Рис. 3.1. Площади опоры. Положения на четырех конечностях и двух ногах
Центр тяжести человека (ЦТ), который иногда рассматривают как центр массы тела, находится приблизительно на уровне второго крестцового сегмента, т. е. на довольно приличном расстоянии от ПО. Несмотря на неустойчивость, вызванную небольшой ПО и высоким ЦТ, поддержание равновесия в статическом вертикальном положении не требует больших затрат энергии в форме мышечных сокращений. Кости, суставы и связки могут создавать необходимые крутящие моменты для противодействия силе тяжести, а частые изменения положения тела способствуют улучшению венозного оттока.
Хотя для поддержания вертикального положения требуется минимальная мышечная активность, контроль осанки весьма сложен и является частью контрольной двигательной системы тела. Аспекты двигательного контроля не являются основным содержанием данной книги, но при этом рассмотреть некоторые моменты контроля осанки необходимо для лучшего понимания того, что, собственно говоря, представляет из себя осанка.
Контроль осанки, или постуральный контроль, может быть либо статическим, либо динамическим. Он подразумевает способность человека к поддержанию устойчивого положения тела и его сегментов в ответ на действие сил, которые угрожают нарушить структурное равновесие тела. По мнению Horak, способность сохранять устойчивость при вертикальном положении тела является навыком, который ЦНС приобретает по мере получения информации от пассивных биомеханических элементов, сенсорных систем и мышц. ЦНС интерпретирует и организует входные сигналы от различных структур и систем и выбирает реакции, основанные на предшествующем опыте, и собственно цели реакции. Реактивные (компенсаторные) ответы возникают как реакции на внешние силы, перемещающие ЦТ тела. Упреждающие (заблаговременные) ответы возникают в предвидении действия внутренних дестабилизирующих сил, таких, например, как поднятие руки при ловле мяча, или наклон, чтобы зашнуровать ботинки.
Главные задачи и основные элементы контроля. Главными задачами постурального контроля в вертикальном положении являются: ориентация тела в пространстве, поддержание ЦТ тела над ПО и стабилизация головы по вертикали, позволяющая сохранять правильную ориентацию взгляда. По мнению DiFabio, стабилизация головы по вертикали является вообще основной целью постуральной регуляции. Поддержание и контроль осанки зависит от целостности ЦНС, зрительной системы, вестибулярной системы и скелетно-мышечной системы. Кроме этого, постуральный контроль зависит от информации, поступающей от рецепторов, расположенных внутри и вокруг суставов (в суставных капсулах, сухожилиях и связках), а также — на подошвенной части стоп. ЦНС должна уметь распознавать и предвидеть неустойчивость и отвечать на все варианты входных сигналов соответствующими выходными сигналами, тем самым сохраняя равновесие тела. Более того, суставы в скелетно-мышечной системе должны обладать такой амплитудой движения (АД), которая была бы адекватна реагированию на специфические задачи, а мышцы должны уметь реагировать с соответствующей силой и скоростью.
Отсутствующие или видоизмененные входные и выходные сигналы. При модификации или отсутствии входящих сигналов система контроля может реагировать на неполную или искаженную информацию, и тогда осанка человека нарушается, а устойчивость ухудшается. Изменение или отсутствие входных сигналов может наблюдаться или в отсутствие нормальной силы тяжести, например, в условиях невесомости в космосе, либо в случае снижения чувствительности в нижних конечностях.
* * *
ПРИМЕР 1. Осанка членов экипажа американского космического корабля «Дискавери» (июнь, 1985) при вертикальном положении тела после приземления существенно отличалась от фиксированной позы до полета. При этом и в космосе, и непосредственно после приземления космонавты могли стоять прямо. Когда стопы космонавта закреплялись на опоре во время полета и сразу же после приземления, он принимал такую позицию, при которой шея, тазобедренный и коленный суставы были согнуты значительно больше, чем до полета. Наблюдаемые изменения осанки связывают с модификацией тактильной, суставной и проприоцептивной сигнализации.