – крайне малыми. Высокодостоверными были и различия, обусловленные взаимодействием упо­ 0 200 400 6001 2 3 4 1 2 3 4 800 1000 0.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 0.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 0.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 0.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 0.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.00.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.00.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.00.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 0 200 400 600 800 1000 0 500 1000 1500 2000 0 1000 2000 3000 4000 0 20 40 60 80 % % % % 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 Р и с. 3. Натуральные (А) и нормированные (Б) спектрограммы постуральных колебаний положения центра давления стоп во фронтальной плоскости в различных условиях тестирования (1–4). По осям абсцисс на А и Б – частотные диапазоны, Гц (указаны верхние границы); по осям ординат на А – спектральная мощность, мм2 (обратите внимание на различия масштаба на 1–4), на Б – нормированная спектральная мощность, % (за 100 % принята суммарная мощность спектра в каждом из случаев 1–4). Условия тестирования указаны над спектрограммами: ОВС – основная вертикальная стойка, ПП – позиция полуприседания, ОГ и ЗГ – глаза открыты и закрыты соответственно. Р и с. 3. Натуральні (А) та нормовані (Б) спектрограми постуральних коливань положення центра тиснення стоп у фронтальній площині в різних умовах тестування (1–4). мм2 мм2 Гц Гц мм2ОВС/ОГ ПП/ОГОВС/ЗГ ПП/ЗГ А Б мм2 NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 160 В. В. ГАРКАВЕНКО, Е. В. КОЛОСОВА, А. П. МЕЛЬНИЧУК, Д. А. ВАСИЛЕНКО 0 0.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 0 1000 2000 3000 4000 0.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 0 20 40 60 80 % % % % 0.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 0 20 40 60 80 0.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 0 20 40 60 80 0.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 0 20 40 60 80 0.2 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 1000 1 2 3 4 1 2 3 4 1500 500 мм2 мм2 мм2 Гц Гц ОВС/ОГ ПП/ОГОВС/ЗГ ПП/ЗГ А Б мм2 Р и с. 4. Натуральные (А) и нормированные (Б) спектрограммы постуральных колебаний положения центра давления стоп в сагиттальной плоскости в различных условиях тестирования. Обозначения те же, что и на рис. 3. Р и с. 4. Натуральні (А) та нормовані (Б) спектрограми постуральних коливань положення центра тиснення стоп у сагітальній площині в різних умовах тестування (1–4). мянутых факторов (ОВС–ПП × ОГ–ЗГ). Ситуа­ ция для колебаний положения ЦДС в сагиттальной плоскости во многих отношениях была сходной, но в ряде аспектов – заметно иной. Различия между сравниваемыми значениями СМ в соответствен­ ных частотных диапазонах были и в этих случаях большей частью достоверными. Однако значения критерия Фишера для передне­задних колебаний положения данной точки чаще всего были замет­ но меньшими, чем аналогичные величины для бо­ ковых осцилляций. Разница для сагиттальных ко­ лебаний в диапазоне 0.2–0.5 Гц, обусловленная изменением позы, оказалась в пределах группы статистически недостоверной. Недостоверность различий выявилась также при сравнении эффек­ тов взаимодействия указанных выше факторов (ОВС–ПП × ОГ–ЗГ) для двух диапазонов частоты сагиттальных колебаний (0.2–0.5 и 1.0–2.0 Гц). Таким образом, можно прийти к общему заклю­ чению, что и изменения позы (переход из ОВС к ПП), и изменение условий зрительного контроля (ОГ–ЗГ) в существенно большей степени влияют на СМ постуральных колебаний во фронтальной плоскости, чем на соответствующие показатели са­ гиттальных колебаний. Убедительным подтверж­ дением этого может служить рис. 5. Видно, что усредненная по группе нормированная суммарная мощность спектра поперечных (X­) осцилляций в