Взаимосвязь постурологических характеристик у лыжников-гонщиков в системе подготовки

УДК 612.766.2

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОСТУРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК У ЛЫЖНИКОВ-ГОНЩИКОВ В СИСТЕМЕ ПОДГОТОВКИ

К.Е. Рябина, В.В. Епишев

Цель работы - выявить особенности поддержания вертикальной позы у лыжников-гонщиков высокой квалификации. Исследование лыжников-гонщиков (юноши квалификации кандидат в мастера спорта, возраста 18-22 лет). Стабилометрическое исследование выполняли на компьютерном комплексе для диагностики нарушений равновесия и реабилитации «МБН - Стабило», включающем в себя специализированный стабилометр, предназначенный для регистрации проекции центра давления тела спортсмена на плоскость платформы и его девиации во времени и в системе координат с учётом положения стоп обследуемого относительно абсолютного положения. Испытуемый выполнял 2 пробы по 30 с каждая: стоя в основной стойке с открытыми глазами (ОС ГО) и в основной стойке с закрытыми глазами (ОС ГЗ). Исследование на «МБН 3Б сканере» позволили регистрировать параметры деформации позвоночника (оптическое маркирование костных ориентиров теменной части, вершины остистых отростков С2, середины шейного отдела позвоночника, С7, ТЫ-Ь5 позвонков, акро-миальные отростки лопаток, верхней передней и задней подвздошных остей). Полученные результаты (при помощи статистической программы 81а118Йса 10) были подвернуты корреляционному анализу (рассчитаны коэффициенты парной корреляции Пирсона и оценена их значимость). Выявились следующие значимые корреляционные взаимосвязи: скорость смещения общего центра давления & индекс устойчивости в пробе ОС ГО (г = -0,94, р < 0,05); скорость смещения общего центра давления & угол наклона поясничного отдела во фронтальной плоскости в пробе ОС ГО (г = -0,96, р < 0,05); площадь статокинезиограммы & угол наклона шейного отдела в сагиттальной плоскости (г = 0,95, р < 0,05); площадь статокинезиограммы в пробе ОС ГЗ & угол наклона таза в сагиттальной плоскости (г = 0,97, р < 0,05); индекс устойчивости & угол наклона шейного отдела во фронтальной плоскости (г = 0,95, р < 0,05); индекс устойчивости & угол наклона поясничного отдела во фронтальной плоскости (г = 0,96, р < 0,05). У спортсменов степень устойчивости во многом определяется степенью тренированности. Профессиональная спортивная деятельность, связанная с выполнением слож-нокоординированных, акцентированных цикличных движений, приводит к изменению стратегии поддержания равновесия. В нашем исследовании мы смогли выявить явные изменения стратегии поддержания равновесия, созданной посредством подготовки лыжников, определили «лыжную стойку» как естественную для данных спортсменов, удобную им. Дальнейшие исследования, в частности анализ силовых характеристик скелетной мускулатуры, позволят построить «схему тела лыжника» и определить степень влияния специфических деформаций опорно-двигательного аппарата на статоки-нетическую устойчивость.

Ключевые слова: лыжники-гонщики, постурологическая оценка, стабилометрия, позвоночник, опорно-двигательный аппарат, «лыжная стойка».

Тренировочный процесс квалифицированных спортсменов все в большей степени начинает приобретать характер научно-практического поиска, требуя научно-обоснованного подхода к организации и планированию спортивной подготовки, к использованию достижений науки и техники для получения и анализа информации о деятельности спортсменов. По мнению ведущих специалистов в области теории и методики спортивной тренировки, одним из перспективных направлений совершенствования системы подготовки

спортсменов является разработка и практическая реализация новых высокоэффективных средств, методов, технологий комплексного контроля и управления тренировочным процессом [1]. Одним из таких средств является постурологическая оценка состояния человека.

Одним из главных методов постурологической оценки является стабилометрия, метод количественной оценки функции равновесия в вертикальной позе в условиях колеблющейся опоры. Д.В. Скворцов дает определение ста-билометрии как методу «исследования балан-

са вертикальной стойки и ряда переходных процессов посредством регистрации положения, отклонений и других характеристик проекции общего центра тяжести на плоскость опоры» [2]. Вторым, не менее важным методом, является 3Б-сканер (комплекс функционального анализа позвоночника), который диагностирует нарушения опорно-двигательной системы, регистрируя пространственное положение позвоночника, тазового, плечевого пояса и нижних конечностей, а также других частей и сегментов тела.

