Биомеханический анализ влияния фотостимуляции зрительного анализатора на показатели постурального тремора стрелков-полиатлонистов

вследствие чего его организм наиболее подвержен влиянию внешних факторов среды (резкие колебания температуры, влажности, давления и др. факторов).

Кроме этого, с помощью метода вариационной пульсомет-рии с позиций биоинформационного анализа было проведено исследование параметров вектора состояния организма пациентов (80 человек) с патологией ЖВС, поступивших на оперативное лечение, данные этого исследования также были распределены по сезонам года (зимний период (ноябрь - февраль), весенний период (март - май) и осенний период (сентябрь - октябрь)). Результаты этих исследований представлены в таблице.

Таблица

Распределение результатов обработки данных измерений показателей функциональных систем организма (ФСО) у плановых и экстренных пациентов до и после оперативного лечения в Зх-мерном фазовом пространстве (СИМ, ПАР, ИБ) по сезонам года

Плановые пациенты Экстренные пациенты

До оперативного лечения После оперативного лечения До оперативного лечения После оперативного лечения

ЗИМА ЗИМА

гХ=5 995.93 vX=1.07*1029 гХ=10 229.33 vX=2.81*1030 гХ=63 192.73 vX=3.86*10333 гХ=22 196.13 vX = 2.44*1033

ВЕСНА ВЕСНА

гХ = 478.04 vX= 2.18*1025 гХ = 144.34 vX=6.51*1022 гХ = 2 821.85 vX = 5.14*1027 гХ = 2 946.59 vX = 2.43*1026

ОСЕНЬ

гХ = 2 910.77 vX = 6.50*1026 гХ = 2 223.61 vX = 2.25*1027 гХ = 11 244.55 vX = 4.36*1031 гХ = 4 139.77 vX = 2.80*1030

Таким образом, мониторинг параметров кардио-респираторной и вегетативной нервной системы организма человека с патологией ЖС в разные сезоны года, до и после оперативного лечения, свидетельствуют о наличие существенных разбросов параметров показателей функциональных систем организма как у экстренных так и плановых пациентов. Причиной этому является влияние внешних и внутренних факторов и особое значение при этом имеет степень их сочетания у одного и того же человека. При этом зачастую один фактор оказывает неблагоприятное воздействие посредством других и лишь при условии их наличия. Такими факторами являются нарушение обмена веществ в организме, существенным образом влияющего на химический состав желчи, застой желчи в желчном пузыре и, наконец, инфекция, различными путями проникающая в желчный пузырь. Так, сочетание женского пола с частыми беременностями, возрастом более 40 лет, употреблением вредных продуктов питания и наличием у родственников желчных камней значительно усугубляет положение и позволяет отнести данный случай в группу повышенного риска развития желчных камней, что в конечном итоге позволяет проводить целенаправленную профилактику.

Литература

1. Системный анализ, управление и обработка информации в биологии и медицине. Часть VIII. Общая теория систем в клинической кибернетике / М.Я. Брагинский [и др.]; Под ред. В.М. Еськова, А. А. Хадарцева.- Самара: ООО «Офорт», 2009.- 198 с.

2. Хаджибаев, А.М. Эндоскопическая хирургия калькулез-ного холецистита в сочетании с доброкачественными поражениями внепеченочных желчных протоков / М.М. Хаджибаев, М.М. Атаджанов, М.М. Хошимов //Хирургия. Журнал имени

Н.И. Пирогова.- 2009.- № 2.- С. 40.

THE ANALYSIS OF MICROCHAOTIC DYNAMICS OF VECTOR STATE ORGANISM IN PATIENTS WITH SURGICAL TREATMENT

J.E. GRISHAEVA, E.V. DROGINE, N.A. DUDIN, T.V. SMAGINA Surgut State University

The comparative analysis of patient’s organism functional system with diseases of bile tract before and after surgery was presented. The discussion of quasiattractors parameters of human organism state vector was presented too.

Key words: analysis, mikrohaoticheskaya dynamics, the state vector of the body, surgery.

