Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Кинтюхин Антон Сергеевич

Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера
<
Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кинтюхин Антон Сергеевич. Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера: диссертация ... кандидата биологических наук: 03.01.02 / Кинтюхин Антон Сергеевич;[Место защиты: Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа - Югры].- Сургут, 2015.- 118 с.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Биофизические механизмы регуляции вертикальной устойчивости при низкой физической активности 11

1.1. Общая характеристика вертикальной устойчивости 11

1.2. Кинезиологический потенциал человека 14

1.3. Биомеханика вертикального баланса и риск падений пожилых женщин 22

Глава 2. Объект и методы исследования 35

2.1. Оценка физического развития женщин 37

2.2. Оценка вертикальной устойчивости 40

2.3. Методы статистической обработки экспериментальных данных 44

2.4. Метод многомерных фазовых пространств состояний 45

2.5. Расчет матриц межаттракторных расстояний 48

Глава 3. Анализ биомеханических управляющих воздействий на состояние вертикальной устойчивости женщин 50

3.1. Оценка состояния вертикальной устойчивости в зависимости от уровня физической подготовленности, композиции тела и локомоторной активности женщин с разным уровнем физической активности 50

3.2. Результаты биомеханического анализа изменений постуральной устойчивости женщин под влиянием внешних управляющих воздействий 61

3.3. Результаты исследования изменения состояния постуральной устойчиво сти женщин под влиянием внешнего управляющего воздействия методом мно гомерных фазовых пространств 65

Заключение 83

Выводы 84

Практические рекомендации 85

Список литературы 86

Кинезиологический потенциал человека

Кинезиологический потенциал современного человека, определяемый как совокупность элементов морфологической, физиологической, биомеханической и психологической природы, до недавнего времени вполне обеспечивал реализацию двигательной функции человека. В последние два-три десятилетия он катастрофически снижается [2, 25]. По сути дела, происходит гигантская флуктуация, обусловленная переходом человечества в индустриальное, а затем в отдельных странах за короткий исторический срок и в постиндустриальное общественное устройство [4]. Академик А.И. Берг отмечал в одной из своих статей, что 100 лет назад на долю мышечной силы человека приходилось до 96% всей его деятельности в быту и на производстве. В настоящее время физический компонент труда составляет едва ли 5-6% от всего объема повседневной деятельности, выполняемой человеком [1]. Драматизм происходящего усугубляется тем, что наряду со снижением общего объема физической активности (ФА) существенно возросли интеллектуальные запросы и уровень психоэмоционального напряжения на производстве, повысился темп жизни, изменились в худшую сторону экология, состав продуктов и рацион питания, качество воды и условия жизни в городах [37, 8, 31, 15]. Подобного рода изменения характерны для всех возрастных кластеров населения. Затрагивают они и второй зрелый и пожилой возраст женщин.

В первом приближении кинезиологический потенциал можно оценить по состоянию физической подготовленности и физической активности, связанной с состоянием здоровья вообще и мышечной системы человека, в частности.

Мышечная система. Kostic R, Pantelic S, Uzunovic S, Djuraskovic R. (2011) отмечают, что снижение уровня физической активности и функциональной подготовленности происходит в целом сходно как у женщин, так и у мужчин и обусловлено процессом старения. Различия между молодыми и пожилыми людьми наблюдались, главным образом, за счет снижения силы мышц верхних и нижних конечностей, изменения процентного содержания жира, уменьшения гибкости, ловкости и выносливости. Авторы считают, что физическая подготовленность характеризует кинезиологический потенциал человека, необходимый для нормальной повседневной деятельности, осуществляемой самостоятельно без видимых признаков усталости. Однако процесс старения неизбежно приводит к снижению вышеназванных физических качеств, а именно силы, выносливости, ловкости и гибкости, что приводит к затруднениям в повседневной жизнедеятельности и мешает нормальному функционированию организма пожилых людей [207, 243].

Пожилые люди в большинстве своем демонстрируют сниженный уровень повседневной физической активности, хотя вполне возможно информированы, что ФА имеет важное значение для поддержания самостоятельной независимой жизни [251], профилактики хронических заболеваний [104] и сохранения качества жизни [63].

