Синергии с фиксированной опорой. Horak с помощниками описывают синергии, как паттерны мышечной активности с центральной организацией, наблюдаемые при реакции на нарушения вертикального положения стоя. Синергии с фиксированной опорой — это паттерны мышечной активности, при которых ПО при нарушении и восстановлении равновесия остается фиксированной. Устойчивость достигается движениями частей тела, но стопы при этом остаются фиксированными на ПО. Двумя примерами синергий с фиксированной опорой являются синергия голеностопного сустава и синергия тазобедренного сустава.
Синергия голеностопного сустава состоит из дискретных вспышек мышечной активности либо на передней, либо на задней стороне тела (в зависимости от направления движения платформы), которая идет по типу «от дальнего к ближнему». Движение платформы вперед вызывает относительное смещение линии направления силы тяжести в заднем направлении (рис. 3.2,а). Мышцы стараются вернуть линию силы тяжести (ЛСТ) в положение над ПО. Вспышки мышечной активности наблюдаются в тыльных сгибателях голеностопного сустава, сгибателях бедра, мышцах живота, мышцах спины и сгибателях шеи. Передние большеберцовые мышцы помогают восстановить устойчивость за счет тяги большой берцовой кости вперед (реверсивное мышечное действие), соответственно, они тянут вперед и тело, и линия действия силы тяжести остается или возвращается в позицию в пределах ПО (см. рис. 3.2,b).
Рис. 3.2. Нарушение равновесия в положении стоя при помощи движения горизонтальной платформы вперед, вызывающее:
а — движение тела назад и вследствие этого смещение центра тяжести (ЦТ) тела кзади от площади опоры (ПО); b — использование стратегии голеностопного сустава (активация тыльных сгибателей, сгибателей бедра, мышц живота и сгибателей шеи), возвращающее ЦТ на место над ПО и восстанавливающее устойчивость…
Движение платформы назад вызывает относительное смещение ЛСТ кпереди. Мышцы реагируют, стараясь восстановить ЛСТ в положении в пределах ПО (рис. 3.3,а). Вспышки активности в подошвенных сгибателях, разгибателях бедра, туловища и шеи используются для восстановления ЛСТ в пределах площади опоры (рис. 3.3,b).
Рис. 3.3. Нарушение равновесия при движении горизонтальной платформы назад, вызывающее:
а — движение тела вперед и, вследствие этого, смещение центра тяжести (ЦТ) тела кпереди от площади опоры (ПО); b — использование стратегии голеностопного сустава (активация подошвенных сгибателей, разгибателей бедра, разгибателей спины и шеи), возвращающее ЦТ на место над ПО и восстанавливающее устойчивость
Синергия тазобедренного сустава состоит из дискретных вспышек мышечной активности со стороны тела, противоположной паттерну голеностопного сустава. Эта активность идет по типу активации «от ближнего к дальнему». Maki и Mcilroy считают, что синергия тазобедренного сустава при фиксированной опоре может использоваться, главным образом, в ситуациях, когда нельзя применять стратегии с переменной опорой (синергии шага или захвата).
Стратегии с переменной опорой. Стратегии с переменной опорой включают в себя шаг (вперед, назад или в сторону) и хватание (использование руки, чтобы схватиться за перекладину или другую закрепленную опору) в ответ на движение платформы. Шаг и хватание отличаются от синергий с фиксированной опорой, поскольку движения шага/хватания перемещают или увеличивают ПО так, что она остается под ЦТ тела (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Нарушение равновесия при движении платформы назад, человек, чтобы не упасть вперед, использует стратегию шага. Шаг вперед переносит ЦТ тела на новую площадь опоры
Ранее полагали, что шаговая синергия используется только как средство последней надежды, которое инициировалось, если стратегии тазобедренного и голеностопного суставов оказывались недостаточными для выведения и удержания ЦТ над площадью опоры. Однако Maki и Mcilroy считают, что стратегии с переменной опорой являются нормальными реакциями на возмущения как у людей молодых, так и пожилых. Более того, эти авторы заметили, что эти стратегии являются единственными успешными действиями для сохранения равновесия при сильных возмущениях. Сравнение шаговой стратегии у молодых и пожилых людей показало, что молодые испытуемые обычно делают только один шаг, тогда как пожилым приходится делать несколько, причем шаги эти короче, а подъем ноги — ниже, чем у молодых людей. Однако в скорости реализации шаговой стратегии явных различий между молодыми и пожилыми людьми не обнаружено. Luchies и сотрудники обнаружили, что пожилые люди поднимали ногу с такой же скоростью, как и молодые.