МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ АКТОВ Комашня А В

МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ АКТОВ Комашня А. В.

Биологический объект исследования Локомоции (движения) (от лат. Locus – место и motio – движение) – совокупность согласованных движений человека, вызывающих их активное перемещение в пространстве; важнейшее приспособление к обитанию в условиях среды. Локомоции человека обеспечивают поддержание позы, перемещение отдельных частей тела или всего тела в пространстве (В. И. Дубровский, В. Н. Федорова Биомеханика: Учебн. Для высших учебн. заведений. – М. : «ВЛАДОС-ПРЕСС» , 2003. – c. 363 – ISBN 5 -30500101 -3) Управление локомоциями (движениями) в организме человека осуществляет нервно- мышечный анализатор Локомоции простые Локомоции сложные

Структура нервномышечного анализатора А – связи больших полушарий 1 - рецепторы, 2 - спинномозговой узел, 3 – чувствительные ядра продолговатого мозга, 4 – специфические ядра зрительного бугра, 5 – постцентральная извилина, 6 – предцентральная извилина, 7 – двигательное ядро, 8 – двигательное окончание в мышце Б – связи мозжечка 1 – рецепторы, 2 – спинномозговой узел, 3 – чувствительные ядра спинного мозга, 4 - восходящий путь в мозжечок, 5 – проводящий путь от мозжечка к красному ядру среднего мозга, 6 – нисходящий путь от красного ядра к двигательным ядрам спинного мозга, 7 – двигательные окончания в мышце, 8 – связи коры больших полушарий с мозжечком. (по В. И. Дубровский, В. Н. Федорова Биомеханика: Учебн. Для высших учебн. заведений. – М. : «ВЛАДОС-ПРЕСС» , 2003. – c. 384 – ISBN 5 -30500101 -3)

Простые локомоции – изменение положения одного сегмента • Сгибание/разгибание – движения в сагиттальной плоскости вокруг фронтальной оси • Отведение/приведение – движения во фронтальной плоскости вокруг сагиттальной оси • Ротация (пронация/супинация) – в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси • Рис. 1 Плоскости и оси человека 1– сагиттальная плоскость 2 – фронтальная плоскость 3 – горизонтальная плоскость а – б – вертикальная ось в – г – фронтальная ось д – е – сагиттальная ось (по Готовцев П. И. , Суботин А. Д. , Селиванов В. П. Лечебная физическая культура и массаж: учебн. для средних медицинских учебн. заведений. – М. : «Медицина» , 1987. – с. 30. ).

Сложные локомоции – серия последовательных движений с участием нескольких частей тела • Ходьба • Бег • Поддержание позы • Плавание • Прыжки • Трудовые • танцевальные

Биологические предпосылки Общий центр тяжести Положения центра тяжести отдельных звеньев Силы активные и реактивные Объем движения в суставах Электрическая активность мышц Тремор

Общий центр тяжести и площадь опоры Общий центр тяжести (ОЦТ) – это условная точка в пространстве, которая отражает равнодействующую сил, действующих на тело. Площадью опоры (ПО) называется пространство, заключенное между стопами (руками или вспомогательными средствами), которые соприкасаются с поверхностью. Проекция ОЦТ на ПО определяет устойчивость положения человека.

Положение центров тяжести звеньев тела ОЦТ складывается из центров тяжести звеньев тела.

Сила • Активные (мышечная) силы • Реактивные силы (сила реакции опоры, сила инерции, сила растяжения связок)

Технические средства для регистрации сложных локомоций (поддержание позы) Стабилометрия - количественное изучение интегральных выходных параметров системы постурального регулирования при поддержании человеком вертикальной позы Стабилография – метод регистрации перемещения центра давления стоп человека на плоскость стабилометрической платформы Кефалография (кефало- + греч. graphō писать, изображать) — метод изучения механизмов сохранения позы стояния путем графической регистрации колебаний головы относительно вертикальной оси тела Треморография – регистрация непроизвольных мелких колебаний отдельных сегментов тела. Актография - исследование двигательной активности человека во время сна.

Стабилография Рис. Статокинезиграмма Рис. Стабилограммы Х и Y (по Мохов Д. Е. , Усачев В. И. Постурология в остеопатии: Учебн. Пособие. – СПб, «Издательский дом МАПО» , 2004. – с. 33. )

Стабилоанализатор компьютерный с биологической обратной связью «Стабилан – 4» http: //www. rista. ru/production/stabila/histor y_koncep. htm • Стабилоплатформа тензометрическая. • Процессор AMD Athlon или Intel Celeron/Pentium IV с частотой не менее 2600, одноядерный. (Оперативная память не менее 512 Мб. Объем жесткого диска не менее 120 Гб. Объем свободного места системном диске не менее 2 Гб. Видеокарта внешняя, рекомендуемая из серии NVidia Ge. Forse. Звуковая карта любая, использующая стандартный кодек АС-97. Наличие СОМ – порта или USB. Пишущий CD-ROM или DVD. Операционная система Windows XP, допустима установка SP 1 и (или) SP 2. • Програмно-методическое обеспечение. • Регулируемая стойка второго монитора

Аппаратно-программный измерительный комплекс "Стабилограф" компании "КАРДИНАЛ" http: //cardinal-co. narod. ru/stabgraf. htm Измеpительная платфоpма: базовая веpсия - для исследования СДУ в положении стоя; расширенная веpсия - для исследования СДУ в положениях стоя, сидя, лежа. • Блок усилителей AMPL. • Блок интеpфейса и АЦП INT-ADC. • Кабель соединительный. • Пpогpаммное обеспечение, реализованное в стандартной операционной среде. • Инстpукция по эксплуатации и инстpукция опеpатоpа.