Многочисленные наблюдения показывают, что физическая активность, осуществляемая в достаточном объеме, поддерживает на должном уровне функциональную подготовленность. В противном случае, пожилые люди, ведущие физически низко активный стиль жизни, рискуют потерять свою мышечную массу, что может уменьшить объем движений на 10-40%, в зависимости от конкретной части тела. При этом снижение мышечной массы тела сопровождается примерно 30-ти процентным снижением силы мышц [141].

По данным других исследователей мышечная масса, как правило, сокращается на 30-50% с возрастом в интервале от 30 до 80 лет [83]. Атрофия мышечных волокон II типа является основной причиной сокращения количества мышечных волокон [150]. Кроме того, потеря мышечной массы происходит со скоростью около 12-14% за каждое десятилетие в возрасте после 50 лет [132].

Негативным следствием снижения мышечной массы, баланса и гибкости является увеличение числа падений на 35-40% у людей старше 60 лет [126, 203, 119]. В целом, пожилые люди (мужчины и женщины), как правило, менее гибкие, чем молодые люди. Кроме того, оказалось, что женщины имеют тенденцию быть более гибкими, чем мужчины. Так, например, C.G.S.D. Araujo (2008) сообщил, что после 60 лет бразильские женщины в изученной им выборочной совокупности были на 20-40% более гибкими, чем их ровесники мужчины [47].

Возрастное снижение мышечной массы и силы, известное как саркопения, является установленным фактором риска для здоровья и независимости в пожилом возрасте. Показатели мышечной силы оказались сильно связаны с уровнем общей заболеваемости, функциональной независимости и смертности пожилого населения [204, 165, 182, 80]. Кроме того, было показано, что высокий уровень физической активности и функциональной готовности, снижает риск падений и получения травм, тогда как преобладание сидячего образа жизни ведет к снижению мышечной массы, потере прочности костей и увеличению массы подкожной жировой клетчатки. В отдельных работах [142, 149] показано наличие значимой связи между физической активностью, силой мышц и непосредственно измеренной мышечной массой [87, 158, 190] у пожилых людей. Однако эти результаты не согласуются с исследованиями других авторов [143, 131, 84], которые не наблюдали каких-либо значимых зависимостей между выше указанными показателями.

Кардиореспираторная система. Также как и мышечная подвержена изменениям и значительно снижает аэробную способность уже после 40 лет. К 65 годам эта способность снижается примерно на 30% [141]. Это означает, что способность пожилых людей к занятиям аэробного характера, таким как ходьба и бег, снижается. Особенно заметно это сказывается на людях преклонного возраста, в связи со снижением максимального потребления кислорода примерно на 0,5-1,0% в год [159].

По данным World Health Report: Reducing risks, Promoting Healthy Life Geneva: World Health Organization (2002) среди нарушений сердечно-сосудистой системы высокое артериальное давление является основной проблемой общественного здравоохранения во всем мире. Болезнь уносит примерно 7 млн. 100 тыс. жизней во всем мире. Появляется все больше доказательств того, что развивающиеся страны сталкиваются с растущей опасностью гипертонии и других сердечно-сосудистых заболеваний [135, 40].

Избыточный вес и ожирение. Уровень ФА уменьшается по мере старения, что, в свою очередь, снижает функциональную способность женщин и мужчин. Несмотря, на то, что старение организма связано со снижением физической активности и функциональной готовности, особенно после 60 лет, регулярные занятия физическими упражнениями могут замедлить темпы снижения, как аэробных возможностей, так и возможностей костно-мышечной системы и, следовательно, способствовать улучшению работоспособности [73, 134, 205, 241, 169].

Биомеханика вертикального баланса и риск падений пожилых женщин

Эта величина является показателем асимметрии расположения центральной точки аттрактора относительно геометрического центра аттрактора (центр симметрии m-мерного параллелепипеда).