условиях комбинации смены позы и устранения визуального контроля (ПП/ЗГ) более чем на поря­ док превышала соответствующий показатель для условий ОВС/ОГ, принятый за 100 %. Для перед­ не­задних же (Y­) осцилляций аналогичная разница была менее чем пятикратной. В положении ОВС при наличии визуального кон­ троля усредненная в пределах всей группы вели­ NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 1 61 СТАБИЛОГРАФИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У ЧЕЛОВЕКА чина отношения передне­задних и боковых смеще­ ний положения ЦДС (Y/X), рассчитанная на основе сравнения суммарных мощностей спектров соот­ ветствующих колебаний, составляла 2.77. Иными словами, в условиях ОВС/ОГ мощность «продоль­ ных» (сагиттальных) смещений положения ЦДС в среднем более чем в 2.5 раза превышала мощность поперечных. В случаях устранения зрительного контроля (ОВС/ЗГ) соответствующий коэффици­ ент становился еще бóльшим (в среднем по груп­ пе 4.18). В позе ПП аналогичные соотношения ока­ зались иными. Для условий ПП/ОГ упомянутый коэффициент Y/X составлял 2.19, а для ситуации ПП/ЗГ – всего 1.13, т. е. суммарные мощности са­ гиттальных и фронтальних осцилляций в послед­ нем случае почти уравнивались (как уже упоми­ налось, абсолютная мощность и сагиттальных, и фронтальных колебаний в этих условиях значитель­ 1 2 3 4 1 2 3 4 0 100 200 300 400 0 100 200 300 400 500 600900 1000 1100 1200 1300 % % Р и с. 5. Диаграммы нормированных среднегрупповых значений суммарной мощности спектров (%) колебаний положения центра давления стоп во фронтальной (А) и сагиттальной (Б) плоскостях в различных условиях тестирования (1–4). Обозначения условий те же, что и на рис. 3 и 4. За 100 % в обоих случаях (А и Б) приняты суммарные мощности спектров в условиях основной вертикальной стойки при открытых глазах. Р и с. 5. Діаграми нормованих середньогрупових значень сумарної потужності спектрів (%) коливань положення центра тиснення стоп у фронтальній (А) та сагітальній (Б) площинах у різних умовах тестування (1–4). АА Б ОВС/ОГ ОВС/ОГ ПП/ОГ ПП/ОГ ОВС/ЗГ ОВС/ЗГ ПП/ЗГ ПП/ЗГ Таблица. Результаты дисперсионного анализа вариаций спектральных компонентов колебаний положения центра давления стоп (ЦДС). Таблиця. Результати дисперсійного анализу варіацій спектральних компонентів коливань положення центра тиснення стоп (ЦТС). Частотные диапазоны спектра, Гц Пока­ затели Плоскость колебаний ЦДС Фронтальная (X) Сагиттальная (Y) ОВС–ПП ОГ–ЗГ ОВС–ПП× ОГ–ЗГ ОВС–ПП ОГ–ЗГ ОВС–ПП × ОГ–ЗГ < 0.2 F 24,73 8,24 7,83 11,36 5,7 5,13 P 0,000 0,012 0,014 0,005 0,032 0,040 0.2­0.5 F 72,69 97,55 53,57 1,81 11,11 2,21 P 0,000 0,000 0,000 0,200 0,005 0,159 0.5­1.0 F 197,99 88,29 69,33 20,41 29,56 7,11 P 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,018 1.0­2.0 F 56,41 62,85 44,79 22,83 53,42 2,47 P 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,138 2.0­3.0 F 120,65 35,13 42,01 92,68 71,12 44,49 P 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 3.0­6.0 F 58,22 13,95 14,21 50,43 28,75 12,85 P 0,000 0,002 0,002 0,000 0,000 0,003 П р и м е ч а н и е. Приведены значения критерия Фишера F и вероятности нулевой гипотезы (случайности различий) P, полученные при выявлении влияний факторов изменения позы (основная вертикальная стойка – положение полуприседания, ОВС–ПП), наличия/отсутствия зрительного контроля (открытые глаза–закрытые глаза, ОГ–ЗГ) и взаимодействия этих факторов (ОВС–ПП × × ОГ–ЗГ) на спектральные компоненты колебаний ЦДС во фронтальной (Х) и в сагиттальной (Y) плоскостях. NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 162 В. В. ГАРКАВЕНКО, Е. В. КОЛОСОВА, А. П. МЕЛЬНИЧУК, Д. А. ВАСИЛЕНКО но возрастала, но мощность вторых из них – в го­ раздо большей степени, что и обусловливало значи­ тельное относительное уменьшение величины Y/X). Изменения позы и условий визуального контроля приводили не только к изменениям СМ постураль­ ных колебаний, но и к заметным модификациям их спектральной композиции (хотя и менее драмати­ ческим). Устранение зрительной обратной связи и в ОВС, и в позиции ПП обусловливало некото­ рое уменьшение относительного вклада наиболее низкочастотных (менее 0.2 Гц) фронтальных ос­ цилляций положения ЦДС при одновременном за­ метном возрастании нормированной СМ несколь­ ко более высокочастотных колебаний (0.2–0.5 Гц; рис. 3, Б). Разницы соответствующих средних ве­ личин обычно не были достоверными (ввиду высо­ кой дисперсии индивидуальных значений), но тен­ денция выглядела достаточно явной. В отношении сагиттальных колебаний ситуация была примерно аналогичной лишь в условиях ОВС. Переход же в положение ПП с сохранением визуального контро­ ля был связан с некоторым увеличением нормиро­ ванной СМ самых низкочастотных (менее 0.2 Гц) передне­задних колебаний; среднее значение их вклада в суммарный спектр в условиях ПП/ОГ пре­ вышало 70 % (рис. 4, Б). Устранение зрительного контроля сопровождалось некоторым нивелирова­ нием указанного сдвига. Следует также отметить, что переход в по­ ложение ПП и устранение зрительного контро­ ля обусловливали значительное увеличение доли относительно высокочастотных постуральных ос­ цилляций (1.0–6.0 Гц). Усредненная нормирован­ ная мощность указанной высокочастотной части спектра фронтальных колебаний в условиях ПП/ОГ и ПП/ЗГ составляла 6.0 и 7.5 % общей суммарной мощности таких осцилляций, а аналогичная вели­ чина для сагиттальных колебаний в условиях ПП/ ЗГ – 5.8 %. Для сравнения укажем, что соответ­ ствующая доля высокочастотных фронтальных ос­ цилляций в условиях ОВС/ОГ равнялась 2.8, а са­ гиттальных – 2.5 %. ОБСУЖДЕНИЕ Феноменология процесса поддержания челове­ ком вертикального положения тела, биомеханиче­ ские аспекты указанного процесса, роли, которые при этом играют различные сенсорные системы, мышечная активность, обеспечивающая в данных условиях компенсацию отклонений от состояния равновесия, изменения упомянутого процесса в случаях различных неврологических расстройств были и продолжают являться объектами много­ численных исследований. Результаты, получаемые в таких работах, широко используются в теорети­ ческой нейрофизиологии, клинической практике и профессиональном отборе. Значительное внимание обращалось на особенности поддержания верти­ кальной позы при различных изменениях условий ее реализации, например вариациях параметров по­ лигона опоры нижних конечностей [13–15] и физи­ ческих характеристик этой опоры [6,13], наклонах плоскости опоры [12, 16] и т. д. Однако специфи­ ка стабилографических показателей при поддержа­ нии поз, в которых положение туловища вертикаль­ но (либо близко к таковому), а нижние конечности не находятся в полностью выпрямленном состоя­ нии (т. е. не могут рассматриваться в биомеханиче­ (т. е. не могут рассматриваться в биомеханиче­(т. е. не могут рассматриваться в биомеханиче­ ском аспекте как жесткие однозвенные стержни), если и исследовалась, то в ограниченной степени [10]. Положение неглубокого стационарного при­ седания (ПП), которое можно рассматривать как некую модификацию обычной вертикальной ста­ ционарной стойки, в постуральном/двигательном репертуаре человека является достаточно распро­ страненным. Помимо того, что человек часто при­ нимает такую позу как в обыденной жизни, так и в ходе выполнения ряда трудовых операций, она весьма обычна во многих спортивных дисципли­ нах (например, такая или близкие к ней позы яв­ ляются исходным положением в различных видах спортивной борьбы). При этом следует учитывать, что мышечное обеспечение позиции ПП, очевидно, очень существенно отличается от такового в ОВС. В последнем случае постуральные осцилляции, связанные с отклонениями центра тяжести (ЦТ) и направленные на сохранение положения проекции этого центра в пределах опорного полигона стоп, являются в основном