CC BY
38
УДК 796.012 ББК 75.00 Ч 48
К.Д. Чермит
Доктор биологических наук, доктор педагогических наук, профессор, зав. кафедрой общей педагогики, проректор по учебной работе Адыгейского государственного университета; E-mail: [email protected]
А.Г. Заболотний
Кандидат педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой физического воспитания, директор центра «Здоровье» Адыгейского государственного университета; E-mail: [email protected] О.О. Ельникова
Старший преподаватель кафедры физического воспитания Адыгейского государственного университета; E-mail: [email protected]
БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДИКИ КОРРЕКЦИИ РЕГРЕССИВНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ В ПОЖИЛОМ ВОЗРАСТЕ И У СТАРИКОВ
(Рецензирована)
Аннотация. Путем применения оптической системы видеоанализа движений определены временные границы фазовой структуры выполнения приседания в пожилом возрасте. Установлено, что с возрастом происходит увеличение длительности выполнения двигательного действия преимущественно за счет увеличения времени выполнения приседания ко времени вставания. Полученные данные могу быть использованы в качестве критериальных значений при оценке степени двигательного регресса и разработке новых подходов применения физических упражнений в пожилом возрасте и среди стариков.
Ключевые слова: двигательные действия, физические упражнения, пожилой возраст, спортсмены, световозвращающие маркеры, пауэрлифтинг.
K.D. Chermit
Doctor of Biology, Doctor of Pedagogy, Professor, Head of General Pedagogy Department, Vice-Rector for Study, the Adyghe State University; E-mail: [email protected] A.G. Zabolotniy
Candidate of Pedagogy, Associate Professor, Head of Physical Education Department, Director of the Health Center, the Adyghe State University; E-mail: [email protected] O.O. Elnikova
Senior Lecturer of Physical Education Department, the Adyghe State University; E-mail: [email protected]
BIOMECHANICAL BASES OF THE CORRECTION TECHNIQUE OF REGRESSIVE CHANGES IN MOTOR FUNCTION AT ADVANCED AGE AND AT OLD MEN
Abstract. By applying the optical system of the video analysis of motions, the temporal boundaries of the phase structure of performing squats in the elderly
age are defined. It is established that with age an increase in the duration of the execution of motor actions is mainly due to the increase in run-time squats by the time of standing. The data obtained can be used as criterion values in assessing the degree of motor regression and the development of new approaches of exercise application at advanced age and among old men.
Keywords: Physical action, physical exercise, old age, athletes, retroreflective markers, powerlifting.
Введение. Старение приводит к снижению двигательной активности, являющейся одним из главных компонентов здоровья человека. Нарушаются механизмы регуляции произвольных движений, контроль положения тела в пространстве, теряется плавность движений, способность изменять положения центра тяжести, снижается подвижность в суставах, развивается слабость скелетной мускулатуры. Однако пожилые люди и старики, ведущие активный образ жизни, обнаруживают более высокий уровень сохранности физиологических механизмов, обеспечивающих реализацию двигательной функции, и соответственно более высокий уровень двигательной активности. То есть естественный биологический регресс может быть замедлен путем систематической двигательной активности. В настоящее время для разработки новых подходов применения физических упражнений в целях сохранения двигательной активности в период двигательного регресса необходимо определить объективные параметры естественного регресса. Одним из таких параметров являются временные границы фазовой структуры естественных локомоций.
Методика исследования. Были изучены временные характеристики приседания у пожилых людей в возрасте от 60 лет и старше. Исследование проводилось в лаборатории эргономической биомеханики Адыгейского государственного университета. Испытуемым предлагалось выполнять в свободном темпе приседание и ходьбу. Регистрация кинематических характеристик проводилась при помощи оптической
системы трехмерного видеоанализа движений. Аппаратная часть комплекса «Видеоанализ движений» состоит из двух видеокамер, двух ламп подсветки, тест-объекта, све-товозвращающих маркеров, компьютера, платы видеозахвата, записывающей видеоряд на жесткий диск компьютера.
Аппаратно-программный комплекс был впервые использован для исследования кинематических характеристик движения приседания и ходьбы.