Состояние спортсменов стрелков и не стрелков описывается точкой в т-мерном пространстве, координаты которого образуют диагностические признаки X. (здесь / = 1,2,....т, где т - общее число диагностических признаков, отобранных нами на основании экспертных оценок с позиций теории информации). Диагностические признаки X. представляют параметры порядка ВСОЧ X в m-мерном фазовом пространстве состояний. Полученные значения (компартменты) X. по каждому / -му признаку переносятся в фазовое пространство состояний на базе ЭВМ. В результате для каждой группы спортсменов и не спортсменов определенного пола получается набор точек в виде «облака», которые имеют свои координаты на всех осях X. (/ = l,2,....m) и которые для каждой координаты X. имеют свои (для каждой группы участников) крайние значения (границы отрезков А Хна осях х). Они обозначаются как флуктуации вектора состояния по каждой координате X., а вектор D= {D ,D D )т характеризуют общую степень флуктуации вектора состояния в фазовом пространстве состояний для участников определенной группы. Полученные значения всех граней D в фазовом пространстве состояний образуют некоторый m-мерный параллелепипед, внутри которого движется вектор состояния в фазовом пространстве состояний для данной группы участников. Для этой группы рассчитывается объем m-мерного параллелепипеда V как произ о ведение всех D граней: У = IJ D , внутри которого находится квазиаттрак 1 8 /=1 1 тор движения вектора состояния в фазовом пространстве состояний, и который приблизительно будет представлять объем этого квазиаттрактора. Если необходимо сравнить различные группы, производится расчет у объема квазиат о трактора предыдущей и у последующей группы участников и рассчитывает о ся изменение этих объемов (А У =у - у\)- Одновременно производится расчет координат вектора X = (X ,Х ,..Х )т центра С m-мерного паралле лепипеда, представляющего центр квазиаттрактора движения вектора состоя (х +Х ) ния по формуле: Х.= гтах гтт . Наконец, производится расчет пока зателя асимметрии г, который равен расстоянию между центром С квазиаттрактора движения вектора состояния и центром, т.е. средневзвешенным (центр всех статистических математических ожиданий) X = (х ,х, ,...Х )т по формуле: Г= ЛІ E \XiC —X.„). Чем больше Г, тем дальше стохастический центр отстоит от хаотического (т.е. центра квазиаттрактора). Для определения значимости каждого X. компонента вектора состояния для всего вектора Xk вводили параметр Л , показывающий степень изменения объема квазиаттракторов для k-го кластера данных до и после уменьшения размерности фазового пространства. В исходном приближении Ru = (Vu ,-Vu )1 Vu . После исключения поочередно каждой из / координат вектора X (например, для двухкластерных систем) вычисляются вторые приближения парамет ров Rj= (V; -Vj )/Vj . Таким образом, получаем вектор Л = (R ....,Rm)T, т.е. вектор значений, по которым можно определить уменьшилась или увеличилась относительная величина квазиатракторов Кпри изменении размерности фазового пространства. При уменьшении относительных размеров V, анализируются параметры системы и на основе их изменчивости делается заключение о значимости каждого X. элемента вектора состояния для всего вектора Xk = ( Х.,Х2,..х )т, т.е. для J -го испытуемых из к -го массива данных.

Сначала в программу расчета на ЭВМ поочередно вводятся исходные компоненты ВСОЧ в виде матриц А биосистемы по каждому из к кластеров (всего таких матриц Р). Данные могут вводиться вручную либо из текстового файла; получаем матрицу состояний для всех/» кластеров в m - мерном фазовом пространстве, причем / - бегущий индекс компонента вектора х (i = i,...,m), а у - номер биообъекта (испытуемого) (у = і,...,и), бегущий индекс кластера к определяет число массивов (групп испытуемых) данных (к = \,...,р), т.е. элемент такой (А) матрицы а представляет к -й кластер биосистем, /-й компонент