Многократно повторяющаяся перегрузка аппарата движения во время тренировочного процесса является сверхсильным раздражителем, вызывающим общее и местное поражение тканей, где кроме механического воздействия развиваются и сложные нарушения трофики сосудисто-вегетативного, обменного и аутогенного характера, что в итоге значительно снижает биомеханическую значимость опорно-двигательного аппарата спортсмена при участии в соревнованиях. Вопросы, касающиеся выявления у лыжников-гонщиков биомеханических нарушений опорно-двигательного аппарата, в частности, постуральных мышечных дисбалансов, нарушений тонусно-силовых характеристик отдельных мышц и мышечных групп, функционального блокирования в отдельных регионах позвоночника и др., в литературе освещены недостаточно. В то же время, именно они могут являться фактором, провоцирующим и сопровождаю-

щим целый ряд пограничных и патологических состояний организма спортсмена, и приводить к значительному снижению спортивных результатов [3].

Параметры динамической стабилизации вертикального положения тела являются глобальной характеристикой баланса тела, давая дополнительные возможности для выявления функциональных нарушений позвоночника, нервной системы, вестибулярного и зрительного анализатора; опороспособности конечностей; функционального состояния голеностопных суставов [4].

Поэтому координация положения тела, в частности, вертикального, служит своеобразным индикатором здоровья, состояния функционального развития организма, физической подготовленности и уровня спортивного мастерства [5]. Компьютерная стабилометрия позволяет изучать взаимодействие зрительной, вестибулярной и мышечной систем при обеспечении функции равновесия. Проведение комплексного обследования на стабилоплат-форме с использованием 3Б-сканера позвоночника позволяет нам определить специфические постурологические особенности, уточнить причину отклонений при поддержании вертикальной позы. На рисунке показан пример диагностики на стабилометрической платформе в сочетании с оценкой состояний позвоночника с помощью 3Б-сканера [6].

В нашем исследовании приняли участие юноши, квалификации кандидат мастера

спорта, 10 человек, 18-22 лет. Стабилометри-ческое исследование выполняли на компьютерном комплексе для диагностики нарушений равновесия и реабилитации «МБН - Ста-било», включающем в себя специализированный стабилометр, предназначенный для регистрации проекции центра давления тела спортсмена на плоскость платформы и его девиации во времени и в системе координат с учётом положения стоп обследуемого относительно абсолютного положения. Испытуемый выполнял 2 пробы по 30 с каждая: стоя в основной стойке с открытыми глазами (ОС ГО) и в основной стойке с закрытыми глазами (ОС ГЗ) [7]. Исследования на «МБН 3Б-сканере» позволили регистрировать параметры деформации позвоночника (оптическое маркирование костных ориентиров теменной части, вершины остистых отростков С2, середины шейного отдела позвоночника, С7, Th1-L5 позвонков, акромиальные отростки лопаток, верхней передней и задней подвздошных остей) [8].

Полученные результаты (при помощи статистической программы Statistica 10) были подвернуты корреляционному анализу (рассчитаны коэффициенты парной корреляции Пирсона и оценена их значимость).

Выявились следующие значимые корреляционные взаимосвязи:

1. Скорость смещения общего центра давления & индекс устойчивости в пробе ОС ГО (г = -0,94, p < 0,05): низкие значения смещения ОЦД свидетельствуют о высоком уровне вертикальной устойчивости.

2. Скорость смещения общего центра давления & угол наклона поясничного отдела во фронтальной плоскости в пробе ОС ГО (г = -0,96, p < 0,05). Наличие данной взаимосвязи может быть следствием нарушения осанки в виде сутулости (постуральный кифоз, для которого характерно вовлечение в процесс от 4 до 10 грудных позвонков) на фоне чрезмерных локально направленных физических упражнений в области груди и мышц пресса. Кроме того, в результате длительного повторения одних и тех же поз в лыжных гонках может происходить нарушение баланса антагонистов мышц бедра, сближение точек прикрепления сгибателей бедра и специфичная деформация костного каркаса, влияющая на скорость ОЦД.

