Исходный уровень ЧСС у спортсменов циклических и ситуационных видов спорта составил в среднем 56,09 0,57 и 59,68 0,52 уд/мин соответственно (р 0,01)

ОРТОСТАТИЧЕСКАЯ ПРОБА И ПОКАЗАТЕЛИ ПОЗНОГО РАВНОВЕСИЯ СПОРТСМЕНОВ

А.С. НАЗАРЕНКО, А.С. САМОЙЛОВ, Н.В. РЫЛОВА, А.С. ЧИНКИН

Поволжская государственная академия физической культуры, спорта и туризма

Центр лечебной физкультуры и спортивной медицины Федерального медико-биологического агентства

Казанский государственный медицинский университет

В тесте Ромберга статистически значимых различий в способности к сохранению равновесия тела между борцами и футболистами практически не выявлялось. Наиболее значимые различия стабилографических показателей устойчивости вертикальной позы нами наблюдались после активной ортостатической пробы, которые статистически значимо меньше изменялись у борцов, что связано с адаптацией статокинетической системы к постоянно меняющимся условиям поддержания вертикальной позы. В контроле выявлен более низкий уровень поддержания равновесия тела, по сравнению со спортсменами, который в значительно большей степени ухудшался под влиянием ортостатической пробы.

Ключевые слова: статокинетическая устойчивость, вертикальная поза, стабилографические показатели, ортостатическая проба, равновесие тела, спортсмены.

In the Romberg test, statistically significant differences in the ability to maintain balance of the body between the wrestlers and footballers have been detected. The most significant differences stabilographic sustainability indicators vertical posture, we observed after the active orthostatic test, which significantly changed less wrestlers, which is associated with adaptation statokinetic system to continuously changing conditions of postural. In the control group revealed a lower level of maintenance of equilibrium of the body, as compared with athletes who are much more degraded by the orthostatic test.

Key words: statokinetic stability, vertical posture, stabilographic parameters, orthostatic test, balance the body, athletes.

Введение. Устойчивость вертикальной позы является одним из информативных показателей функционального состояния систем регуляции двигательных функций и устойчивости к воздействию различных видов линейных, угловых и комбинированных ускорений [1, 2]. Поэтому, в настоящее время используют стабилографические пробы для исследования устойчивости вертикальной позы человека. Такие методы применяются, как в клинике для выявления у пациентов патологических изменений, так и в спортивной деятельности для оценки уровня статокинетической устойчивости спортсмена и повышения ее функциональных возможностей, а также для изучения механизмов поддержания равновесия тела.

При помощи ортостатической пробы выявляются нарушения в системной регуляции кровообращения при смене ориентации тела по отношению к направлению силы тяжести. Но, в нашем исследовании нам интересно было оценить влияние активной ортостатической пробы на стабилографические показатели устойчивости вертикальной позы у человека. Так как, при переходе испытуемого из горизонтального положение в вертикальное и наоборот, происходит перераспределение жидких масс в полостях и в кровеносных сосудах, что в свою очередь, оказывают прямое влияние на процессы поддержания равновесия тела человека [3]. Особенно, это свойственно для специфики двигательной деятельности спортсмена в разных видах спорта, которая включает в себя активные изменения положения тела из вертикального в горизонтальное и, соответственно обратно, что при недостаточной устойчивости системы равновесия может привести к потере ориентации в пространстве и нарушению координации движений в статических и динамических условиях.

В настоящее время имеется достаточное количество научных работ в оценке устойчивости вертикальной позы, как у спортсменов, так и у неспортсменов, а также влияние различных функциональных проб на нее [1, 2, 4, 5]. Однако динамика стабилографических показателей вертикальной позы после пребывания в горизонтальном положении тела в экспериментах по позному равновесию человека полностью не исследована.

Таким образом, целью нашей работы было изучить особенности функции равновесия тела у высококвалифицированных спортсменов в норме и под влиянием активной ортостатической пробы.