Программная часть комплекса выполняет следующие операции:
- производит съемку движений с частотой 50 кадров в секунду;
- автоматически обрабатывает координаты маркеров на теле человека;
- представляет в графической форме всю фиксируемую кинематическую информацию.
Программное обеспечение комплекса «Видеоанализ движений» дает возможность фиксировать изменение суставных углов, угловых скоростей, угловых ускорений, рассчитывать стандартные отклонения, производить сравнительный анализ хранящихся в базе данных результатов исследования нескольких испытуемых или одного испытуемого в разные периоды времени. Анализ усредненных кинематических профилей более корректен, так как менее подвержен случайным ошибкам. Для регистрации кинематических характеристик движения на испытуемого с латеральной стороны тела в области проекции центра плечевого, тазобедренного, коленного, голеностопного, плюснефалангового суставов, а также на височной области головы
устанавливались световозвращаю-щие (отражающие направленный свет) маркеры диаметром 2,5 см. Испытуемый выполнял движения, которые в течение 10 секунд записывались на две видеокамеры, располагавшиеся на расстоянии около 5 метров от места съемки и под углом 60 градусов к основному направлению движения испытуемого. За видеокамерами расположены лампы подсветки, освещающие световозвращающие маркеры на руках испытуемого, превращая их в яркие точки, что позволяет четко фиксировать их на видеозаписи. Всего за время исследования было сделано 60 видеозаписей ходьбы и приседания пожилых людей. Сделанные видеозаписи были обработаны при помощи Программного комплекса VideoMotion_3D.
Обсуждение результатов исследования. В результате обработки полученных видеозаписей было
Для определения степени регресса временной структуры движения полученные данные были сопоставлены с аналогичными данными, полученными нами в предыдущих исследованиях спортсменов, занимающихся пауэрлифтингом, которые рассматриваются нами как «эталонные» [1, 2]. Так длительность приседания
установлено, что длительность выполнения приседания в исследованной группе пожилых людей и стариков составляет 3,04±1,23 с. Значительное отклонение результатов выборки от среднего говорит о ее неоднородности. Коэффициент вариации равен 40,46%. Подобная ситуация наблюдается и при изучении длительности выполнения приседа и вставания. Среднее время выполнения приседа в исследуемой группе составляет 1,66±0,77 с, а коэффициент вариации равен 46,38%. Среднее время выполнения вставания - 1,37±0,5 с, коэффициент вариации равен 36,49%.
Неоднородность выборки по временным параметрам может быть обусловлена либо различными темпами двигательного регресса, либо возрастными особенностями. Для определения причин неоднородности был составлен рейтинг временных параметров приседания (табл. 1).
спортсменов, занимающихся пау-эрлифтингом, составляет 2,58±0,34 с (коэффициент вариации равен 13,17%, что свидетельствует об однородности выборки). Длительность приседа составила 1,3±0,16 с (коэффициент вариации равен 12,3%), а время вставания - 1,28±0,18 с (коэффициент вариации равен 14,06%).
Таблица 1
№ Испытуемые Возраст испытуемых Временные параметры
время движения время приседа время вставания
1. Д----------к 68 6,28 3,7 2,58
2. З----------й 82 3,98 2,14 1,84
3. П----------в 83 3,28 1,62 1,66
4. С----------в 70 3,16 1,68 1,58
5. Л----------в 74 3,06 1,88 1,18
6. Г-----------в 73 2,82 1,78 1,04
7. З-----------в 71 2,34 1,22 1,12
8. В----------и 64 2,22 1,22 1
9. М---------в 73 2,2 1,06 1,14
10. Ч----------т 61 2,08 1,04 1,04
11. Б----------в 66 2,02 1,02 0,9
Рейтинг испытуемых по временным параметрам выполнения приседания
Временные параметры фазовой структуры у пожилых людей были ранжированы от наибольшего времени выполнения приседания к наименьшему. В результате было установлено, что в верхнюю половину рейтинга заполнили испытуемые от 70 до 83 лет, за исключением
испытуемого № 1, у которого были установлены патологии коленных суставов. Нижнюю половину рейтинга заполнили испытуемые от 61 до 73 лет. Результаты ранжирования позволяют заключить, что регрессивные выполнения приседания у пожилых людей и стариков проявляются в увеличении длительности выполнения двигательного действия (табл. 2).