УДК 611.814.4

БИОМЕХАНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ФОТОСТИМУЛЯЦИИ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА НА ПОКАЗАТЕЛИ ПОСТУРАЛЬНОГО ТРЕМОРА СТРЕЛКОВ-ПОЛИАТЛОНИСТОВ

С.И. ЛОГИНОВ, Ю.Г. БУРЫКИН, Т.В. ГАВРИЛЕНКО, Ю.С. ЕФИМОВА*

Ритмическая фотостимуляция с частотой 10 Гц в течение 5 минут уменьшает амплитуду колебаний постурального тремора в диапазоне от 0,8 до 9,2 Гц в группе спортсменов. Спортсмены более устойчивы к действию фотостимуляции, как и к действию статической нагрузки. У лиц, не имеющих навыков стрельбы из пневматической винтовки, уменьшение амплитуды постурального тремора более выражено в области низких частот в диапазоне от 0,7 до 4,4 Гц. Ключевые слова: фотостимуляция, зрительный анализатор, постуральный тремор.

Амплитуда физиологического тремора влияет на точность стрельбы из любого вида оружия [5,6]. Поэтому управление тремором становится важной задачей повышения точности стрельбы [3]. Локальное охлаждение мышц руки, прием повышенных доз витаминов Вх, Вб и В12 повышает точность стрельбы и уменьшает величину постурального тремора у стрелков за счет улучшения тонких механизмов управления медленными движениями с участием базальных ганглиев. Физиологические механизмы, обуславливающие отмеченные выше изменения недостаточно изучены [8]. Актуальным представляется изучение немедикаментозных методов воздействия на психофизиологическое состояние человека, одним из которых является фотостимуляция. Ритмическая фотостимуляция, предъявленная на фоне действия различных психофармакологических препаратов изменяет мышечный тонус, некоторые психические функции, биоэлектрическую активность головного мозга [2].

Цель исследования — изучить влияние фотостимуляции зрительного анализатора на постуральный тремор до и после стрельбы из пневматической винтовки у спортсменов-полиатлонистов в сравнении с лицами, не имеющими стрелковой подготовки.

Материалы и методы исследования. В исследованиях приняли участие 37 человек, в том числе 18 стрелков-полиатлонистов (возраст 22,4±2,8 лет) и 19 человек, не имеющих стрелковой подготовки (возраст 23,7±4,9 лет). В первой группе участников была выполнена 61 регистрация кинематограмм, во второй - 52 регистрации. Кроме того, было сформировано две контрольные группы. Первую контрольную группу составили 16 стрелков-полиатлонистов, вторую контрольную - 16 человек, не занимающихся стрелковым спортом, отобранных случайным образом. Средний возраст участников составил 19,2±0,7 лет. В первой группе было выполнено 37 регистраций кинематограмм, во второй - 46. Все обследуемые не имели неврологической патологии, относились к категории практически здоровых людей и дали согласие на добровольное участие в эксперименте.

В процессе исследований изучали амплитудно-частотные характеристики тремора до и после стрельбы в группе стрелков-полиатлонистов и в группе не стрелков. В качестве внешнего управляющего воздействия на параметры постурального тремора применяли фотостимуляцию с частотой 10 Гц с использованием специальной программы. Участникам предъявляли красный квадрат размером 200x200 мм в режиме максимальной яркости при искусственном освещении в течение 5 минут. До и после фотостимуляции участники производили по 10 выстрелов продолжительностью по 20 секунд с 30 секундными паузами на отдых. В контрольных группах в качестве независимой переменной выступала только статическая нагрузка в виде сохранения позы и удержания пневматической винтовки массой 5,5 кг.

Амплитудно-частотные характеристики тремора при удержании винтовки исследовали методом дистанционной регистрации кинематограмм с помощью датчика токовихревого типа и измерительного комплекса на базе персонального компьютера [1]. Время удержания винтовки над датчиком составляло 20 секунд. После предварительной регистрации кинематограммы испытуемый производил 20 выстрелов из винтовки, после чего у него снова регистрировали КГ. Амплитудно-частотный анализ производили в диапазоне 0,1-12,5 Гц. Полученные данные оценивали с помощью статистической программы Biostat. Достоверность различий сред-

* Научно-исследовательская лаборатория биомеханики и кинезиологии, 628412, Тюменская обл., ХМАО-Югра, г. Сургут, пр-т Ленина, 1

них значений амплитуд определяли непараметрическим методом для связанных выборок по критерию Уилкоксона.

Результаты и их обсуждение. Амплитудно-частотный анализ данных кинематограмм в группах, где осуществлялась фотостимуляция, выявил статистически достоверное (р<0,05) уменьшение амплитуды микродвижений после воздействия во всех частотных диапазонах (табл. 1, 2).