3. Площадь статокинезиограммы & угол наклона шейного отдела в сагиттальной плоскости (г = 0,95, p < 0,05). Положение шейного

сегмента и головы, прежде всего, определяется наклоном верхнегрудного отдела позвоночника, в нашем случае в результате сутулой осанки, где голова смещается вперед. В результате этого нарушена нормальная биомеханика шейного сегмента, а именно: центр тяжести головы смещен вперед, и он не совпадает с общей гравитационной линией, а голова поддерживается только связками (главным образом, мощной задней шейной связкой) и мышцами шеи. Трапециевидная мышца, ее верхняя порция вынуждена постоянно работать в уступающем режиме. Так формируется один из симптомов патологического выравнивания - симптом выдвинутой вперед головы («лыжная спортивная деформация»). Это невыгодное положение, мышцы вынуждены постоянно удерживать добавленный вес, формируются костные и мышечные компенсации внутри организма. Это сказывается на центре тяжести человека, его смещении вперед, постоянном напряжении мышц всего тела для поддержания равновесия и увеличении площади статокинезиограммы.

4. Площадь статокинезиограммы в пробе ОС ГЗ & угол наклона таза в сагиттальной плоскости (г = 0,97, p < 0,05). Отключение контроля чувствующей системы понижает степень уверенности в правильном выполнении действия. С одной стороны, положение таза зависит от положения поясничного отдела позвоночника, позиции тазобедренного сустава. А с другой - положение торса и выравнивание нижних конечностей зависят от положения таза. В нашем исследовании таз у юношей повернут вправо. При нахождении спортсмена в основной стойке видна легкая ротация правого бедра кнаружи, а левого кнутри. Таз ротируется относительно позвоночника влево (против часовой стрелки). Подвздошные кости смещаются вперед, и тазобедренный сустав приходит в положение сгибания. Учитывая, что таз соединяет туловище и нижние конечности в единую кинематическую цепь, при вращении он становится нестабильной структурой. Происходят постоянные функциональные перенапряжения мышцы голени, а при отключении зрительного контроля происходит медленное смещение тела, что приводит к увеличению площади статокинезиограммы.

5. Индекс устойчивости & угол наклона шейного отдела во фронтальной плоскости (г = 0,95, p < 0,05). Уменьшение угла наклона шеи приводит к снижению длины хорды

С1-С7, и происходит ее относительное укорочение. При смещении укороченной шеи в стороны происходит дисбаланс мышц, связок и шейных позвоночно-двигательных сегментов. Смещение одного сегмента приводит к целому каскаду компенсирующих смещений остальных, что отрицательно влияет на индекс устойчивости человека.

6. Индекс устойчивости & угол наклона поясничного отдела во фронтальной плоскости (г = 0,96, р < 0,05) В нашем исследовании у большинства спортсменов (80,0 %) поясничный отдел отклонен кзади относительно вертикали, что визуально определяется выпяченными кзади ягодицами. Это может быть связано с перенапряжением мышц нижних конечностей вследствие длительных, высокоинтенсивных циклических тренировок. Мышцы ног начинают испытывать кислородное голодание, снижается эффективность вывода продуктов распада, в частности, молочной кислоты. В результате этого, а также судорожного сокращения отдельных мышечных пучков, могут возникать боли, приходящие не только во время тренировок, но и в состоянии покоя.

Общее состояние опорно-двигательного аппарата оценивается по отклонению биомеханической оси тела от вертикали при стоянии. По величине отклонения можно судить о необходимой степени мобилизации тех или иных компенсаторных механизмов и реальных возможностях организма. При больших отклонениях резервы могут быть быстро исчерпаны и компенсаторные механизмы оказываются недостаточными. Начинают развиваться функциональные, а затем и структурные изменения в опорно-двигательном аппарате, мышечно-связочном комплексе.

Организм человека поддерживает вертикальное положение тела за счет физиологических изгибов позвоночника и постурального мышечного баланса. Механизм поддержания также зависит от вестибулярной, зрительной и поверхностно-сенсорной информации, которую человек берет извне. Из полученных данных мы выделили статистически значимые коэффициенты корреляции с высокими абсолютными значениями, которые свидетельствуют о наличии реальной взаимосвязи между положением центра давления и сегментами позвоночника у лыжников-гонщиков.

