К ВОПРОСУ О ВЕРТИКАЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

Лайуни Рида Бен Шедли

Национальный университет физического воспитания и спорта Украины.

Ортоградное положение тела человека - это такое положение, при котором все крупнейшие звенья его тела располагаются параллельно вертикальной (продольной) оси, перпендикулярно горизонтальной плоскости, а ОЦМ тела поднят на максимальную высоту над опорой ( А.Н. Лапутин, В.А. Кашуба, 1999).

Исследованиями многих авторов (В.А.Болобан, 1900, К.Бретз, 1997, А.И. Алешина, 2000), было установлено, что прямостояние тела человека, наряду с наследственными предпосылками, нуждается в постоянной тренировке органов и систем, обеспечивающих состояние равновесия тела.

К факторам, обуславливающим способность тела человека сохранять равновесие относят совместную мобилизацию возможностей зрительной, слуховой, вестибулярной и соматосенсорной систем.

Среди механизмов сохранения равновесия следует выделить два наиболее важных. Первый из которых проявляется тогда, когда основным двигательным заданием является сохранение равновесия. В этом случае поддержание вертикальной позы является результатом регуляторного механизма, который действует на основе постоянных коррекций. Устранение незначительных нарушений равновесия происходит путем рефлекторного напряжения мышц, а устранение существенных нарушений - быстрым рефлекторным перемещением в сторону стабильной площади опоры. Второй механизм реализуется, когда поздние реакции входят в состав движений со сложной координацией и каждая из которых имеет предупредительный, а не рефлекторный характер и является составной частью программы двигательного действия.

При реализации, как первого, так и второго механизма основная роль принадлежит переработке афферентной импульсации, которая поступает от анализаторов. Систему сохранения равновесия можно представить в виде совокупности подсистем, которые имеют относительную автономию. Каждая подсистема стремится к минимализации двигательного взаимодействия с другими подсистемами в интересах энергетически экономных, биомеханически целесообразных движений. При этом для подсистем центральной нервной системы (ЦНС) устанавливаются только общие правила взаимодействия.

Каждому отклонению тела от оптимального положения должно соответствовать восстановительное усилие человека. При этом часто возникает "гиперкомпенсация", когда проекция ОЦМ "проскакивает" по инерции наилучшее положение. В этом случае возникают обратно-колебательные движения, которые называются балансированием. Очевидно, чем меньше амплитуда движений при балансировании, тем выше качество выполнения упражнения.

При сохранении тела человека приходится уравновешивать не только силу тяжести, но и многие другие силы. С точки зрения задачи уравновешивания сил можно выделить три вида статистической работы мышц:

- удерживающая работа - против момента силы тяжести; моментами сил тяги мышц уравновешены моменты силы тяжести биозвеньев;

- укрепляющая работа - против сил тяжести, действующих на разрыв; силы мышечной тяги укрепляют сустав, принимают на себя нагрузку;

- фиксирующая работа - против сил тяги мышц-антагонистов и других сил; силы мышечной тяги лишают звено возможностей движения, действуя друг против друга по направлению, но совместно - по задаче.

Сохранение вертикальной позы тела человека достигается управлением уравновешивающими и восстанавливающими силами при компенсаторных, амортизирующих и восстанавливающих движениях.

Компенсаторные движения направлены на предупреждение выхода ОЦМ тела за пределы зоны хранения положения при возмущающих воздействиях и при движениях на месте. Эти движения выполняются обычно одновременно с отклонениями и, как правило, автоматически.

Амортизирующие движения уменьшают эффект действия возмущающих сил. Это обычно уступающие движения, которые направлены в сторону действия возмущающей силы. Они замедляют начавшееся отклонение и останавливают его.

Восстанавливающие движения направлены на возвращение ОЦМ тела в зону сохранения положения из зоны восстановления положения: либо под действием внешней силы переместить ОЦМ тела в зону сохранения равновесия, либо, переместить точку опоры, "подвести" ее под ОЦМ тела.

Нередко приходится сочетать два, а то и три способа сохранения и восстановления положения в виде одного комбинированного действия.

Рассматривая тело человека как систему взаимно подвижных масс, следует отметить, что оно обладает вполне определенными динамическими свойствами. В зависимости от того, как эти массы располагаются в пространстве относительно друг друга, а также, на сколько они подвижны, зависят и динамические свойства всего тела человека. Эти же динамические свойства в свою очередь в соответствующей степени определяют энергетику организма человека.

С целью изучения влияния на тело человека разнообразных механических воздействий среды обычно исследуют соотношение масс его относительно подвижных звеньев, определяют его инерционные, упругие и гистерезисные характеристики и в целом его механический импеданс, под которым понимается отношение приложенных к нему так называемых возмущающих сил к его результирующей скорости. Для этих целей разрабатывают различные механические модели тела человека. Однако при построении таких моделей необходимо знать распределение в пространстве подвижных масс звеньев тела человека, а также желательно получить амплитудно-частотные характеристики их колебаний.

Анализ специальной литературы показывает, что исследованиями такой актуальной проблемы уже давно занимается множество специалистов, в частности, при решении сложнейших промышленных и эргономических задач построения так называемых "человеко-машинных" систем. Не смотря на это многие аспекты такого рода проблем, все еще остаются неизученными. К таким, почти полностью не изученным вопросом эргономической биомеханики относятся проблемы исследования амплитудно-частотных характеристик колебаний масс тела детей различного возраста. А между тем эти проблемы являются чрезвычайно актуальными не только с сугубо теоретических позиций, но и, прежде всего с эргономической и медицинской точек зрения. Эти параметры необходимо знать, прежде всего, для того, чтобы обезопасить организм ребенка от механических воздействий среды не только при занятиях спортом, но и в обычной жизни, при его взаимодействиях с различными образцами техногенной среды нашей жизни.

Поступила в редакцию 08.01.2002г.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!