Равновесие тела — это состояние покоя тела относительно какой-либо системы отсчета, в частном случае — неподвижность тела относительно окружающей его среды. Равновесие тела бывает статическим и динамическим. При статическом равновесии тела проекция общего центра тяжести тела находится внутри площади опоры (рис. 1). При ходьбе, беге, катании на коньках и т. п. динамическое равновесие тела достигается путем балансирования, т. е. подведением площади опоры под сместившуюся проекцию центра тяжести тела (рис. 2).
Рис. 1. Плоскость опоры тела при вольном стоянии: S — точка, соответствующая проекции общего центра тяжести. Рис. 2. Восстановление равновесия тела путем компенсирующего изменения деятельности мышц ног при наклоне туловища вперед. Проекция центра тяжести (вертикальная линия) возвращена в прежнее положение на плоскость опоры.
В поддержании состояния равновесия тела принимает участие целый ряд сложных систем. Важная роль принадлежит вестибулярному аппарату. Его рецепторная часть расположена во внутреннем ухе и состоит из мешочков преддверия и трех полукружных каналов. При возбуждении вестибулярного аппарата происходит раздражение волосков чувствительного эпителия. Возникающие импульсы передаются по вестибулярному нерву в мозг. В процессе поддержания равновесия тела вестибулярная система осуществляет тесное взаимодействие со зрительным аппаратом. Оба эти аппарата (вестибулярный и зрительный) имеют обширные двусторонние связи с мозжечком. Мозжечок также является очень важным иннервационным звеном в сохранении равновесия тела. Большую роль играют многочисленные рецепторы мышц, сухожилий, суставов и кожи, и прежде всего механизмы мышечного тонуса, а также проприоцептивные рефлексы. Координация всех этих механизмов, обеспечивающих равновесие тела, происходит на разных уровнях нервной системы — в спинном мозге, стволе мозга и в коре больших полушарий.
Физиологические основы проявления равновесия
Механизмы регуляции равновесия сложны, так как обусловливаются комплексом деятельности различных анализаторов, состоянием вегетативных органов, нервной и мышечной систем. Неоднозначно участие анализаторов в управлении устойчивым состоянием тела. Очевидно, что значительная заслуга в сохранении равновесия принадлежит не только двигательному, но и зрительному, вестибулярному, тактильному анализаторам. Вместе с тем очевидно, что их роль не может быть одинаковой. Это, по-видимому, связано с конкретным видом и проявлением данного качества.
Участие двигательного анализатора.
Так, в удержании определенной позы (положения сидя, стоя, при наклоне и другие) ведущую роль играет двигательный анализатор.
Вестибулярный аппарат.
При сохранении равновесия после вращательных движений большее значение приобретает вестибулярный.
Зрительный и тактильный анализаторы.
При удержании равновесия после выполнения прыжков и прыжковых упражнений, а также при балансировке с предметами значительно повышается функция зрительного и тактильного анализаторов. Следовательно, участие того или другого анализатора определяется конкретной двигательной задачей, связанной с проявлением того или иного вида равновесия.
Дыхательная система.
Определенное влияние на сохранение равновесия оказывает состояние дыхательной системы. Известно, что при форсированном дыхании колебательные движения тела увеличиваются, что приводит к большим затратам усилий для сохранения равновесия. Вместе с тем задержка дыхания не меньше чем на 30 с вызывает снижение колебаний тела.
Состояние нервной и мышечных систем.
Влияние состояния нервной и мышечной систем на сохранение устойчивости связано с увеличением или уменьшением амплитуды колебаний тела. Поэтому высококвалифицированные спортсмены уделяют большое внимание снижению тремора, что достигается специальной методикой в зависимости от вида спортивной деятельности. Чем опытнее спортсмен, тем лучше он владеет собой и сохраняет равновесие. Это особенно важно в стрельбе, гимнастике, гребле и других видах спорта.
Удержание устойчивого состояния тела обеспечивается тоническим и тетаническим напряжениями. Тоническое чаще всего имеет место при сохранении равновесия, взаимодействуя с дополнительной опорой (упор на брусьях), при сохранении позы при беге и т.д. Тетаническое напряжение часто проявляется при сохранении равновесия в безопорной фазе: сальто, пируэты, преодоление планки в легкоатлетических прыжках. Оно характеризуется мощным потоком импульсов из центральной нервной системы к работающим мышцам.
Уровень развития физических и координационных качеств
Определенная степень развития силовых и скоростных качеств мышц позволяет многократно повторять усилия различного характера с максимально возможной скоростью. Недаром высококлассного гребца невольно сравнивают с летящей над водой птицей, настолько плавными и грациозными представляются его движения. Например, в гребном спорте скорость передвижения во многом определяется величиной усилий, прилагаемых к веслу, а также быстротой выполнения гребков, темпом движений и т.д. Кроме того, они осуществляют одновременно и антигравитационную функцию: удерживают тело человека в состоянии равновесия. Усиливают проявление устойчивости тела определенные показатели выносливости. Чем выше уровень общей и специальной выносливости, тем быстрее спортсмен осваивает различные разновидности равновесия.