Из данных, приведенных в таблицах, следует, что реакция на фотостимуляцию в сравниваемых группах различна. Так, у стрелков-полиатлонистов изменения обнаруживаются в более широком частотном диапазоне от 0,8 до 9,2 Гц, но по абсолютному изменению амплитуды они менее выражены, чем в группе сравнения. При этом точка перекрещивания значений усредненных кинематограмм находится на отметке 8,8 Гц. У лиц, не имеющих навыков стрельбы из пневматической винтовки, уменьшение амплитуды постурального тремора более выражено в области низких частот в диапазоне от 0,7 до 4,4 Гц.

При сравнении данных контрольных групп до и после стрельбы из винтовки у стрелков-полиатлонистов статистически достоверные различия кинематограмм выявлены при частоте 1,2 Гц и 3,5 Гц. Они проявились в увеличении амплитуды микродвижений после статического удержания винтовки.

Таблица 1

Амплитудно-частотные характеристики постурального тремора в группе стрелков-полиатлонистов при фотостимуляции по критерию Уилкосона в диапазоне 0,1-12,5 Гц

Примечание: <Х> - среднее арифметическое, 8Б - стандартное отклонение; 0,05 и 0,95 перцентили, Ме - медиана. Показатели непараметрической статистики: Ш - сумма знаковых рангов, Ъ - критерий Уилкоксона,

Р - уровень значимости различий

Таблица 2

Амплитудно-частотные характеристики постурального тремора в группе не стрелков при фотостимуляции по критерию Уилкосона в диапазоне 0,1-12,5 Гц

Во второй контрольной группе у лиц, не имеющих стрелковой подготовки, под влиянием статической нагрузки выявлено статистически достоверное увеличение амплитудных значений кинематограмм практически по всему частотному диапазону, начиная с частоты 6,1 Гц до 12 Гц.

Микродвигательные реакции на статическое удержание винтовки после фотостимуляции диаметрально противоположно отличаются от реакции на статическое удержание винтовки в контрольных группах, как в группе стрелков-полиатлонистов, так и в группе лиц, не занимающихся стрелковым спортом. Эти различия проявляются в уменьшении амплитудных значений кине-матограмм после фотостимуляции и, напротив, в увеличении -после статических физических нагрузок в виде удержания винтовки в контрольных группах. При этом микродвигательные реакции, как на статическое удержание винтовки, так и на фотостимуляцию зависят от наличия навыков стрелковой подготовки. Так, спортсмены более устойчивы к внешним управляющим воздействиям, что может быть объяснено формированием устойчивых стрелковых навыков. Таким образом, фотостимуляция является внешним стимулом, воздействующим опосредовано на двигательные центры через зрительный анализатор. В результате внешнего управления достигается результат непроизвольного контроля движениями, который внешне проявляется в уменьше-

нии амплитуды колебаний постурального тремора, что способствует более стабильному удержанию винтовки при прицеливании.

Литература

1. Еськов, ВМ. Дифференциальный датчик для регистрации высокоамплитудного тремора: Свидетельство РФ на полезную модель № 24920 Роспатент / В.М. Еськов, М.Я. Брагинский, Е.В. Майстренко.- М., 2002.

2. Миролюбов, А.В. Использование искусственных функциональных связей мозга для регуляции психофизиологического состояния человека: Автореф. ... дис. док. мед. наук.- СПб., 1996.- 40 с.

3. Davis, E. The rush to adrenaline: drugs in sport acting on the beta-adrenergic system / E. Davis, R. Loiacono, R.J. Summers // Br. J. Pharmacol.- 2008.- V. 154.- N 3.- P. 584-597.

4. Lakie, M. The influence of muscle tremor on shooting performance / M. Lakie // Exp. Physiol.- 2010.- V. 95.- N 3.- P. 441-450.

5. Activation and tremor of the shoulder muscles to the demands of an archery task / J.J. Lin [et al.] // J. Sports Sci.- 2010.- V. 28.- N 4.- P. 415^21.

6. Postural tremor and control of the upper limb in air pistol shooters / W.T. Tang [et al.] // J. Sports Sci.- 2008.- V. 26.- N 14.-P. 1579-1587.

