Механизмы влияний микрогравитации на биомеханические и кинематические характеристики локомоций

• Автор: Шпаков, Алексей Васильевич
• Шифр специальности: 14.03.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Особенности локомоторного аппарата человека как объекта управления. Исследования локомоторных движений

1.2. Влияние невесомости на двигательную систему человека

1.3.Влияние невесомости и гипокинезии на состояние двигательного аппарата, кинематику и динамику локомоций человека

1.4. Профилактика неблагоприятного воздействия невесомости на

двигательную систему человека

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Модели и экспериментальные условия

2.2. Используемая аппаратура
2.3. Процедура исследований
2.4. Регистрируемые и анализируемые параметры
2.5. Статистическая обработка
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Влияние длительных космических полетов на биомеханические
и электромиографические характеристики локомоций человека
3.2. Влияние 6-суточной «сухой» иммерсии на биомеханические и электромиографические характеристики локомоций человека
3.3. Влияние механической стимуляции опорных зон стоп и высокочастотной электромиостимуляции на биомеханические и электромиографические характеристики локомоций в условиях 6-
суточной «сухой» иммерсии
ГЛАВА IV. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
МКС - Международная космическая станция
КП - космический полет
СИ - сухая иммерсия
КОР - компенсатор опорной разгрузки
ЭМС - электромиостимуляция
ЭМГ - электромиограмма/электромиография
Ашах - максимальная амплитуда инвертированной электромиограммы
И-ЭМГ - инвертированная электромиограмма
с-эмг - сглаженная электромиограмма
ЭМГ-С - электромиографическая стоимость
П.Т. - фаза переднего толчка
С.О. - фаза срединной опоры
З.Т. — фаза заднего толчка
Опора - опорный период двойного шага
Мах - фаза маха (перенос ног)
РЕ - предполетный период
13+3 - третьи послеполетные сутки (после посадки)
13+7 - седьмые послеполетные сутки (после посадки)
13+10 - десятые послеполетные сутки (после посадки)

ВВЕДЕНИЕ
Система управления движениями человека организована применительно к действию гравитационных сил. Исследования, проведенные в невесомости и в модельных условиях, выявили широкий спектр изменений в состоянии как мышечной периферии (атония, атрофия), так и ведущих сенсорных входов - опорного, мышечного, вестибулярного [Kozlovskaya LB. et al., 1982, 1983], каждое из которых оказывает неблагоприятное влияние на работу систем двигательного управления [Григорьева Л.С. с соавт., 1983; Гевлич Г.Н. с соавт., 1983; Козловская И.Б., 1990, 2002; Edgerton V.R., 1998] и может явиться фактором,
обусловливающим развитие в этих условиях нарушений регуляции позы, точностного управления движениями [Гурфинкель B.C. с соавт., 1969; Пурахин Ю.Н. с соавт., 1972; Kozlovskaya I.B. et al., 1983, 1990; Homick J.L. et al., 1997; Paloski W.H. et al., 1993, 1998] и локомоцией [Зациорский B.M. с соавт., 1985; Мельник К.А. с соавт., 2006; Bloomberg J.J. et al., 2006, 2010]. Изменения в деятельности каждого из вышеупомянутых компонентов двигательного аппарата может внести определяющий вклад в изменения локомоторных функций.
Согласно результатам исследований, выполненных в ГНЦ РФ -ИМБП РАИ, опорная афферентация является триггером активности тонической мышечной системы, и устранение ее в условиях невесомости является ключевым фактором в запуске широкого спектра изменений в деятельности и состоянии различных двигательных механизмов, а также структурно-адаптивных изменений, затрудняющих функционирование двигательной системы в условиях Земли [Григорьев А.И. с соавт., 2004].
Для разработки эффективных средств профилактики двигательных нарушений в невесомости необходимы знания механизмов их развития. Число исследований, посвященных этому вопросу, является, однако,

экипажей базируются на протоколе четырехдневного тренировочного микроцикла, включающего три нагрузочных дня и день для активного отдыха. Уровни ежедневных локомоторных тренировок в микроцикле на бегущей дорожке составляют в различные дни от 3000 до 4400 метров [Козловская И.Б., Степанцов В.И, Егоров А.Д., 2001; Kozlovskaya I.B., Grigoriev A.I., 2004].
Программа физических тренировок на МКС сформирована с учетом принципов тренировочного процесса, направленного на адаптацию организма к физическим нагрузкам [Тишлер В.А., Степанцов В.И., 1983], включая: 1) систематичность на всем протяжении полета; 2)
преимущественную направленность на поддержание определенных физических качеств (скоростной выносливости, скоростно-силовых качеств, силовой выносливости); 3) включение в комплекс физических тренировок аксиальных статических (тренировочные нагрузочные костюмы), динамических (ходьба, бег, прыжки; 4) адекватность тренировок этапам космического полета. Специфическими характеристиками тренировок в условиях длительных КП являются высокая интенсивность и соблюдение принципа интервальности. Результаты анализа данных, полученных в длительных КП и наземных условиях, показали, что в условиях микрогравитации эффективность высокоинтенсивных интервальных тренировок во много раз превосходит эффективность аэробных тренировок, выполняемых с низкой или умеренной интенсивностью [Shpakov A. V., Kozlovskaya I. В., 2011].
Основное требование к бортовым физическим тренировкам -соблюдение принципа цикличности, исходя из чего на МКС рекомендован 4-дневный микроцикл, состоящий из трех нагрузочных дней и одного дня отдыха. Локомоторные тренировки выполняются на американских бегущих дорожках TVIS (Treadmill with Vibration Isolation System) и T2, которые позволяют выполнять тренировки в активном (с включенным двигателем) и