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 33 человека мужского пола, 22 из которых занимаются футболом и борьбой, из них 11 человек выступают за профессиональные футбольные клубы высшей лиги России и, соответственно, 11 человек входят в сборные команды Татарстана, России по борьбе и выступают на чемпионатах России и международных турнирах. При спортивном стаже не менее 8 лет они имеют спортивную квалификацию от первого разряда до мастера спорта России. Контрольная группа состояла из студентов, не занимающихся спортом (n=11). Все исследуемые были практически здоровы и не имели каких-либо ограничений для занятий спортом.

Регуляцию вертикальной позы исследовали на стабилографическом аппаратно-программном комплексе «Стабилан 01-2» (ЗАО «ОКБ» «Ритм», Россия) путем анализа колебания центра давления в статическом тесте. Устойчивость вертикальной позы оценивали до и после активной ортостатической пробы. Испытуемый выполнял тест Ромберга с открытыми глазами (52 секунды). После стабилографического теста испытуемый ложился на кушетку и спокойно лежал в течение 5 минут, после чего он сразу же становился на стабилографическую платформу и выполнял тест Ромберга с открытыми глазами. Для оценки влияния активной ортостатической пробы на устойчивость вертикальной позы спортсменов, стабилографические показатели в тесте Ромберга с открытыми глазами сравнивали с показателями, полученными после активной ортопробы.

Для анализа устойчивости вертикальной позы до и после активной ортостатической пробы использовали следующие стабилографические показатели колебаний центра давления (ЦД): Q_X, мм - разброс по фронтальной плоскости; Q_Y, мм - разброс по сагиттальной плоскости; R, мм - средний разброс; V_СР, мм/сек - средняя скорость перемещения центра давления; V_S, мм²/с - скорость изменения площади статокинезиграммы; S_ELLS, мм² - площадь эллипса статокинезиграммы; IV, усл. ед. - индекс скорости; OD, усл. ед. - оценка движения; КФР, % - качество функции равновесия; КРИНД, % - коэффициент резкого изменения направления движения; НПВ, мм²/с - нормированная площадь векторограммы; СЛС, мм/с – среднее значение линейной скорости в процессе исследования.

Результаты представлены как средняя арифметическая выборки (М) ± стандартное отклонение (Ϭ). 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. При выполнении теста Ромберга с открытыми глазами спортсмены успешно сохраняют равновесие тела на протяжении всей пробы, колебания центра давления от вертикальной оси незначительны и большинство стабилографических показателей вертикальной устойчивости тела у футболистов и борцов не различались. Однако средний разброс и площадь эллипса были меньше у борцов (р<0,01-0,001), что характеризует меньшую площадь опоры для сохранения равновесия тела и более совершенный уровень статической устойчивости вертикальной позы, что согласуется с другими литературными данными о большей постуральной устойчивости борцов [5, 6]. Не выраженные различия по большинству показателей стабилографии у спортсменов может быть связано с низкой степенью напряжения системы регуляции позы в простых тестах, что позволяет деятельность одних подсистем регуляции вертикальной позы контролировать и компенсировать другими подсистемами. Вероятно, различия в регуляции вертикальной позы в большей степени выявляются в более сложных условиях поддержания вертикального положения тела, например, при воздействии различных функциональных проб.

У контрольных испытуемых эффективность сохранения равновесия тела по сравнению со спортсменами хуже, отклонения центра давления от вертикальной оси более выражены (р<0,05-0,001), что характеризует более высокую скорость колебания центра давления и низкую способность регуляции вертикальной позы (Табл. 1). Принципиально считается, что чем выше скорость колебания центра давления, тем ниже возможности систем регуляции равновесия.