Основной блок связан с методом расчета матриц межаттракторных расстояний, который заключается в том, что анализ параметров стабилометрии проводили в отношении нескольких групп испытуемых, мы регистрировали параметры функций организма каждого человека и/или группы. Эти параметры образовывали наборы (компартменты) диагностических признаков в пределах одной фазовой координаты xt - из набора всех координат m-мерного фазового пространства с одинаковыми диагностическими характеристиками, а каждый человек со своим набором признаков (компоненты вектора состояния организма данного человека задавался точкой в этом фазовом пространстве состояний так, что группа испытуемых образовывала некоторое "облако" (квазиаттрактор) в фазовом пространстве состояний. При этом разные группы обследуемых из-за разных воздействий на них образовывали разные "облака" - квазиаттракторы в фазовом пространстве состояний и расстояния z- (к и /- номера групп обследуемых) между хаотическими или стохастическими центрами этих разных квазиаттракторов формировали матрицу z. Эта матрица задает все возможные расстояния между хаотическими или стохастическими центрами квазиаттракторов, описывающих состояние разных групп обследуемых с учетом, например, до и после влияния ВУВ и характера воздействия (нумеруются по вертикали, например, в расчетной матрице z). Полученные расстояния между центрами к -го и/-го хаотического (или стохастического) квазиаттракторов количественно представляют степень близости (или, наоборот, удаленности) этих 2-х сравниваемых квазиаттракторов в фазовом пространстве состояний, что является ин-тегративной мерой оценки постуральной устойчивости человека, находящегося в различных экологических условиях, или в разных возрастно-половых группах, или с учетом других различий.

Методы статистической обработки экспериментальных данных

Ведущим параметром порядка, который существенно влиял на поведение вектора устойчивости в контрольной группе в четырех тестах оказались: индекс устойчивости (ИУ, у.е.) и динамический компонент равновесия (ДК, у.е.), в остальных тестах (тест Ромберга с открытыми и закрытыми глазами) ведущим параметром порядка была площадь СКГ. Показатель скорости общего центра давления так же существенно влиял на поведение вектора устойчивости в тестах с закрытыми глазами.

Результаты в группе сравнения достаточно сильно отличались в тестах основная стойка глаза закрыты (ОСГЗ), где расстояние между центрами квази аттракторов составляло 79,32 усл. ед., что намного больше по сравнению с КГпосле (7,94 усл. ед.) и ЭГпосле (26,08 усл. ед.). В тесте Ромберга глаза открыты тоже были выявлены существенные различия (4,42 vs 23,81 в ЭГпосле и 18,65 в КГпосле (табл. 9).

Что касается показателей объемов Vx и Vy в экспериментальной группе, то можно наблюдать уменьшение квазиаттракторов по всем тестам кроме одного: оптокинетической пробы вправо с результатом 4,06 у.е. против 4,80 у.е. (табл. 7), в контрольной группе изменения произошли в сторону уменьшения в 3-х из 6-й тестов (рис. 18).

Динамика общих объемов квазиаттракторов Vx и Vy в тестах на вертикальную устойчивость у женщин, А - экспериментальная группа, Б - контрольная группа до и через 12 недель управляющего биомеханического воздействия. Условные обозначения: ТРГО/ТРГЗ - тест Ромберга, глаза открыты/закрыты; ОКП/ОКЛ - оптокинез вправо/влево; ОСГО/ОСГЗ - основная стойка, глаза открыты/закрыты.

Данные, приведенные на рис. 18, свидетельствуют, что после 12-недельных тренировок наиболее значимое увеличение объемов квазиаттракторов произошло в тесте «основная стойка глаза закрыты» в экспериментальной группе - 8,09 усл. ед. по сравнению с контрольной - 1,24 усл. ед.

Таким образом, установлено, что внешнее управляющее воздействие в ви-де комплекса общеразвивающих физических упражнений в течение 12-ти недель существенных изменений в регуляции равновесия не вызывало, за исключением повышения контроля во фронтальной плоскости с закрытыми глазами. В то же время, тренировки на стабилометрической платформе с использованием реабилитационных видеоигр с обратной связью способствовали повышению вертикальной устойчивости женщин за счет оптимизации положения ЦД во фронтальной и сагиттальной плоскостях, снижения максимальной амплитуды колебаний ЦД во фронтальной и сагиттальной плоскостях, а также снижения средней скорости колебаний ЦД.