следствием активации мышц голеней – экстензоров и флексоров голеностопных суставов, а также мышц, управляющих тазобедрен­ ными суставами (обеспечивающих сопряженные смещения положения туловища) [2, 14]. Мышцы бедер, сгибающие и разгибающие коленные суста­ вы, в поддержании положения ОВС обычно при­ нимают ограниченное участие; частично активны лишь передние мышцы бедра – экстензоры колен­ ных суставов. Упомянутые суставы, находясь в максимально разогнутом состоянии, при положе­ NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 1 63 СТАБИЛОГРАФИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У ЧЕЛОВЕКА нии ОВС в определенном смысле функционально блокированы. В настоящей работе мы не ставили задачу по­ дробно изучить мышечное обеспечение позы ПП, но результаты экспресс­обследования части испы­ туемых с помощью пальпации различных мышц и отведения их ЭМГ­активности показали, что в по­ ложении ПП в активность, очевидно, вовлекают­ ся почти все мышцы ног. Такая активность должна обеспечивать и поддержание устойчивости стояния (динамическую стабилизацию положения проек­ ции ЦТ), и достаточную жесткость системы звеньев нижних конечностей, позволяющую поддерживать туловище на определенной высоте над опорой. На­ личие некоторого тыльного сгибания стоп в пози­ ции ПП обусловливает фоновое растяжение экс­ тензоров лодыжек (mm. gastrocnemius-soleus) и должно приводить к соответствующей модуляции их рефлекторной активации. Стационарное под­ держание согнутого состояния коленных суставов, очевидно, требует интенсивной нереципрокной ко­ активации флексоров и экстензоров этих суставов (задних и передних мышц бедра). Аналогичное утверждение, видимо, в значительной мере спра­ ведливо и в отношении мышц, управляющих тазо­ бедренными суставами и определяющих положе­ ние бедер в сагиттальной плоскости. Кроме того, поддержание вертикального положения туловища (что было условием наших тестов) требует суще­ ственного вовлечения в активность продольных мышц спины. Таким образом, логично полагать, что поддержание позы ПП выдвигает гораздо более высокие требования к мышечному аппарату ног и туловища, чем сохранение ОВС. В настоящей работе мы использовали традици­ онный спектральный анализ стабилограмм, от­ ражающих регуляцию позы в положении ОВС и в ее модификации (ПП) [9, 11, 12], уделяя основ­ ное внимание наиболее общим различиям между соответствующими стабилографическими показа­ телями. В последнее время для анализа стабило­ графических феноменов были применены ряд но­ вых методических и методологических подходов. В частности, было предложено соответственно из­ менениям положения ЦДС выделять с помощью частотной фильтрации характеристики переме­ щения проекции общего ЦТ тела и рассчитывать разность между положениями ЦДС и ЦТ [17–20]; считается, что последняя переменная пропорцио­ нальна горизонтальным ускорениям и коррелиру­ ет с суставной жесткостью и мышечными усили­ ями, направленными на коррекцию колебаний ЦТ. Рядом авторов были использованы также различ­ ные версии декомпозиции процесса изменений по­ ложения ЦДС, основанной на разных подходах и позволяющей выделить два компонента в контро­ ле вертикальной позы [21, 22]. Такие компоненты, видимо, находятся в той или иной мере в соответ­ ствии с низко­ и высокочастотными компонентами спектра стабилографических осцилляций, и их вы­ явление согласуется с общими представлениями о наличии двух составляющих в процессе регуляции позы – консервативной и оперативной [23]. Следу­ ет, однако, заметить, что постулаты, положенные в основу упомянутых подходов, и преимущества, получаемые с использованием последних, в ряде аспектов выглядят дискуссионными. Для интер­ претации стабилографических показателей приме­ няли также корреляционный [24] и диффузионный [25] ана лизы. Экспериментальные факты, полученные в ходе наших тестов, вкратце могут быть изложены