Наши результаты о разной способности к сохранению равновесия тела в тесте Ромберга с открытыми глазами у спортсменов и контрольных испытуемых противоречат одним [1, 4, 7], показавшим одинаковую способность к поддержанию вертикальной позы, и согласуются с другими [8, 9]. Следует заметить, что в результате систематических тренировок у спортсменов повышается устойчивость регуляторных механизмов равновесия тела, что минимизирует амплитуду качания тела, среднюю скорость перемещения центра давления и увеличивает устойчивость при выполнении простых и более сложных движений статического и динамического характера. А также, можно предположить, что статистически значимые различия в способности к сохранению равновесия тела в тесте Ромберга с открытыми глазами между спортсменами и контролем могут быть еще связаны с высокой спортивной квалификацией спортсменов, что согласуются с данными об уменьшение площади эллипса и увеличение интегрального показателя «качество функции равновесия» с ростом спортивной квалификации спортсмена [10].

Таблица 1

Стабилографические показатели теста Ромберга с открытыми глазами до и после активной ортостатической пробы у спортсменов и контрольных испытуемых (М ± Ϭ)

Показатели	Тест Ромберга с открытыми глазами			Тест Ромберга с открытыми глазами после активной ортостатической пробы
Показатели	Контроль	Футбол	Борьба	Контроль	Футбол	Борьба
Q_X, мм	2,66±0,59	2,62±0,83	2,60±0,53	3,61±0,93 ^*	3,40±1,14	3,19±0,51 ^*
Q_Y, мм	4,04±0,90	3,63±0,72	3,52±0,49	5,36±0,84 ^*	4,69±1,43	4,56±0,97^*
R, мм	8,62±2,05 ^#	6,59±1,61	3,90±0,83 ^{^}	10,45±1,98 ^{* #}	8,41±2,46 ^*	5,94±2,60 ^{* ^}
V_СР, мм/сек	13,08±3,36 ^#	8,30±1,50	8,29±2,68	16,84±3,74 ^{* #}	12,28±4,07 ^*	8,65±2,95 ^{* ^}
V_S, мм²/с	4,46±7,66 ^#	4,19±0,67	4,02±0,78	7,18±1,54 ^{* #}	6,51±0,80 ^*	5,93±1,41 ^*
S_ELLS, мм²	137,06±31,73^#	99,24±24,75	79,84±16,54 ^{^}	224,28±42,52 ^{* #}	199,90±57,38^*	154,16±27,89^{* ^}
IV, усл. ед.	5,71±1,16^#	5,25±1,70	4,69±0,57	7,44±1,29 ^{* #}	5,47±1,86	6,02±1,41 ^*
OD, усл. ед.	42,05±11,91	43,43±13,66	37,19±10,41	40,85±8,80 ^*	35,09±21,18	35,57±10,59
КФР, %	80,16±4,34 ^#	85,79±9,29	90,69±2,10	69,14±5,36 ^{* #}	77,25±7,47 ^*	83,75±0,85 ^{* ^}
КРИНД, %	16,55±5,55	16,10±11,23	12,97±5,19	21,65±4,38 ^{* #}	16,87±8,58	15,72±4,90 ^*
НПВ, мм²/с	0,25±0,08 ^#	0,16±0,96	0,14±0,46	0,32±0,10 ^{* #}	0,28±0,10 ^*	0,21±0,98 ^*
СЛС, мм/с	9,67±1,59	8,29±2,68	7,54±0,81	11,73±1,82 ^{* #}	8,65±2,96	9,12±2,24 ^*

Примечание: * – статистические значимые изменения по сравнению с тестом открытые глаза соответствующей группы (р<0,05-0,001), # - значимость различий с показателями спортсменов в тесте с открытыми глазами до и после активной ортостатической пробы (р<0,05-0,001), ^– значимость различий с показателями футболистов в тесте с открытыми глазами до и после активной ортостатической пробы (р<0,05-0,001).

Под влиянием активной ортостатической пробы у спортсменов и контрольных испытуемых произошло увеличение большинства стабилографических показателей колебания центра давления (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.