Интерфейс программы обработки

Компьютерная треморография Реализован тензометрический способ регистрации непроизвольных колебаний конечностей (тремора) на фоне заданного мышечного усилия, произвольно управляемого пациентом. Рис. Блок-схема треморографа 1. Тензодатчики; 2. Усилители; 3. Аналогоцифровой преобразователь с микропроцессором; 4. Компьютер. Рис. Тремор при различной величине мышечного усилия (1 – усилие 0, 5 к. Г, 2 – усилие 1 к. Г, 3 – усилие 3 к. Г, 4 – усилие 5 к. Г) (по материалам лекции Н. Б. Суворова)

Актография Исследование двигательной активности человека во время сна. Запись актограмм осуществляется на кимографе, где в качестве воспринимающей части используется велосипедная камера длиной 1, 5 м, давление в которой составляет 15 – 20 мм рт. ст. Камера соединяется резиновой трубкой с капсулой Марея. Рис. Актограммы: а – при переутомлении, б – после приема кислородного коктейля и проведенного специального восстановительного массажа. (В. И. Дубровский, В. Н. Федорова Биомеханика: Учебн. Для высших учебн. заведений. – М. : «ВЛАДОС-ПРЕСС» , 2003. – c. 477 -478 – ISBN 5305 -00101 -3)

Технические средства для регистрации сложных локомоций (бег, ходьба) Циклография – способ регистрации последовательных поз движущегося человека на одной и той же фотографической пленке. Гониография – способ регистрации изменения углов движения в суставах при выполнении движений Динамография – способ регистрации сил, участвующих при выполнении движения

Циклография Испытуемый одевает костюм из темной неблестящей ткани. На местах соответствующих суставам и в точках антропометрических ориентиров закрепляются небольшие лампочки. Перемещение исследуемого оставляет след на фотопленке и каждой лампочке соответствует своя траектория. Рис. Циклограмма бега человека. а – циклограмма двойного шага в спортивном беге (вид справа), время между толчками равно 1/187 с. (по Бернштейн Н. А. Очерки о физиологии движений и физиологии активности. - М. , 1978)

Гониография и динамография Рис. Гониограммы тазобедренного (а), коленного (б), голеностопного (в) и плюснефалангового (г) суставов ног во время ходьбы. Динамограммы (д) вертикальной (1) и продольной (2) составляющей сил реакции опоры; перемещение точки приложения равнодействующей сил в сагиттальной плоскости (е); временная структура ходьбы (ж) Сплошной линией показаны графики для правой ноги, пунктирной линией – для левой. Углы в суставах приняты равными нулю в положении стоя и становятся положительными, когда дистальное звено тела перемещается (относительно проксимального) вперед по направлению ходьбы. Темп – 110 шагов в мин, длина шага 0, 83 м, скорость 5, 5 км/час. Вес испытуемого 60 кг. Длина ноги от тазобедренного сустава до опорной поверхности в положении стоя 0, 86 м. (по Физиология движений / [В. А. Богданов, А. Г. Фельдман, Р. С. Персон и др. ; Ред. коллегия: . . . В. С. Гурфинкель (отв. ред. ) и др. ]; АН СССР, Науч. совет по комплексным проблемам физиологии человека и животных. - Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1976. - 375 с. : ил. )

Технические средства для регистрации простых локомоций Нарушения функций ДА вызывает расстройства координации движений, трудность выполнения точных движений, неустойчивость. ДА можно представить как замкнутую цепь регулирования с обратными связями. За счет их здоровый человек может контролировать свои действия – (эргография, динамометрия, гониометрия) Эргография - это регистрация определенных характеристик механической работы отдельных мышц, мышечных групп, опорно-двигательной системы человека в целом на каком-либо носителе информации. Данные регистрации, сделанной в аналоговой или цифровой форме, называют эргограммой. Эргограмма исследуется для оценки качества управления в норме или при патологии в изучаемом объекте - мышце, группе мышц, двигательной системе или опорно-двигательной системе в целом (http: //www. tryphonov. ru/tryphonov 2/terms 2/ergogr. htm). Динамометрия – измерение силы и выносливости отдельных мышечных групп Гониометрия – метод регистрации относительных движений частей тела: в качестве

Эргография [ergography] (1890, греч. : έργον - дело, работа, труд, действие + γραφή - письмо, запись). Рис. Эргограф Моссо пальцевой 1 - датчик движения; 2 -записывающее устройство; 3 -салазки; 4 -части механизма для движения ленты; 5 -груз; 6 -лента для записи эргограммы (http: //www. millionreferatov. ru/pictures_f ail/93/709_1. htm) Рис. Эргограмма утомления мышцы А -фаза оптимальной работоспособности; Б -фаза развивающегося утомления. (http: //www. millionreferatov. ru/text/9 3/709. htm)

Динамометрия А. Кистевая Б. Становая (Готовцев П. И. , Субботин А. Д. , Селиванов В. П. Лечебная физическая культура и массаж. М. , «Медицина» , 1987) динамометры Коллена, Берелиуса, ручной реверсивный динамометр Выносливость и длительность статической и динамической нагрузкой определяют с помощью динамографа ВНИИМП-ЦИТО. При этом можно использовать не только табличный метод, но и аппаратные устройства, например, пронатометр Николаева, нейротахометр НТ-01, механический ручной динамограф и другие подобные приспособления. Для определения объема пальцевого захвата применяют набор разнокалиберных цилиндров и тарированные пластины.

Спасибо за внимание