сле­ дующим образом. Переход в положение ПП из ОВС сопровождается у большинства испытуемых за­ метным перемещением среднего положения ЦДС вперед; это наблюдается в условиях как наличия зрительного контроля, так и его устранения. В по­ ложении ПП существенно (в несколько раз) возрас­ тают амплитуды и, соответственно, СМ колебаний положения ЦДС и в сагиттальной, и во фронталь­ ной плоскости, причем относительная степень из­ менений фронтального компонента стабилограмм гораздо более значительна. Данные изменения на фоне устранения зрительного контроля имеют за­ метно бóльшую интенсивность, чем при его на­ личии. Переход в положение ПП сопровождает­ ся также умеренными изменениями спектральной композиции постуральных стабилографических осцилляций (некоторым увеличением вкладов от­ носительно высокочастотных колебаний). Рассмотрим указанные выше моменты после­ довательно. Сдвиг усредненного положения ЦДС вперед, наблюдаемый в позе ПП, очевидно, являет­ ся компенсаторной реакцией на перераспределение весов звеньев тела, связанное с выносом коленей вперед, и соответствующее смещение общего ЦТ. Высокая индивидуальная вариабельность значений сдвига ЦДС, скорее всего, обусловлена значитель­ ной дисперсией антропометрических показателей и постурально­двигательных навыков испытуе­ мых, вошедших в рандомизированную обследован­ ную группу. Некоторую роль, возможно, сыграло и NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 164 В. В. ГАРКАВЕНКО, Е. В. КОЛОСОВА, А. П. МЕЛЬНИЧУК, Д. А. ВАСИЛЕНКО то обстоятельство, что не все испытуемые в равной степени тщательно поддерживали вертикальное положение туловища в ходе тестов, а этот аспект строго не контролировался. В стабилографических исследованиях управ­ ление балансом тела в сагиттальной и фронталь­ ной плоскостях обычно рассматривается раздель­ но. Следует подчеркнуть, что это делается не только для удобства описания. Принципы управления вер­ тикальной стойкой в передне­заднем и поперечном направлениях, видимо, заметно различаются. В био­ механическом аспекте тело человека, находящегося в положении ОВС, в сагиттальной плоскости пред­ ставляет собой разомкнутую кинематическую цепь, а во фронтальной – комбинацию разомкнутой (ту­ ловище и голова) и замкнутой (ноги – таз) цепей. Колебания тела человека в сагиттальной плоскости при обычном стоянии могут быть описаны как по­ ведение двузвенного перевернутого маятника, тогда как колебания во фронтальной плоскости более со­ ответствуют таковым однозвенного перевернутого маятника [14]. Считается, что основную роль в под­ держании вертикальной стойки играет сохранение баланса в передне­заднем направлении (сагитталь­ ной плоскости). Стратегии поддержания равновесия в этой плоскости интерпретированы относительно подробно, а во фронтальной – в значительно мень­ шей степени [2, 3, 9, 14, 15, 18, 23, 24]. Причина существенного увеличения мощности сагиттальных постуральных осцилляций положе­ ния ЦДС при переходе в позу ПП легко объяснима. В данной позе звенья нижних конечностей имеют в сагиттальной проекции конфигурацию, близкую к Z­образной. Естественно, что в таком случае ин­ тегральная жесткость системы этих звеньев суще­ ственно ниже, чем в условиях ОВС (когда нижние конечности можно в первом приближении рассма­ тривать как жесткие стержни). Вариабельность же усилий, которые развиваются многочисленными мышцами ног (причем многими из них – в услови­ ях коактивации), в положении ПП неизбежно бу­ дет достаточно высокой. А это будет приводить к резкому увеличению размаха колебаний положения ЦТ в передне­заднем направлении. Данное увели­ чение и необходимость компенсации таких осцил­ ляций и обусловливают возрастание мощности са­ гиттальных колебаний положения ЦДС в позе ПП. В отличие от этого, причина еще более суще­ ственного усиления колебаний тела во фронталь­ ной плоскости, наблюдаемого в положении ПП, выглядит