Нельзя забывать, что при переходе испытуемых из горизонтального в вертикальное положение происходит перераспределение жидких масс в полостях и в кровеносных сосудах, что, в свою очередь, оказывают прямое влияние на процессы поддержания равновесия тела, вызывая увеличение колебания центра масс [3]. Кроме того, авторами ранее было выявлено наличие двух основных «позных стратегий» поддержания вертикального положения тела, используемых человеком при компенсации внешних возмущений [11]. Так, медленные возмущения, при основной вертикальной стойке человека, когда минимально действуют на него какие-либо виды раздражителей из внешней среды, компенсируются преимущественно за счет изменения угла в голеностопном суставе, что соответствует «голеностопной стратегии» («ankle strategy»). При быстром возмущении или при стоянии на узкой или неустойчивой опоре, задействуется «тазобедренная стратегия» («hip strategy»), в которой основная роль в стабилизации отводится тазобедренному суставу. Голеностопная стратегия представляет собой последовательную активацию разгибателей стопы, голени и бедра [12], что приводит к вращению тела вокруг голеностопного сустава с относительно малыми моментами в коленном и тазобедренном суставах. Тазобедренная стратегия представляет собой изгибание туловища в тазобедренном суставе и в то же самое время – против вращения в шее и голеностопном суставах при последовательной активации мышц шеи, живота и четырехглавой мышцы бедра, что вызывает увеличение скорости колебания центра давления и может привести к снижению устойчивости вертикальной позы человека [13].

Следовательно, активная ортостатическая проба приводит к снижению устойчивости равновесия тела, как у спортсменов, так и в контроле, что увеличивает роль вестибулярной и проприоцептивной системы в поддержании устойчивой вертикальной позы [2].

В полном соответствии с этим положением после активной ортостатической пробы у борцов и футболистов устойчивость вертикального положения тела снизилась, что проявляется в увеличении стабилографических показателей колебания центра давления (Табл. 1). Однако степень увеличения среднего разброса, средней скорости перемещения центра давления, площади эллипса и снижения интегрального показателя «качество функции равновесия» у борцов менее выражена, чем у футболистов (р<0,05-0,001). Меньшая величина среднего разброса и площади эллипса у борцов отражает более совершенное качество работы системы управления движениями и высокую статическую устойчивость вертикальной позы. Меньшая средняя скорость перемещения центра давления указывает на оптимальность энергозатрат в поддержании вертикальной позы и повышенную проприоцептивную чувствительность постуральных мышц, что увеличивает интегральный показатель «качество функции равновесия» борцов. Более совершенная ортоустойчивость борцов связана с постоянным стремлением вывести противника из равновесия и перевести его в положение лежа на спину. Следовательно, высокие способности к поддержанию равновесия тела в условиях противоборства являются важной составной частью успешного результата в поединке [6].

В контроле, прирост большинства стабилографических показателей колебания центра давления после активной ортостатической пробы был значительно больше, чем у спортсменов, что привело к статистически значимым различиям (р<0,05-0,001) между ними и отражает низкий уровень ортостатической устойчивости контрольных испытуемых, который приводит к снижению устойчивости вертикальной позы. В свою очередь, спортсмены имеют более высокий уровень ортоустойчивости, достаточное вегетативное обеспечение деятельности сердечно-сосудистой системы, менее значимые изменения стабилографических показателей вертикальной позы при активной ортостатической пробе и высокие показатели интегрального показателя «качества функции равновесия» по сравнению с нетренированными лицами. Это свидетельствует об улучшении их функциональных возможностей, повышении способности к произвольной и непроизвольной коррекции колебаний общего центра масс и, как следствие этого, расширении резервов вертикальной устойчивости тела [14].

