Влияние устойчивости опоры на вибрационные реакции у человека

• Автор: Талис, Вера Леонидовна
• Шифр специальности: 01.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 78 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
МЕТОДИКА
РЕЗУЛЬТАТЫ
Глава 1 Особенности поддержания равновесия на устойчивой и
неустойчивой опоре
1 Л. Подвижность в голеностопном суставе
1.2. Условие сохранения равновесия на подвижной опоре-качалке
1.3. Влияние положения стоп на выбор удобной стойки
1.4. Поддержание равновесия на подвижных опорах различной высоты, влияние зрения и взаимодействия стоп с опорой
Глава 2 Исследование вертикальной позы человека на неподвижной опоре методом вибрационной стимуляции мышц
2.1. Позные реакции на вибрацию ахилловых сухожилий
2.1.1. Направление реакции и изменение угла в голеностопном суставе
2.1.2. Влияние дополнительной опоры для спины
2.1.3. Кинестетические иллюзии
2.2. Позные реакции на вибрацию шейных мышц
Глава 3 Позные вибрационные реакции на неустойчивой опоре
3.1. Позные реакции на вибрацию ахилловых сухожилий на устойчивой и неустойчивой опоре
3.2. Сравнение позных вибрационных реакций на подвижных опорах разного радиуса, влияние устойчивости опоры
3.3. Влияние контакта руки с внешним неподвижным объектом
3.4. Сравнение позных реакций на вибрацию ахилловых сухожилий
и шейных мышц
ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Вопрос о том, каким образом построена система регуляции позы, интересен и важен для углубления понимания принципов управления мышечной активностью и принципов работы мозга в целом. [Nashner 1976; Horak & Macpherson 1995; Pyykko et al. 1991; Mazzini & Schieppati 1994; Latash & Anson 1996]. Кроме того, изучение регуляции позы представляет немалый практический интерес в связи с задачами двигательной реабилитации, протезирования, физиологии труда и спорта.
Современные нейрофизиологические исследования процессов управления движениями во многом руководствуются основополагающими идеями, впервые высказанными и разработанными Н. А. Бернштейном (см. Бернштейн 1990). Согласно Бернштейну существует несколько уровней управления движением, каждый из которых выполняет свойственный ему круг двигательных задач, используя в процессе регулирования соответствующую этим задачам афферентацию. Такой подход объясняет возможность успешного выполнения двигательной задачи при разных начальных условиях и при действии непредсказуемых возмущений в процессе ее выполнения.
Современные работы в области моторного контроля, в большинстве своем так или иначе связаны с развитием представлений о многоуровневое™ системы управления движениями. При этом, выделяемые уровни управления часто не совпадают буквально с предложенными Бернштейном, однако принципиальный подход остается неизменным.
Ранние идеи об организации и управлении вертикальной позой человека были значительно пересмотрены в течение последних 10-15 лет. Возникло представление о двухуровневой системе поддержания вертикальной позы: один уровень которой определяет референтное положение, а другой отслеживает отклонения от этого положения [Lestienne & Gurfmkel 1988]. Появилась гипотеза о “внутренней модели” тела [Gurfmkel et al. 1988; Horak & MacPherson 1995; Massion 1992] в добавление к традиционным взглядам на позную активность, как определяющуюся в основном рефлексами низкого уровня [Sherrington 1915]. Предполагается, что эта модель оперирует с высоко-интегрированной сенсорной информацией и имеет преимущество

высокой адаптивности и гибкости в широком диапазоне двигательных задач. “Постуральная схема тела”, т.е. представление о конфигурации тела в пространстве и динамике его движения, может быть той системой отсчета, которую центральная нервная система использует для управления позой и движением.
Одним из перспективных методов исследования процессов регуляции позы является применение вибрационной стимуляции мышечных афферентов [Eklund 1972; Гурфинкель и др. 1977; Lackner & Levin 1979; Roll & Vedel 1982; Matthews 1983; Stuart et al. 1986; Vermeersch et al. 1986; Nakagawa et.al. 1993; Wierzbicka et al. 1998; Roll et al. 1989, 1993]. Вибрация вызывает кроме TBP ( тонического вибрационного рефлекса) на подвергающейся вибрационному воздействию мышце активацию более высоких (супрасегментарных и супраспинальных) уровней управления движениями. О вовлечении этих более высоких уровней свидетельствуют перцептивные эффекты (например, появление у испытуемых иллюзий движения), а также эффекты переключения, которые в условиях вибрационной активации мышечных рецепторов, легко наблюдаются на мышцах здоровых испытуемых [Латаш & Гурфинкель 1976]. Анализ полученных результатов привел к выводу о том, что эти многообразные эффекты могут являться отражением работы некоторого общего механизма, принимающего участие в организации позных синергий.
Определенные успехи в применении вибрации в клинических исследованиях позволяют надеяться на перспективность использования вибрационного воздействия, как терапевтического метода, а также в сочетании с другими рефлексами - при клиническом тестировании.
Среди других способов исследования процесса поддержания равновесия можно выделить приложение возмущений к опорной поверхности как способ выявления позных синергий и рефлекторных механизмов управления опорно-двигательным аппаратом. В зависимости от мышечных реакций на возмущение опорной поверхности выделяют две позные “стратегии” [Nashner & McCollum 1985] : “голеностопную стратегию”, когда стабилизация положения центра масс в пространстве осуществляется путем приложения момента сил в голеностопном суставе, и “тазобедренную стратегию”, когда стабилизация достигается за счет горизонтальных

РЕЗУЛЬТАТЫ
Глава 1 Особенности поддержания равновесия на устойчивой и неустойчивой опоре
1.1. Подвижность в голеностопном суставе
Кинематический анализ показал, что в отсутствие мышечной вибрации при поддержании равновесия на неустойчивой опоре-качалке, как и на твердом полу, основная подвижность имела место в голеностопном суставе. Такой анализ был проделан для 8 испытуемых при поддержании равновесия на платформе радиусом 25 см и высотой 23 см. Если движения в других суставах малы, то угол наклона корпуса должен равняться углу поворота платформы плюс угол наклона голени (Рис. 1 Б):
д- а + р. (8)
Действительно, удовлетворительную аппроксимацию экспериментальной кривой угла наклона корпуса можно было получить путем сложения текущих значений угла наклона платформы и угла в голеностопном суставе в соответствии с формулой (8). Такая аппроксимация давала точность до одного градуса, в то время как колебания в голеностопном суставе достигали 5-10°.
На рис. 4 представлен пример стояния на неподвижной и подвижной опоре для одного из испытуемых. Наиболее заметны отличия на гониограммах угла в голеностопном суставе. Во-первых, колебания угла в голеностопном суставе при стоянии на подвижной платформе были в 3-10 раз больше, чем на твердом полу (для испытуемого на рис. 4 более, чем в 10 раз). В целом по группе величина колебаний (среднеквадратичное отклонение от среднего уровня) в голеностопном суставе составляла на твердой опоре 0.18±0.06°, а на подвижной платформе - 0.93±0.37°.