далеко не столь очевидной. Возможное объяснение заключается в следующем. Когда субъ­ ект находится в ОВС на горизонтальной опорной поверхности, стабильное (хотя и с незначительны­ ми флуктуациями) горизонтальное положение оси, соединяющей во фронтальной плоскости тазобе­ дренные суставы, обеспечивается в значительной степени автоматически, благодаря уже упомянуто­ му выше обстоятельству – тому, что выпрямлен­ ные ноги фактически представляют собой жест­ кие стержни. В позиции же ПП горизонтальность упомянутой оси должна постоянно поддерживать­ ся динамически, за счет координированной актив­ ности мышечных групп практически всех звеньев обеих нижних конечностей. Понятно, что углы в суставах левой и правой ног в данном случае будут с большой вероятностью заметно флуктуировать. Это неизбежно должно приводить к некоторым не­ синхронным колебаниям высот положения головок бедренных костей над опорой, что обусловлива­ ет нарушения горизонтальности «тазовой» межсу­ ставной оси и существенное усиление поперечных колебаний продольной оси туловища. Такие коле­ бания необходимо компенсировать усилиями мно­ гочисленных мышечных групп (как ног, так и само­ го туловища). Наличие относительно небольших, но заметных высокочастотных компонентов (до 6 Гц и даже не­ сколько более) в составе как сагиттальной, так и фронтальной стабилограммы при поддержании тела человека в вертикальном и близких к нему по­ ложениях, очевидно, является достаточно общей закономерностью. При этом какая­либо естествен­ ная граница между низко­ и высокочастотными стабилографическими осцилляциями не выраже­ на [12]. Относительно высокочастотные колебания положения ЦДС скорее всего являются отражени­ ем «быстрой» активности мышц, которую можно в значительной степени соотнести с оперативной составляющей в процессе регуляции позы [21–24]. Видимо, вклад высокочастотных компонентов ста­ билограмм в той или иной мере возрастает в боль­ шинстве случаев, когда условия поддержания ОВС отклоняются от «нормы» (стояния на горизонталь­ ной твердой поверхности). В частности, это проис­ ходит при стоянии на наклонных поверхностях [12, 16] и в случаях некоторых неврологических рас­ стройств [26]. Как уже упоминалось, поддержание позы ПП (что также можно трактовать как «откло­ нение от нормы») было связано в условиях наших тестов с двух­трехкратным увеличением суммар­ ной мощности постуральных осцилляций, имею­ NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 1 65 СТАБИЛОГРАФИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У ЧЕЛОВЕКА щих частоту 1–6 Гц, по сравнению с соответствую­ щими значениями в условиях ОВС/ОГ. Данные, полученные в настоящей работе, пол­ ностью согласуются с представлениями о большом значении визуальной обратной связи для адекват­ ного поддержания вертикальной и близких к ней поз и о существенном взаимодействии зрительной и других (соматосенсорной и вестибулярной) сен­ сорных систем в процессах постуральной регуля­ ции [2, 9, 12, 14, 19, 20]. Смещения изображения на сетчатке в ходе постуральных осцилляций обеспе­ чивают формирование сигналов зрительной обрат­ ной связи, используемых при реализации компен­ сационных реакций и существенно повышающих их эффективность. При этом в качестве референ­ са в данном случае могут, видимо, использовать­ ся почти любые объекты визуально воспринима­ емого окружения [20]. Какие­либо отклонения от «нормальных» условий поддержания вертикальной позы, связанные с действием внешних (условия ре­ ализации) и внутренних (ряд неврологических за­ болеваний) факторов, обычно приводят к повы­ шению вклада зрения в постуральный контроль. В условиях наших тестов особенно значительной оказалась роль зрения в ограничении интенсивно­ сти фронтальных осцилляций в положении ПП; в отсутствие зрительной обратной связи переход в эту позу из ОВС приводил к возрастанию мощности поперечных постуральных