Моделювання процесів підтримки вертикальної пози

Abstract

Study the mechanisms for regulation of human posture is one of the urgent tasks of physiology of movement. This is due to significance of the results of research for development of methods for diagnosis and treatment of various disorders of the central nervous system (CNS) and the musculoskeletal system (MSS) as well as to theoreti cal elaborations concerning the general principles of organization of control of person’s movement. Objective: To conceptually deter mine the role of statogram as a result of interaction of the CNS and the execution system (ES) in the evaluation of the MSS function. Results: Based on the analysis of existing physiological models for maintaining of equilibrium there was developed a conceptual model of interaction between the CNS and the MSS for the person in maintaining upright posture. The system approach to the dif ferential assessment of the MSS on the basis of statography was proposed. The research process can be divided into three stages: I — definition of anthropometric parameters of the patient (weight, height, length of segments, bearing surface of feet); II — registra tion of movement of the common center of mass in the patient with natural standing, and the correlation of these parameters with the anthropometric data; III — study with using disturbances that meet location of the lesion, its nature and extent. The conclusion about the state of the MSS is formed on the basis of a comparative analysis of the results obtained in the second and third stages of the study. Conclusion: There were developed a conceptual model of the process of maintaining upright human posture as a system of automated management and justified the general direction of statographic studies when assessing the MSS function. Applying of methods of disturbances at statographic studies that allow to activate the affected elements of the MSS or block compensatory mechanisms was substantiated.

Исследования механизмов регуляции позы человека остаются одной из актуальных задач физиологии движения. Это связано со значимостью результатов исследования для разработки методов диагностики и лечения различных нарушений функции центральной нервной (ЦНС) и опорно-двигательной (ОДС) систем, а также с теоретическими разработками, касающимися общих принципов организации управления движением человека.Цель: концептуально определить роль статограммы как результата взаимодействия системы управления (ЦНС) и системы исполнения (ОДС) в оценке функции ОДС.Результаты: на основе анализа существующих физиологических моделей поддержания равновесия разработана концептуальная модель взаимодействия ЦНС и ОДС человека в процессе поддержания вертикальной позы. Предложен системный подход к дифференциальной оценке состояния ОДС на основе метода статографии. Процесс исследования можно разделить на три этапа: І — определение антропометрических параметров пациента (вес, рост, длина сегментов, площадь опорной поверхности стоп); ІІ — регистрация перемещения общего центра масс пациента в условиях естественного стояния и корреляция этих показателей с антропометрическими данными; ІІІ — исследование с использованием возмущающих воздействий, которые отвечают локализации поражения, его характеру и степени. Заключение о состоянии ОДС формируется на основе сравнительного анализа результатов, полученных на ІІ и ІІІ этапах исследования.Вывод: разработана концептуальная модель процесса поддержания вертикальной позы человека как работы системы автоматизированного управления и обосновано общее направление выполнения статографических исследований при оценке функции ОДС. Обосновано использование методов возмущающих воздействий при статографических исследованиях, которые позволяют активизировать пораженные элементы ОДС или заблокировать компенсационные механизмы.

Дослідження механізмів регуляції пози людини залишаються одним з актуальних завдань фізіології руху. Це пов’язано зі значимістю результатів дослідження для розроблення методів діагностики і лікування різних порушень функції центральної нервової (ЦНС) та опорно-рухової (ОРС) систем, а також із теоретичними розробками, які стосуються загальних принципів організації управління рухом людини.Мета: концептуально визначити роль статограми як результату взаємодії системи управління (ЦНС) і системи виконання (ОРС) в оцінюванні функції ОРС.Результати: на підставі аналізу наявних фізіологічних моделей підтримки рівноваги розроблено концептуальну модель взаємодії ЦНС і ОРС людини під час підтримання вертикальної пози. Запропоновано системний підхід до диференційного оцінювання стану ОРС на основі методу статографії. Процес дослідження можна розділити на три етапи: І — визначення антропометричних параметрів пацієнта (вага, зріст, довжина сегментів, площа опорної поверхні стоп); ІІ — реєстрація переміщення загального центру мас пацієнта в умовах природного стояння і кореляція цих показників з антропометричними даними; ІІІ — дослідження з використанням збуджувальних впливів, які відповідають локалізації ураження, його характеру та ступеню. Висновок про стан ОРС роблять на підставі порівняльного аналізу результатів, отриманих на ІІ та ІІІ етапах дослідження.Висновок: розроблено концептуальну модель процесу підтримки вертикальної пози людини як роботи системи автоматизованого управління та обґрунтовано загальний напрямок виконання статографічних досліджень під час оцінювання функції ОРС. Обґрунтовано використання методів збуджувальних впливів у статографічних дослідженнях, які дають змогу активізувати уражені елементи ОРС або заблокувати компенсаційні механізми.