Оценка нервной регуляции моторной активности при стабилометрическом обследовании

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 нервномышечного 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-АЧХ 6 max horizontal , (мм*Гц)^1/2, 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-АЧХ 6 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 horizontal, V(мм * Гц)

= (V(XfT * Xa1) + V(Yf1 * Ya1) + VW * Xa2) + (VW * Ya2) + V

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 – пассивноактивная 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 / P, где значения спектра f – это частота (Гц), a – 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 n-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.

__________£Список литературы