колебаний в среднем в 5.5 раза. Если же такой переход осуществлялся при наличии зрительного контроля, соответствующее увеличение было лишь троекратным. Очевидно, что поза ПП (которую, как упомина­ лось выше, можно рассматривать как некоторую модификацию обычной вертикальной стойки) су­ щественно отличается от последней как в биомеха­ ническом аспекте, так и по паттерну постурально­ го контроля. Она является в целом гораздо менее стабильной, чем ОВС. Положение ПП требует для своего поддержания значительно бóльших и слож­ нее организованных мышечных усилий, развива­ емых разнообразными группами мышц. Вместе с тем, данная поза, видимо, позволяет субъекту го­ раздо легче и с меньшими задержками начинать пе­ ремещение тела из стационарного положения стоя в любых направлениях. Суставы между всеми звенья­ ми ног в положении ПП находятся в состояниях ча­ стичного сгибания, и поэтому ноги могут за счет ак­ тивации экстензоров сразу же развить значительные толчковые моменты, необходимые для инициации упомянутых перемещений. В случае же ОВС нача­ ло подобных движений требует обязательного пред- варительного сгибания коленных и тазобедренных суставов. Все это делает вполне объяснимым широ­ кое использование позы ПП во многих спортивных дисциплинах и ряде трудовых операций. Авторы выражают глубокую благодарность А. В. Горко­ венко за ценную помощь в количественной обработке и ана­ лизе данных, полученных в настоящей работе. В. В. Гаркавенко1, О. В. Колосова1, О. П. Мельничук1, Д. А. Василенко1 СТАБІЛОГРАФІЧНІ ПОКАЗНИКИ У ЛЮДИНИ В ПОЗІ СТАЦІОНАРНОГО НАПІВПРИСІДАННЯ 1 Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ (Україна). Р е з ю м е З використанням стабілографічної методики у 15 добро­ вольців досліджували зміни положення центра тиснення стоп (ЦТС) на горизонтальній площині опори та спектраль­ ні характеристики постуральних коливань у сагітальній і фронтальній площинах (Y­ та X­коливань відповідно) в основній вертикальній стійці (ОВС) і в позі стаціонарно­ го напівприсідання (НП) із збереженням вертикального по­ ложення тулуба (кут у колінних суглобах у різних випробу­ ваних складав від 125 до 140 град). Як при розплющених, так і при заплющених очах (РО та ЗО відповідно) усеред­ нене положення ЦДС у позиції НП у більшості випробува­ них зміщувалося вперед (при значній варіабельності інди­ відуальних значень). У позиції НП амплітуди і, відповідно, спектральні потужності коливань положення ЦДС і в сагі­ тальній, і у фронтальній площині були істотно (у декіль­ ка разів) більшими, ніж в ОВС, причому відносний ступінь змін фронтального (X­) компонента був набагато значні­X­) компонента був набагато значні­­) компонента був набагато значні­ шим. Вказані зміни в умовах усування зорового контролю (ЗО) мали значно більшу інтенсивність, ніж при його наяв­ ності. Перехід положення НП супроводжувався також по­ мірними змінами спектральної композиції постуральних стабілографічних осциляцій (деякими зміщеннями остан­ ніх у бік більш високих частот). СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. K. C. Hayes, “Biomechanics of postural control,” Exers. Sport. Sci. Rev., 10, 363­391 (1982). 2. D. A. Winter, A. B. C. (Anatomy, Biomechanics and Control During Standing and Walking), Waterloo Biomechanics, Waterloo (1990). 3. A. Horsmann and V. Dietz, “A basic posture control mechanism, the stabilization of the center of gravity,” Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol, 76, No. 2, 165­176 (1990). NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 166 В. В. ГАРКАВЕНКО, Е. В. КОЛОСОВА, А. П. МЕЛЬНИЧУК, Д. А. ВАСИЛЕНКО 4. V. F. Gurfinkel, Yu. P. Ivanenko, Yu. S. Levik, and I. A. Babakova, “Kinesthetic reference for human orthograde posture,” Neuroscience, 68, 229­243 (1995). 5. F. B. Horak, “Clinical assessment of balance disorders,” Gait Posture, 6, No. 1, 76­84 (1997). 