Анализ матриц межаттракторных расстояний (MP) Zij показал, что расстояние zij между статистическими и хаотическими центрами квазиаттракторов в тестах с закрытыми глазами (в основной стойке и тест Ромберга) существенно отличаются, во всех остальных тестах с открытыми глазами таких изменений не наблюдается (рис. 19).

Обращает на себя внимание, что поддержание баланса по данным тестов с открытыми глазами (ОСГО и ТРГО) в ЭГ и КГ имеет сходную динамику изменений расстояний квазиаттракторов между статистическими и хаотическими центрами. Легко видеть, что расстояние между статистическими центрами квазиаттракторов в тесте ОСГО и ТРГО меньше в экспериментальной группе по сравнению с контролем (138,34 и 17,53 vs 146,5 и 30,18), соответственно. Иная динамика наблюдается в расстояниях Zij между статистическими и хаотическими центрами квазиаттракторов в тестах с закрытыми глазами в исследуемых группах. Видно, что MP между стохастическими центрами выше в контрольной группе, a MP между хаотическими центрами выше в экспериментальной группе (рис. 19). 22 12 97

Матрицы межаттракторных расстояний Zij между центрами А) статистических и Б) хаотических квазиаттракторов в экспериментальной и контрольной группах. По оси абсцисс представлены наименования тестов, измеряющих способность регулировать вертикальную устойчивость. Подобная динамика может говорить о том, что в отсутствии визуального контроля система равновесия находится в большей степени хаотичности и имеет больше степеней свободы для поддержания вертикального равновесия тела.

Ведущим параметром порядка, влияющим на поведение вектора устойчивости, во всех группах, оказалась площадь статокинезиограммы с 90% доверительным интервалом (S90). Изменения параметров квазиаттракторов обеих групп имели сходную динамику, поэтому мы объединили данные для анализа методом многомерных фазовых пространств.

В контрольной группе показатели асимметрии Rx и Ry уменьшились с 31,75 до УБВ-1 до 7,64 после УБВ-1 в тесте с закрытыми глазами в основной стойке. Практически по всем параметрам общий ОК после физических упражнений преобладал над ОК до проведения упражнений УБВ-1 (табл. 10).

Условные обозначения: ХО - среднеквадратичное отклонение ОЦД в фронтальной плоскости (мм), XI - среднеквадратичное отклонение ОЦД в сагиттальной плоскости (мм), Х2 - максимальная амплитуда колебаний ОЦД в фронтальной плоскости (мм), ХЗ - максимальная амплитуда колебаний ОЦД в сагиттальной плоскости (мм), Х4 - скорость ОЦД (мм/с), Х5 - уровень 60% мощности спектра в фронтальной плоскости (Гц), Х6 - уровень 60% мощности спектра в сагиттальной плоскости (Гц), Х7 - площадь статокинезиограммы 90 (мм2), Х8 - отношение длины эллипса к его ширине (ед), Х9 - отношение длины статокинезиограммы к ее площади (1/мм), Х10 - уровень 60% мощности спектра по вертикальной составляющей (Гц), XII - индекс равновесия (мм2/с), Х12 - индекс устойчивости до 2005г. (ед), Х13 - индекс устойчивости (ед), Х14 - динамический компонент равновесия (ед).

Ведущими параметрами порядка, которые существенно влияли на поведение вектора устойчивости, были: среднеквадратическое отклонение ОЦД в са-гиттальной плоскости (у, мм), скорость ОЦД (V, мм/с), индекс устойчивости (ИУ, усл. ед.) и динамический компонент равновесия (ДК, усл. ед.).

В экспериментальной группе ОК в тесте «основная стойка» с закрытыми глазами после воздействия так же преобладал над ОК до воздействия, за исключением частотных параметров (табл. 10). В ЭГ ведущим параметром поряд ка в тесте «основная стойка» с закрытыми глазами являлся один параметр площадь СКГ с 90% доверительным интервалом (S90).