У спортсменов степень устойчивости во многом определяется степенью тренированности. Профессиональная спортивная дея-

тельность, связанная с выполнением сложно-координированных, акцентированных цикличных движений, приводит к изменению стратегии поддержания равновесия. В нашем исследовании мы смогли выявить явные изменения стратегии поддержания равновесия, созданной посредством подготовки лыжников, определили «лыжную стойку» как естественную для данных спортсменов, которая им «удобна». Дальнейшие исследования, в частности анализ силовых характеристик скелетной мускулатуры, позволят построить «схему тела лыжника» и определить степень влияния специфических деформаций опорно-двигательного аппарата на статокинетиче-скую устойчивость.

Литература

1. Чиков, А.Е. Техническая подготовленность лыжников-гонщиков в разных зонах энергетического обеспечения / А.Е. Чиков, С.Н. Чикова, Д.А. Апичин // Сборник статей международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в спорте высших достижений». - СПб.: ФГБУ СПбНИИФК, 2011. - С. 245-248.

2. Скворцов, Д. В. Клинический анализ движений. Стабилометрия / Д.В. Скворцов. -М.: Антидор, 2000. - 192 с.

3. Шевцов, А.В. Индивидуальные элект-ронейромиографические характеристики биомеханически нагружаемых мышечных групп у метателей диска и толкателей ядра /

A.В. Шевцов, Т.В. Красноперова, П.З. Буйлов // Паралимпийское движение в России на пути к Лондону: проблемы и решения: материалы Всерос. науч.-практ. конф. - СПб.: ФГБУ СПбНИИФК, 2011. - С. 77-82.

4. Ординарцева, Н.П. Планирование эксперимента в измерительных задачах постурологии / Н.П. Ординарцева // Инженерный вестник Дона. - 2011. - № 4. - http://ivdon.ru/ magazine/archive/n4y2011/542.

5. Акжигитов, Р.Ф. Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск «Медицинские информационные системы» / Р.Ф Акжигитов // Науч. журнал Южного Федер. ун-та. - 2010. - № 8 (109). - С. 8-12.

6. Пат. 2136209 Российская Федерация, МПК А61В5/107. Способ выявления пос-турального дисбаланса / В.П. Михайлов,

B.М. Крейнес, В.Н. Сарнадский, С.Я. Вильбер-гер, Ю.С. Федоров; заявитель и патентообладатель Государственный научно-клини-

ческий центр охраны здоровья шахтеров. -№ 97119093/14; заявл. 20.11.1997; опубл. 10.09.1999.

7. Болобан, В.Н. Стабилография: достижения, перспективы / В.Н. Болобан, Т.Е. Мис-тулова // Наука в олимпийском спорте. -2000. - № 1. - С. 5-13.

8. Слива, С. С. Применение стабилогра-фии в спорте / С. С. Слива // Первая Всероссийская научно-практическая конференция «Мониторинг физического развития, физической подготовленности различных возрастных групп населения». - Нальчик: Эльбрус, 2003. - С. 210-213.

Рябина Кристина Евгеньевна, аспирант кафедры теории и методики физической культуры и спорта, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), гуаЫпа.1991@тай.ги.

Епишев Виталий Викторович, кандидат биологических наук, доцент кафедры теории и методики физической культуры и спорта, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), 1т&8@таП.ги.

Поступила в редакцию 2 сентября 2014 г.

Bulletin of the South Ural State University Series "Education, Healthcare Service, Physical Education" _2014, vol. 14, no. 4, pp. 68-73

INTERRELATION OF POSTURAL CHARACTERISTICS IN RACING SKIERS WITHIN TRAINING SYSTEM

K.E. Ryabina, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, ryabina.1991@mail.ru, V.V. Epishev, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, tmfcs@mail.ru