6. M. Duarte, W. Harvei, and V. M. Zatsiorsky, “Stabilographic analysis of unconstrained standing,” Ergonomics, 43, No. 11, 1824­1839 (2000). 7. C. Maurer and R. J. Peterka, “A new interpretation of spontaneous sway measures based on a simple model of human postural control,” J. Neurophysiol., 64, 661­670 (2005). 8. J. Parsons, “Tensegrity – unifying concept”, в кн.: Материалы Международного симпозиума «Функциональные нарушения тканей тела человека и восстановление функций организма», СПб. (2005), с. 124­139. 9. П.­М. Гаже, Б. Вебер, Постурлогия. Регуляция и нарушения равновесия тела человека, под ред. В. И. Усачова, СПб. МАПО, СПб. (2008). 10. А. А. Савин, “Взаимосвязь стабильности позы в основной стойке и в полуприседе с физической работоспособностью у борцов”, Вестн. Том. гос. пед. ун-та, Вып. 5 (107), 62­65 (2011). 11. S. Demura and T. Kitabayashi, “Comparison of power spectrum characteristics of body sway during a static upright standing posture in healthy eldery people and young adults,” Percept. Mot. Skills, 102, No. 2, 467­476 (2006). 12. R. A. Mezzarane and A. F. Kohn, “Control of upright stance over inclined surfaces,” Exp. Brain Res., 180, No. 2, 377­388 (2007). 13. B. L. Day, M. J. Stager, P. D. Thomson, and C. D. Marsden, “Effect of vision and stance width on human body motion when standing: implications for afferent control of lateral sway,” J. Physiol., 469, Sept., 479­491 (1993). 14. Н. В. Денискина, Фронтальная устойчивость вертикаль- ной позы человека, Автореф. дис. ... канд. биол. наук, Москва (2009). 15. A. D. Goodworth and R. J. Peterka, “Influence of stance width on frontal plane postural dynamics and coordination in human balance control,” J. Neurophysiol., 104, No. 2, 1103­1118 (2010). 16. В. В. Гаркавенко, А. В. Горковенко, Е. В. Колосова и др., “Модификации стабилограммы при поддержании вертикальной позы человека в условиях наклонов плоскости опоры”, Нейрофизиология/Neurophysiology, 44, № 2, 154­161 (2012). 17. O. Karon, B. Faure, and Y. Breniere, “Estimating the centre of gravity of the body on the basis of the centre of pressure in standing posture,” J. Biomech., 30, Nos. 11/12, 1169­1171 (1997). 18. D. A. Winter, A. E. Patla, F. Prince, et al., “Stiffness control of balance in quiet standing,” J. Neurophysiol., 80, No. 3, 1211­ 1221 (1998). 19. Б. Н. Сметанин, Г. В. Кожина, “Зависимость постуральных реакций при стоянии человека в различных зрительных условиях от уровня жесткости в голеностопных суставах”, Нейрофизиология/Neurophysiology, 39, № 2 146­153 (2007). 20. Б. Н. Сметанин, Г. В. Кожина, К. Е. Попов, “Поддержание вертикальной позы человеком при манипулировании направлением и задержкой зрительной обратной связи”, Нейрофизиология/Neurophysiology, 44, № 5, 454­462 (2012). 21. V. M. Zatsiorsky and M. Duarte, “Instant equilibrium point and its migration in standing tasks: Rambling and trembling components of the stabilogram,” Motor Control, 3, No. 1, 28­ 38 (1999). 22. V. M. Zatsiorsky and M. Duarte, “Rambling and trembling in quite standing,” Motor Control, 4, 185­200 (2004). 23. F. G. Lestienne and V. F. Gurfinkel, “Posture as an organization structure based on a dual process: A formal basis interpret changes in posture in weightlessness,” in: Progress in Brain Research, Vol. 76, O. Pompeiano and J. H. J. Allum (eds.), Elsevier Sci., Amsterdam (1988), pp. 307­313. 24. B. Amblard, C. Assaiante, H. Lekhel, and A. R. Marchand, “A statistical approach of sensorymotor strategies: conjugate cross­correlations,” J. Motor Behav., 26, No. 2, 103­112 (1994). 25. R. I. Peterka, “Postural control model interpretation of staboilogram diffusion analysis,” J. Biol. Cybern., 82, 335­ 343 (2000). 26. S. Krafczyk, V. Schlamp, M. Dietrich, et al., “Increased body sway at 3.5­8 Hz in patients with phobic postural vertigo,” Neurosci. Lett., 259, No. 3, 149­152 (1999).

Ähnliche Einträge