Анализ ОК показал, что параметр R0 (относительная погрешность), который отражает степень изменения объема квазиаттрактора для каждого кластера до и после уменьшения размерности фазового пространства, в обеих группах составлял - 105%.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что поддержание баланса по данным теста «основная стойка» с закрытыми глазами в обеих группах имеет сходную динамику изменений квазиаттракторов: общие объемы квазиаттракторов после влияния УБВ-2 в экспериментальной группе и УБВ-1 в контрольной группе, превышали объемы квазиаттракторов до воздействия УБВ-2 и УБВ-1, за исключением частотных параметров устойчивости.

Ведущим параметром порядка, влияющим на поведение вектора устойчивости, во всех группах, оказалась площадь СКГ. Выявленные закономерности подтверждаются и при анализе ведущих параметров порядка в трехмерном фазовом пространстве состояний в экспериментальной группе (рис. 20, 21) и контрольной группе (рис. 22, 23).

Результаты биомеханического анализа изменений постуральной устойчивости женщин под влиянием внешних управляющих воздействий

Некоторые параметры стабилометрии, такие как координаты ЦД, длина и площадь СКГ или девиация ЦД, выраженные в миллиметрах или других линейных единицах, не являются 100% сравнимыми, именно в силу того, что они выражены в абсолютных единицах. При обследовании пациентов с разным типом конституции и ростом степень сравнимости данных может подвергаться сомнению. Однако отечественные авторы [9.] не обнаружили какого-либо влияния роста обследуемого на параметры устойчивости.

Однако последующие новые данные других авторов демонстрируют противоречивые результаты. Поэтому исследователи нередко прибегают к нормированию с учетом антропометрических данных пациента. Например, девиации ЦД выражаются в градусах угла отклонения, скорость перемещения ЦД также может нормироваться с учетом роста пациента [189]. Dick R.B., Bhattacharay А., Shukla R. (1990) используют нормирования с учетом роста и веса обследуемого. В этом контексте очень интересно исследование, посвященное сравнению лабораторных и клинических результатов регистрации стабилограммы [49]. Оказалось, что на результаты измерения клинических стабилометрических систем влияние оказывает именно рост обследуемого, а лабораторные установки наиболее чувствительны к возрасту. Влияние роста обследуемого на регуляцию основной стойки было обнаружено немецкими [53] и отечественными исследователями [6, 7, 38]. Вместе с тем, американскими учеными Peterka R.J., Black F.O. (1990, 1991) при исследовании влияния возраста на стабилометрические параметры обнаружены очень незначительные возрастные различия, обнаруживаемые только после нормирования параметров к росту пациента.

Найденная нами зависимость между массой мышечной ткани, имеющей тенденцию к росту в экспериментальной группе и уровнем устойчивости, может быть обусловлена влиянием тренировочных занятий на стабилоплатформе, лямбда Уилкса = 0, 4016, F(2,17) = 12,665, 3=0,0004. Таким образом, можно предположить, что вертикальная устойчивость женщин зависит от мышечного компонента тела, соответственно, чем больше мышечная масса тела (предположительно нижних конечностей), тем выше постуральная устойчивость.

По результатам регрессионного анализа, выявлена зависимость между величиной артериального давления женщин в покое и их возрастом (п=100). С возрастом происходит увеличение систолического (САД) и диастоли-ческого артериального давления (ДАД), что согласуется с ранее полученными наблюдениями Murphy М.Н. (2007).

Все балансировочные движения происходят в пределах рабочей амплитуды голеностопного сустава. В описанном положении сустав может замыкаться только активно - действием трехглавой мышцы голени. При этом трехглавая мышца выполняет силовую работу, а передняя болыпеберцовая - коррекцион-ную. Основная функция контроля баланса отводится камбаловидной мышце. [125]. Именно балансировочные движения в голеностопных суставах являются для нормальной стойки основными [9, 125], причем голеностопный сустав выполняет свою балансировочную функцию за счет мышечных усилий.

Многие авторы подтверждают факт, что активация мышц играет важную роль в организации постурального контроля [176, 256, 231]. При этом контроль позы требует точно скоординированных мышечных действий многих групп мышц одновременно [133]. Согласованность действия мышц необходима для адекватного мышечного ответа на возникающие воздействия [88].