Таким образом, повышенная относительно контроля способность к сохранению равновесию тела у спортсменов до и после ортостатической пробы может быть обусловлена более эффективным использованием проприоцептивной информации, поступающей от кожи и мышц голеностопного сустава, а также информации от вестибулярного аппарата [5, 6]. В формировании статокинетической устойчивости человека доминирующее значение принадлежит вестибулярному анализатору, как наиболее чувствительному к различным видам ускорений. Значима роль зрительного, проприоцептивного и интероцептивного анализаторов. Кроме анализаторных систем, для обеспечения равновесия тела и выполнения произвольных движений большое значение имеют корковые и подкорковые образования ЦНС, осуществляющие функцию равновесия, сохранение и выполнение координированных движений [15].

Заключение. Таким образом, в результате систематических тренировок у спортсменов повышается устойчивость регуляторных механизмов равновесия тела, то есть взаимодействие между зрительной, проприоцептивной, вестибулярной сенсорными системами и центральной нервной системой, что способствует росту устойчивого вертикального положения тела, как в состоянии относительного покоя, так и после активной ортостатической пробы. Вместе с тем, изменение положения тела в пространстве, прежде всего, сопровождается сдвигами кровообращения, связанными с перераспределением гидростатических давлений, таким образом, поза связана с регулированием циркуляции крови по сосудам, артериального давления и сердечного ритма [3].

В контроле выявлен более низкий уровень поддержания равновесия тела, по сравнению со спортсменами, который в значительно большей степени ухудшался под влиянием ортостатической пробы.

Статистически значимые различия в регуляции равновесия тела между борцами и футболистами проявляются под влиянием активной ортостатической пробы. При этом борцы способны поддерживать более высокий уровень статического равновесия тела, обусловленный более развитыми проприоцептивной и вестибулярной системами, который сохраняется относительно повышенным и под влиянием ортостатической пробы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Быков Е.В., Кузиков М.М., Зинурова Н.Г., Денисов К.Г. Функциональное состояние спортсменов с различными показателями качества функции равновесия // Вестник ЮУрГУ. – 2012. - № 21. – С. 22-25.

2. 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, № 6. - P. 726-732.

3. Орел В.Р., Шестаков М.П. Изменения гемодинамических и стабилографических показателей человека при ортостатических воздействиях // Сборник трудов ученых РГАФК. - М., 2000. - С. 192-199.

4. Paillard T., Montoya R., Dupui Р. Postural adaptations specific to preferred throwing techniques practiced by competition-level judoists // J. Electromyogr. Kinesiol. – 2007. – № 17. – P. 241-244.

5. Perrin P., Deviterne D., Hugel F., Perrot C. Judo, better than dance, develops sensorimotor adaptabilities involved in balance control // J. Gait Posture. - 2002. - Vol. 15. - P. 187-194.

6. Perrot C., Perrin P., Deviterne D. Influence of training on postural and motor control in a combative sport // J. Hum. Mov. Studies. – 1998. – № 35. – P. 119-135.

7. Vuillerme N., Nougier V. Attentional demand for regulating postural sway: the effect of expertise in gymnastics // Brain. Res. Bull. – 2004. – V. 15. – P. 161.

8. Trembach А.В., Sliva S.S., Kurochkina E.L. Posture stability perfection and spectrum EEG mapping changes during gymnastics training in girls 4-7 years // J. Gait and Posture. 2005. Vol. 21. P. 14-17.

9. Романова Ю.Н. Физиологические механизмы повышения позной устойчивости у человека: диссертация … канд. биол. наук / Ю.Н. Романова. – Краснодар, 2000. – 166 с.

10. Капилевич Л.В., Бредихина Ю.П. Координация парных двигательных действий у спортсменов (на примере спортивных бальных танцев) // Бюллетень сибирской медицины. – 2013. - Том 12, № 2. - С. 204–210.

11. Nashner L.M., McCoIlum G. The organization of human postural movements: A formal basis and experimental synthesis // Behav. Brain Sci. – 2001. – Vol.8. – P. 135-172.

