Введение к работе
Актуальность проблемы. Со времен классических исследований Р.Магнуса (Magnus, 1924) постоянный интерес исследователей привлекала проблема влияния положения головы на процессы регуляции вертикальной позы у человека. Длительное время эти влияния рассматривалось с точки зрения участия положения головы в общей системе постурального контроля. В многочисленных публикациях (Nashner, Wolfson, 1974-, Hlavacka, Ndiokihtjlen, 1985; Tokita et al., 1989 и др.) приводятся данные об изменениях ШГ - активности мышц ног, направления, амплитуды и частоты колебаний тела под влиянием взаимодействия вестибулярной и проприорецептивной систем при изменении положения головы. В последние годы большинство исследователей склонны рассматривать влияние положения головы на процессы регу-' ляции вертикальной позы человека как результат взаимодействия системы стабилизации положения головы в пространстве и других систем постурального контроля. Имеются данные (Gatev et al., 1993; Taguchi et al., 1994) об устойчивой зависимости между колебаниями головы и смещениями тела. Однако характер и механизмы этого взаимодействия остаются до сих пор во многом невыясненными. Существует точка зрения, что взаимные влияния систем постурального контроля зависят от условий поддержания вертикальной позы. В оптимальной ситуации для стабилизации- головы в пространстве система ориентации головы может выступать как стабилизирующая основа; в случае лучшей стабилизации тела выбор стратегии регуляции вертикальной позы определяют другие системы постурального контроля (Pozzq et al., 1992).
Изложенное выше показывает, что вопрос влияния системы ориентации головы на процессы постурального контроля является дискуссионным и актуальным для построения адекватных представлений о регуляции двигательной активности, а также в связи с запросами практики - медицины, физиологии, труда и спорта.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы являлось экспериментальное выявление взаимодействия систем управления движениями головы и регуляции вертикальной позы человека. Исходя из поставленной цели основные задачи исследования сводились к следующему: 1) выявить феномены влияния различных положений головы (наклоны, повороты) на функционирование системы постурального контроля; 2) определить возможные механизмы выявленных феноменов;
3) проЕестл тестирование функционального состояния сшшального уровня нервного контроля вертикальной позы.
Основные задачи исследования были конкретизированы более частными. Предстояло е экспериментах выяснить следующее: 1) определить степень влияния различных положений головы на ашлитудно -частотные характеристики колебаний проекции общего центра тяжести тела человека и характеристики диффузионной стабилографии; 2) исследовать влияние на процессы постурального контроля селективной стимуляции вибрацией проприорецепторов m. sternocleidomas-toideus; О) исследовать влияние стимуляции вестибулярного аппарата электро- и вибростимулами на стабилографические характеристики колебаний тела человека; 4) исследовать влияние положений головы, стимуляции вибростиыулами. проприорецепторов m. sternocleidomasto-ideus и вестибулярного аппарата на динамику Н - рефлекса m. sole-us в ортограднои позе и в вертикальной позе в положении без опоры" на стопы.
Научная новизна. В результате проведенных исследований впер
вые, при помощи селективной стимуляции проприорецепторов мышц шеи
и рецепторов вестибулярного аппарата, показано противоположное
действие сигналов этих сенсорных систем ,на качество работы систе
мы постурального контроля. Обнаружено, что активность проприоре
цепторов шейных мышц увеличивает амплитуду колебаний общего цент
ра тяжести тела человека, снижач эффективность работы системы ре
гуляции вертикальной"позы, а сигналы от вестибулярного аппарата
стабилизируют ортоградиую позу. Экспериментально подтверждено
влияние положения головы на функционирование системы постурально
го контроля. /
Проведенные исследования показали, .что афферентные сигналы от проприорецепторов мышц шеи и от вестибулярного аппарата оказывают облегчающее влияние.на активность мотонейронов нижних конечностей в условиях, когда с'мышц ног снимается основная нагрузка по поддержанию вертикальной позы. Эти влияния не проявляются в процессе активного поддержания ортограднои позы.- Таким образом, взаимодействие систем управления положением голоеы и постурального контроля не сводится к простому изменению* возбудимости мотонейронов спинальных ядер по сигналам от системы ориентации голоеы.
Практическая значимость работы.- Результаты исследования вза-
имодействия систем управления положением головы и постуралыюго контроля могут быть использовали 'при проектировании рабочих мест операторов для рационального размещения органов управления, при эргонометрическом усовершенствовании условий труда на производствах широкого профиля - так как поза стоя тшллется основной для большинства работающих на производстве. Эти данные должны учитываться для более глубокого понимания механизмов утомления мышц ног в производственных условиях. Разрсіботашшє методические приемы, исследовательская аппаратура и программы обработки экспериментальных данных могут быть использованы в практике дальнейшего изучения механизмов и качества постуралыюго контроля в- норме и при различных невропатологических нарушениях.
Структура .и объем диссертации. Диссертация состоит ил введения, 7 глав, включающих обзор литературы, описание методики, изложение результатов и их обсуждение, выводов и библиографического указателя. Работа изложена на страницах машинописи, имеет рисунков, таблиц. Список литературы содержит наименований. из которых зарубежных авторов.
Апробация работы. Материалы диссертации домалывались на: XI Международном симпозиуме "Motor Control'93", Болгария, 1993; XII Международном симпозиуме "Posture and Gait", Япония, 199-1; межла-бораторном заседании лабораторий физиологии деижєния, физиологии слуха, физиологической акустики, физиологии ВИД Института Физиологии им.И.П.Павлова РАН 25 октября 1994 года.
Публикации. Основные положения диссертации -изложены в б печатных работах.