Таблица 2
Временные параметры приседания пожилых людей, стариков и спортсменов,
занимающихся пауэрлифтингом
Временные параметры приседания Пожилые люди и старики Спортсмены, занимающиеся пауэрлифтингом
без отягощения с отягощением 80%
Время выполнения двигательного действия (с) 3,04±1,23 2,58±0,34 3,26±0,33
Время приседания (с) 1,66±0,77 1,3±0,16 1,44±0,2
Время вставания (с) 1,37±0,5 1,28±0,18 1,82±0,21
Ритм 1,21 1,01 0,79
Неоднородность выборки по временным параметрам выполнения приседания у стариков не позволяет произвести сравнение данных показателей с аналогичными данными спортсменов путем применения параметрических методов статистики. Для устранения данной проблемы рейтинговые параметры длительности приседания пожилых людей и стариков были разделены на две группы.
В первую группу попали испытуемые, результаты которых находятся за границей временных параметров приседания спортсменов (2,58±0,34). Это испытуемые, занимающие в рейтинге 2-5 места. Среднее время выполнения приседания в данной группе составляет 3,37±0,41 с (коэффициент вариации равен 12,1%). При расчете данных показателей не учитывались результаты первого испытуемого, у которого были установлены патологии коленного сустава. Средний
возраст испытуемых по группе равен 76,75±7,08 года.
Во вторую группу попали испытуемые, результаты которых находятся в границах временных параметров приседания спортсменов (2,58±0,34). Это испытуемые, занимающие в рейтинге с 6 по 11 место. Время выполнения приседания в данной группе составляет 2,28±0,28 с (коэффициент вариации равен 12,2%), что достоверно меньше (Р<0,01), чем у испытуемых первой группы. Средний возраст испытуемых в данной группе составил 68±5,05 года.
Заключение. Изучение результатов тестирования позволяет установить увеличение времени выполнения приседания у людей старше 70 лет. При этом обнаруживается увеличение времени выполнения приседа ко времени вставания. Эта тенденция возрастает с возрастом испытуемых и отмечается при отсутствии выраженных заболеваний
опорно-двигательного аппарата. Поэтому увеличение времени приседа ко времени вставания является проявлением естественного регресса двигательной функции, обусловленного возрастными, а не патологическими изменениями. Скорее всего, такие изменения обусловлены разрушением функции посту-рального контроля и постуральной стабильности, ответственных за сохранение равновесия. Осознавая возможность его потери, человек проявляет большую осторожность при выполнении движений, что
приводит к возрастанию времени их выполнения. Это позволяет сделать вывод об ослаблении доминантной роли вестибулярной и проприрецептивной рецепции в механизме сохранения постураль-ной устойчивости и возрастания роли зрительного контроля, что в силу структурных особенностей афферентных путей требует больше времени на передачу информации в центральные отделы нервной системы. Сохранение равновесия в этой ситуации требует снижения скорости движения.
Примечания:
1. Чермит К.Д., Заболотний А.Г. Классификация кинематических характеристик при выполнении приседаний со штангой в пауэрлифтинге // Вестник Адыгейского государственного университета. Сер. Педагогика и психология. 2013. Вып. 4. С. 37-51. URL: http://vestnik.adygnet.ru
2. Чермит К.Д., Заболотний А.Г. Изменение кинематических характеристик в ходе приседания со штангой в пауэрлифтинге // Теория и практика физической культуры и спорта. 2013. Вып. 8. С. 71-76.
References:
1. Chermit K.D., Zabolotny A.G. Classification of kinematic characteristics of squats in powerlifting with a bar// Bulletin of the Adyghe State University. Ser. Pedagogy and Psychology. 2013. Iss. 4. P. 37-51. URL: http://vestnik.adygnet.ru
2. Chermit K.D., Zabolotny A.G. Changes of kinematic characteristics of squats in powerlifting // Theory and practice of physical culture and sports. 2013. Iss. 8. P. 71-76.