12. Kavounoudias A., Roll R., Roll J.P. Foot sole and ankle inputs contribute jointly to human erect posture regulation // Journal of Physiology. - 2001. - Vol. 53. - P. 869–878.

13. Грибанов А.В.,Шерстенникова А.К. Физиологические механизмы регуляции постурального баланса человека (Обзор) // Вестник северного (арктического) федерального университета. Серия: Медико-биологические науки. – 2013. - № 4. – С. 20-29

14. Новак С.З. Биодинамика икроножной мышцы в условиях ортоградного равновесия тела человека / С.З. Новак // Физическое воспитание студентов творческих специальностей. – 2001. - № 3. – С. 6-8.

15. Буйнов Л.Г. Статокинетическая устойчивость и подходы к ее фармакологической коррекции // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. - 2002. - № 2. - С. 27-50.

REFERENCES

1. Bykov E.V., Kuzikov M.M., Zinurova N.G., Denisov N.G. Functional condition of athletes with different levels of quality of the equilibrium function // Journal of South Ural State University Journal. Series: Education, Health care, Physical culture. - 2012. no 21, рр. 22-25. (in Russ.).

2. Nazarenko A.S., Chinkin A.S. Cardiovascular, impllent and reactions of various specializations athletes on vestibular irritation // Human Physiology. – 2011, Vol. 37, no 6, рр. 726-732.

3. Orel V.R., Shestakov M.P. Changes in hemodynamic parameters and stabilographic rights under orthostatic effects // Proceedings of the scientists RGAFK. - M., 2000. - pp. 192-199.(in Russ.).

4. Paillard T., Montoya R., Dupui С. Postural adaptations specific to preferred throwing techniques practiced by competition-level judoists // J. Electromyogr. Kinesiol. – 2007. no 17. рр. 241-244.

5. Perrin P., Deviterne D., Hugel F., Perrot C. Judo, better than dance, develops sensorimotor adaptabilities involved in balance control // J. Gait Posture. - 2002. Vol. 15. рр. 187-194.

6. Perrot C., Perrin P., Deviterne D. Influence of training on postural and motor control in a combative sport // J. Hum. Mov. Studies. – 1998. no 35. pp. 119-135.

7. Vuillerme N., Nougier V. Attentional demand for regulating postural sway: the effect of expertise in gymnastics // Brain. Res. Bull. – 2004. no. 15. – pp. 161.

9. Romanova Yu.N. Physiological mechanisms to improve sustainability within a person: the dissertation ... the candidate . biol. science. - Krasnodar, 2000. - 166 p. (in Russ.).

10. Kapilevich L.V., Bredikhina Yu.P. Pair motor coordination action in sportsmen (on the example of ballroom dancing) // Bulletin of Siberian Medicine. - 2013. Vol. 12, no 2, рр. 204-210. (in Russ.).

11. Nashner L.M., McCoIlum G. The organization of human postural movements: A formal basis and experimental synthesis // Behav. Brain Sci. – 2001. Vol. 8. pp. 135-172.

12. Kavounoudias A., Roll R., Roll J.P. Foot sole and ankle inputs contribute jointly to human erect posture regulation // Journal of Physiology. - 2001, Vol. 53, pp. 869–878.

13. Gribanov A.V., Sherstennikova A.K. Physiological mechanismsof human postural balance regulation (review) // Journal of Northern (arctic) Federal University. Series: Medico-biological sciences. – 2013. no 4, рр. 20-2. (in Russ.).

14. Novak S.Z. Biodynamics gastrocnemius under orthograde equilibrium of the human body // Physical education students of creative disciplines. - 2001. no 3. pp. 6-8. (in Russ.).

15. Bujnov L.G. Statokinetic stability and approaches to its pharmacological correction // Reviews of clinical pharmacology and drug therapy. – 2002, no 2, рр. 27-50. (in Russ.).