Objective: to reveal specifics of erect posture maintenance in highly qualified racing skiers. The research involved racing skiers (young males qualified as Candidate Masters of Sports, 18-22 years old). Stabilometrical study was performed on computer complex for balance disorder diagnostics and rehabilitation "MBN - Stabilo" including specialized stabilo-meter that registers plane projection of athlete body pressure center and records its deviations in time and coordinate system considering foot position relative to absolute position. Examined athlete was subjected to 2 tests, each of 30 sec: standing normal with his eyes open (NS OE) and standing normal with his eyes shut (NS SE). Studies with "MBN 3D Scanner" allowed of registering parameters of spinal deformity (optical labeling of bone markers in parietal part, top of C2 spinous processes, middle part of cervical spine, C7, Th1-L5 vertebrae, acromial processes of shoulder-blades, superior anterior and posterior iliac horns). Obtained results (with the means of statistical software STATISTICA 10) were subjected to correlation analysis (we calculated Pearson correlation coefficients and estimated their significance). The following significant correlations were revealed: velocity of general pressure center movement & stability index in NS OE test (r = -0.94, p < 0.05); velocity of general pressure center movement & frontal angle of lumbar spine in NS OE test (r = -0.96, p < 0.05); area of stato-kinesiogram & sagittal angle of cervical spine (r = 0.95, p < 0.05); area of statokinesiogram in NS SE test & sagittal angle of pelvis (r = 0.97, p < 0.05); stability index & frontal angle of cervical spine (r = 0.95, p < 0.05); stability index & frontal angle of lumbar spine (r = 0.96, p < 0.05). Stability degree in athletes is correlated mainly with condition level. Professional sporting activity involving complex-coordinated accented cyclic movements causes changes in equilibrium control strategy. In our research we revealed obvious changes in equilibrium control strategy formed with training of skiers, and defined "ski stance" as a natural and "comfortable" one for these athletes. Further research, analysis of skeletal muscle strength characteristics in particular, will allow of drawing up "skier body diagram" and estimating the influence of specific locomotor deformities on statokinetic stability.

Keywords: racing skiers, postural estimation, stabilometrics, spine, locomotor system, "ski stance".

References

1. Chikov A.E., Chikova S.N, Apichin D.A. [Technical Readiness of Skiers-Racers in Different Zones of Power Providing]. Sbornik statey mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii "Inno-vatsionnye tekhnologii v sporte vysshikh dostizheniy" [The Collection of Articles of the International Scientific and Practical Conference "Innovative Technologies in an Elite Sport"], 2011, pp. 245-248.

2. Skvortsov D.V. Klinicheskiy analiz dvizheniy. Stabilometriya [Clinical Analysis of Movements. Stabilometrics]. Moscow, Antidor Publ., 2000. 192 p.

3. Shevtsov A.V., Krasnoperova T.V., Buylov P.Z. [Individual Electroneurographical Characteristics of a Biomechanically of the Loaded Muscular Groups at Discus Throwers and Pushers of a Kernel]. Paralimpiyskoe dvizhenie v Rossii na puti k Londonu. Problemy i resheniya. Materialy Vse-rossiyskoy nauchnoy prakticheskoy konferentsii [The Paralympic Movement in Russia on the Way to London. Problems and Decisions. Materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference], 2012, pp. 77-82.

4. Ordinartseva N.P. [Planning of Experiment in Measuring Problems of Post-Urology]. Engineering Gazette Don. Availble at: http://ivdon.ru/magazine/archive/n4y2011/542

5. Akzhigitov R.F. [Prospects of Application of the «STABILAN» Complex for Testing of Athletes]. Nauchnyy zhurnal Yuzhnogo Federal'nogo universiteta [Scientific Journal of the Southern Federal University], 2010, no. 8

6. Mikhaylov V.P., Kreynes V.M., Sarnadskiy V.N., Vil'berger S.Ya., Fedorov Yu.S. Sposob vyyavleniya postural'nogo disbalansa [Way of Identification of a Posturalny Imbalance]. Patent RF № 97119093/14, 1999.

7. Boloban V.N., Mistulova T.E. [Stabilografiya. Achievements, Prospects]. Nauka v olimpiyskom sporte [Science in Olympic Sport], 2000, no 1, pp. 5-13.

8. Sliva S.S. [The Use of Stabilography in Sports]. Pervaya Vserossiyskaya nauchno-praktiche-skaya konferentsiya "Monitoring fizicheskogo razvitiya, fizicheskoy podgotovlennosti razlichnykh voz-rastnykh grupp naseleniya" [First All-Russian Scientific and Practical Conference "Monitoring of Physical Development, Physical Fitness of Various Age Groups of the Population"], 2003, pp. 210-213.

Received 2 September 2014