THE EFFECT OF LIGHT STIMULATION OF OPTICAL ANALIZER ON THE POSTURAL TREMOR INDICATORS OF POLYATHLON SHOOTERS

S.I. LOGINOV, Y.G. BURYKIN, T.V. GAVRILRENKO, Y.S. EFIMOVA Research Laboratory of biomechanics and kinesiology

Rhythmic light stimulation with 10 Hz frequency for 5 minutes decreases the amplitude of postural tremor fluctuation (0,8-9,2 Hz) in a group of sportsmen. Sportsmen are more resistant both to light stimulation and the effect of static load. Non riffle shooters were noted to have a decreased amplitude of low frequency postural tremor (0,74,4 Hz).

Key words: photic stimulation, visual analyzer, postural tremor.

УДК 611.1

ТРЕТЬЯ ПАРАДИГМА И ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И.Р. ПРИГОЖИНА И Г. ХАКЕНА О СЛОЖНОСТИ И ОСОБЫХ СВОЙСТВАХ БИОСИСТЕМ

В.М. ЕСЬКОВ, Ю.М. ПОПОВ, О.Е. ФИЛАТОВА*

В статье представлена главная дискуссия между И.Р. Пригожиным и

Г. Хакеном. Параметры этой дискуссии основаны на принципах определенности и неопределенности.

Ключевые слова: третья парадигма, свойства биосистем.

В своем известном послании в виде письма к будущим поколениям (см. «Кость еще не брошена»,

http://spKurdyumov.narod.ru/pprigoj.htm) И.Р. Пригожин особым образом выделяет два аспекта в развитии науки и человечества в целом. Во-первых, он особым образом выделяет роль и позицию неопределенности в сложном процессе перехода от прошлого к будущему (этот переход касается отдельного человека, человечества, динамики развития биосферы Земли и Вселенной в целом, в общем случае как это понимают авторы настоящего сообщения). Во-вторых, И.Р. Пригожин особым образом выделяет необходимость и возможность флуктуаций в развитии любого сложного процесса и, в частности, в развитии науки и общества [1,3].

Неопределенности и флуктуации, в представлениях И.Р. Пригожина, приводят сложные системы в точки бифуркаций, когда возникают новые, другие режимы функционирования этих сложных систем. Однако, с позиций третьей парадигмы эти особые процессы (неопределенности и бифуркации) имеют совершенно другой смысл, о котором И.Р. Пригожин даже не подразумевал. Справедливо отмечая конец детерминистского мира («Современные науки, изучающие сложность мира, опровергают детерминизм. Будущее не дано нам заранее») и, осознавая интуитивно справедливость основных постулатов теории хаоса и синергетики (ТХС), И. Р. Пригожин так и не вышел за пределы

* Сургутский государственный университет, 628412, Тюменская обл., ХМАО-Югра, г. Сургут, пр-т Ленина, 1

Частота, Гц До стрельбы и фот ост имуляции После стрельбы и фотостимуляции Показатели статистики

<Х> SD 0,05 0,95 Me <X> SD 0,95 0,95 Me W Z P

0,8 39,48 21,45 10,99 68,52 37,37 29,92 15,87 11,27 51,48 29,87 731 2,624 0,009

1,9 13,6 7,58 4 27,49 12,44 9,71 5,31 2,04 19,89 9,26 807 2,896 0,004

2,3 10,38 5,77 1,47 21,07 10,05 8,46 4,52 1,67 18,29 8,16 614 2,203 0,028

8,8 1,51 0,95 0,25 3,14 1,27 1,94 1,25 0,49 3,83 1,79 651 2,336 0,019

9,2 1,43 0,89 0,31 2,91 1,31 1,93 1,27 0,59 4,14 1,68 640 2,297 0,022

Частота, Гц До стрельбы и фотостимуляции После стрельбы и фот ост имуляции Показатели статистики

<Х> SD 0,05 0,95 Me <X> SD 0,95 0,95 Me W Z P

0,7 54,27 30,62 20,95 115,92 47,01 42,27 26,9 11,88 82,629 36,775 542 2,466 0,014

1,6 24,48 13,56 7,3 51,41 21,74 18,29 9,74 5,72 33,7665 16,27 536 2,438 0,015

2,5 13,44 7,76 3,71 27,62 11,22 9,8 6,23 2,23 22,1435 7,94 512 2,329 0,02

3,1 9,46 5,24 3,61 18,68 7,3 7,42 4,51 1,6 14,648 6,62 600 2,73 0,006

4,4 4,45 2,42 1,16 7,71 4,01 3,38 1,72 1,05 6,7015 3,3 492 2,238 0,025