УДК

612.763+612.743

DOI

10.17238/issn2542-1298.2019.7.4.410

Сведения об авторах

С.А. Моисеев* ORCID:0000-0003-3923-3285
А.М. Пухов* ORCID: 0000-0002-8642-970X
*Великолукская государственная академия физической культуры и спорта (Псковская обл., г. Великие Луки)
Ответственный за переписку: Моисеев Сергей Александрович, адрес: 182105, Псковская обл., г. Великие Луки, пл. Юбилейная, д. 4; e-mail: sergey_moiseev@vlgafc.ru

Аннотация

Исследование проведено на 5 высококвалифицированных стрелках из лука. Изучали процесс формирования функциональных синергий на уровне взаимодействия суставных углов, кинематических характеристик и на уровне согласованного функционирования мышечных групп, благодаря которым движения приобретают стандартную форму. Оценивали вариативность пространственно-временных параметров и электромиографических характеристик скелетных мышц в составе выявленных синергий как отражение процессов регуляции в ЦНС. Установлено, что в фазах «расширение» и «выпуск» бóльшая часть исследуемых мышц входят в мышечную синергию и имеют достоверную функциональную зависимость внутри нее. В этих же фазах выявлена существенная величина разброса значений биоэлектрической активности мышц. В структуре мышечных синергий несмысловых фаз движения, вероятно, происходит дифференцирование вклада активности отдельных мышц в целостное движение, что проявляется в разных величинах вариативности средней амплитуды их электромиограмм. Полученные данные свидетельствуют, что образование функциональных синергий на разных уровнях их организации, вне зависимости от целевой значимости фазы двигательного действия, является одним из механизмов, обеспечивающих успешную реализацию сложнокоординационного точностного двигательного действия. Для дальнейшего выяснения роли функциональных синергий в управлении такими движениями необходимо рассмотреть процесс их формирования на нейронном уровне, используя анализ взаимосвязей активности моторных отделов коры полушарий головного мозга и мышечной активности. Вероятно, для получения таких сведений будет полезным применение методов множественного регрессионного анализа и моделирования нейронных сетей.

Ключевые слова

функциональные синергии, координационная структура двигательного действия, вариативность параметров скелетных мышц, пространственно-временные характеристики, ЭМГ-активность, стрельба из лука

Список литературы

1. Гурфинкель В.С., Коц Я.М., Шик М.Л. Регуляция позы человека. М.: Наука, 1965. 256 c.
2. Грибанов А.В., Шерстенникова А.К. Физиологические механизмы регуляции постурального баланса человека (обзор) // Вестн. Сев. (Арктич.) федер. ун-та. Сер.: Мед.-биол. науки. 2013. № 4. С. 20–29.
3. Дёмин А.В., Гудков А.Б., Грибанов А.В. Особенности постуральной стабильности у мужчин пожилого и старческого возраста // Экология человека. 2010. № 12. С. 50–54.
4. Гудков А.Б., Дёмин А.В., Грибанов А.В., Торшин В.И., Дерягина Л.Е. Возрастные особенности компонентов постурального контроля у женщин 55–64 лет // Экология человека. 2016. № 11. С. 35–41.
5. Дёмин А.В., Гудков А.Б., Грибанов А.В., Пащенко В.П., Попова О.Н. Характеристика компонентов постурального контроля у женщин 55–64 лет с риском развития гериатрического синдрома падений // Экология человека. 2018. № 4. С. 43–50.
6. Newell K.E., Corcos D.M. Variability and Motor Control. Champaign: Human Kinetics Publishers, 1993. Р. 1–11.
7. Latash M.L., Scholz J.P., Schöner G. Motor Control Strategies Revealed in the Structure of Motor Variability // Exerc. Sport Sci. Rev. 2002. Vol. 30, № 1. P. 26–31.
8. Winter D.A. Overall Principle of Lower Limb Support During Stance Phase of Gait // J. Biomech. 1980. Vol. 13, № 11. P. 923–927.
9. Winter D.A. Kinematic and Kinetic Patterns in Human Gait: Variability and Compensating Effects // Hum. Mov. Sci. 1984. Vol. 3, № 1-2. P. 51–76.
10. Латаш М.Л. Структурированная вариабельность как отличительный признак биологических процессов // Вопр. психологии. 2016. № 3. С. 120–126.
11. Inouye J.M., Valero-Cuevas F.J. Muscle Synergies Heavily Influence the Neural Control of Arm Endpoint Stiffness and Energy Consumption // PLoS Comput. Biol. 2016. Vol. 12, № 2. Art. № e1004737.
12. Моисеев С.А. Вариативность как фактор стабилизации системы управления движениями в стрельбе из лука // Теория и практика физ. культуры. 2015. № 6. С. 17–19.
13. Пухов А.М., Иванов С.А., Моисеев С.А., Городничев Р.М. Особенности мышечной активности при выполнении выстрела из лука // Наука и спорт: соврем. тенденции. 2016. Т. 11, № 2. С. 82–87.
14. Масальгин Н.А., Медведев А.С., Смирнов В.Е. Математический анализ функциональных резервов спортсменов методами корреляции и регрессии: метод. разработки. М.: РГАФК, 1993. 22 с.
15. Радченко С. Г. Методология регрессионного анализа: моногр. Киев: Корнiйчук, 2011. 376 с.
16. de Freitas S.M., Scholz J.P. Comparison of Methods for Identifying the Jacobian for Uncontrolled Manifold Variance Analysis // J. Biomech. 2010. Vol. 43, № 4. P. 775–777.
17. Winter D.А. Biomechanics and Motor Control of Human Movement. Hoboken: Wiley, 2009. 370 p.
18. Платонов А.К., Фролов А.А., Бирюкова Е.В., Пряничников В.Е., Емельянов С.Н. Методы биомехатроники тренажера руки человека // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2012. № 82. С. 1–40.
19. Santello M., Baud-Bovy G., Jörntell H. Neural Bases of Hand Synergies // Front. Comput. Neurosci. 2013. Vol. 7. Art. № 23.
20. Bizzi E., Cheung V.C.K. The Neural Origin of Muscle Synergies // Front. Comput. Neurosci. 2013. Vol. 7. P. 51.
21. Bernstein N.A. The Co-Ordination and Regulation of Movements. Oxford: Pergamon Press, 1967. 196 р.
22. Голомазов С.В., Кадри М.М., Селуянов В.Н., Шейх М. Состояние исполнительного аппарата как фактор, определяющий точность целевого препрограммируемого двигательного действия // Теория и практика физ. культуры. 1994. № 11. С. 27–30.
23. Немцев О.Б. Биомеханические основы точности движений. Майкоп: АГУ, 2004. 187 с.
24. Todorov E. Optimality Principles in Sensorimotor Control // Nat. Neurosci. 2004. Vol. 7, № 9. P. 907–915.
25. Клочков А.С., Хижникова А.Е., Назарова М.А., Черникова Л.А. Патологические синергии в руке у пациентов с постинсультными гемипарезами // Журн. высш. нерв. деятельности. 2017. Т. 67, № 3. С. 273–287. DOI: 10.7868/S0044467717030066
26. Грибанов А.В., Аникина Н.Ю., Котцова О.Н. Распределение церебральных энергетических процессов у молодых людей, постоянно проживающих в Арктическом регионе // Журн. мед.-биол. исследований. 2019. Т. 7, № 1. С. 118–123. DOI: 10.17238/issn2542-1298.2019.7.1.118