Снижение массы тела, индекса массы тела, охвата талии и нормализацию величины артериального давления под влиянием регулярных оздоровительных тренировок у женщин констатировали Kelley G.A.(2001), Murphy М.Н. (2007), Thomson J.L. (2012) и многие другие исследователи. Было показано, что физическая нагрузка (например, количество ежедневных шагов, характеризующих уровень физической активности), достоверно коррелировало с изменением охватных размеров талии, индексом массы тела и количеством жировой массы (-0,28 R -0,20). В наших наблюдениях индекс массы тела в выборке Сургут-ских женщин был исходно ниже (28,1 против 34,2 кг/м ), чем у американских женщин того же возраста в сравнении с данными Thomson J.L. (2012). При этом в группе регулярно тренировавшихся женщин в Сургуте ИМТ снижался с 27,6 (25,4; 31,9) кг/м2 (начало исследования) до 26,9 (24,7; 30,4) кг/м2 (36 недель исследования) (р=0,042). В контрольной группе ИМТ, напротив, повышался до 28,1 (24,9; 33,9) кг/м2 (р 0,048). Поскольку ИМТ характеризует степень риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, то его увеличение у женщин группы сравнения следует рассматривать как негативное явление.

Снижение охватных размеров талии и бедер также рассматривается как благоприятный прогностический признак. Для оценки увеличения рисков для здоровья, связанных с охватом талии используются стандарты Всемирной организации здравоохранения. При охвате талии 80см имеет место обычный риск, при 80-88см - повышенный риск, при 88см - существенно повышенный риск. У изучаемой нами выборке сургутских женщин охват талии составлял 86,5 (79,9; 99,3) см, что соответствует группе повышенного риска. Под влияни ем регулярных физических нагрузок величина ОТ снижалась в экспериментальной группе женщин более чем на 1см, в то время как в группе сравнения величина ОТ увеличивалась до 89,5 (81,4; 101,2) см, что свидетельствует о переходе в группу существенно повышенного риска.

Изменение других показателей физического развития взрослых женщин изучаемой нами выборочной совокупности в целом соответствовало данным других авторов.

Нам представляется, что в течение последующих изысканий необходимо усилить работу по формированию приверженности (привычки) женщин к регулярным тренировкам за счет направленного применения познавательных и поведенческих стратегий, а также закрепления положительного двигательного опыта, полученного в условиях коллективных занятий.

Таким образом, регулярные физические упражнения, осуществляемые в условиях контролируемых занятий, способствуют снижению индекса массы тела, уменьшению охватных размеров талии и бедер, улучшению функции внешнего дыхания, снижению диастолического артериального давления и ЧСС после нагрузки у женщин 50-ти летнего возраста, постоянно проживающих в ХМАО-Югре (Сургуте).

Приведенные данные показали, что тренировки на стабилометрической платформе с биологической обратной связью в виде реабилитационных игр и тренажеров на равновесие в течение 12-ти недель занятий повышают вертикальную устойчивость женщин. В то же время общеразвивающие упражнения, регулярные занятия в рамках управляющего биомеханического воздействия для повышения уровня физической подготовленности и физической активности являются внешним стимулом, воздействующим на двигательные центры как в отсутствии визуального контроля (проприорицепция), так и через зрительный анализатор. В результате внешнего управляющего воздействия совершенствуются результаты непроизвольного контроля движениями, который внешне проявляется в уменьшении амплитуды колебаний, что, в свою очередь, способствует повышению постуральной устойчивости.

Проведенные нами исследования свидетельствуют, что сохранение вертикальной устойчивости является характерным проявлением хаотической динамики поведения. Хаотический компонент регуляции позы присущ всем людям в любом возрасте. Поэтому методы описательной непараметрической статистики ограниченно выявили различия стабилометрических параметров. Наиболее эффективным и ценным критерием явился метод многомерных фазовых пространств, который выявил характерные изменения расстояний между хаотическими и статистическими центрами квазиаттракторов в разных протоколах испытаний, использованных для оценки вертикальной устойчивости.

Похожие диссертации на Метод многомерных фазовых пространств в оценке постуральной устойчивости человека при биомеханических управляющих воздействиях в условиях Югорского Севера