Способность удерживать равновесие также зависит от уровня развития подвижности в суставах. Чем выше степень подвижности (в определенной мере), тем легче обеспечить рациональное расположение тела и его отдельных звеньев и таким образом управлять устойчивостью.
Уровень развития гибкости также влияет на сохранение равновесия. Высокая степень гибкости шейного, грудного, поясничного отделов позвоночника позволяет занять устойчивую позицию над опорой.
Большую роль в сохранении равновесия, особенно во вращательных и прыжковых упражнениях, играет ловкость. Высокий уровень межмышечной и внутримышечной координации обеспечивает решение достаточно сложных двигательных задач. Поэтому, чем сложнее спортивное упражнение, тем больше ловкости требуется для сохранения устойчивого положения тела. В каждом виде спорта проявление ловкости при сохранении устойчивости имеет определенную специфику. Так, гребец в положении неустойчивого равновесия в лодке должен выполнять сложно координированные движения по балансировке веслом, другие элементы техники и одновременно согласовывать их с действиями всех членов команды. Проявляется ловкость также в целесообразном выборе действий, времени выполнения движений, в мгновенной правильной оценке ситуации и адекватной реакции.
Психологический настрой и эмоциональное состояние
Высокий уровень психологической подготовки способствует уравновешенности нервных процессов - важного условия устойчивого положения. Положительные эмоции также способствуют повышению работоспособности, мышечной активности и, следовательно, более эффективному сохранению равновесия тела и его отдельных звеньев.
Исходя из вышеизложенного, можно дать следующее определение данному ДКК:
равновесие - это способность сохранять устойчивость тела и его отдельных звеньев в опорной и безопорной фазах двигательного действия.
Равновесие тела исследуется многочисленными методами.
Равновесие - способность сохранять устойчивое положение тела.
Различают статическое и динамическое равновесие, в связи с чем есть и тесты для определения определенных поз человека (например, стойка на руках) и для динамического равновесия - это сохранение направленности перемещения человека при непрерывно меняющихся позах (передвижение баскетболиста, лыжника и т.д.).
Тест Бондаревского: стойка на одной ноге, другая согнута и её пятка касается коленного сустава опорной ноги, руки на поясе, голова прямо. Упражнение выполняется с закрытыми и открытыми глазами. Отсчет времени начинается после принятия устойчивого положения, а прекращается в момент потери равновесия. Чем меньше разница во времени выполнения упражнения с открытыми и закрытыми глазами, а также чем больше длительность выполнения, тем лучше оценка.
Е. В. Сермеев вывел средние данные оценки функционального равновесия. Удержание позы с закрытыми глазами 16 с., с открытыми - 44 с.
Проба Яроцкого. Основная стойка, глаза закрыты, непрерывное вращение головы в одну сторону в темпе - два движения в секунду. Отсчитывается время от начала движения головы до момента потери равновесия. Оценка удержания: 35 с. - отлично; 20 с. - хорошо; 16 с. - удовлетворительно.
Для оценки статической координации применяется простая и усложненные пробы Ромберга.
При выполнении простой пробы Ромберга испытуемый стоит с опорой на две ноги (пятки вместе, носки немного врозь), глаза закрыты, руки вытянуты вперёд, пальцы несколько разведены. Определяется время и степень устойчивости (неподвижно стоит исследуемый или покачивается) в данной позе, а также обращают внимание на наличие дрожания – тремора – век и пальцев рук.
Следует отметить, что простую пробу Ромберга применяют обычно в клинике при обследовании больных людей. Для спортсменов рекомендуют использовать усложненные пробы (проба Ромберга 2 и 3).
Проба Ромберга - 2: испытуемый должен стоять так, чтобы ноги его были на одной линии, при этом пятка одной ноги касается носка другой ноги, глаза закрыты, руки вытянуты вперед, пальцы разведены. Время устойчивости в позе Ромберга - 2 у здоровых нетренированных лиц находится в пределах 30-50 секунд, при этом отсутствует тремор пальцев рук и век. У детей показатели пробы зависят также от возраста (таблица 1). У спортсменов время устойчивости значительно больше (особенно у гимнастов, фигуристов, прыгунов в воду, пловцов) и может составлять 100-120 секунд и более.
Таблица 1 – Среднее время устойчивости в позе Ромберга -2 у детей, подростков и юношей, не занимающихся спортом (по А.Ф.Синякову)
Возраст (годы)
Время устойчивости (сек)
Проба Ромберга -3: исследуемый стоит на одной ноге, пятка другой касается коленной чашечки опорной ноги, при этом глаза закрыты, руки вытянуты вперед.
Твердая устойчивость позы более 15 сек при отсутствии тремора пальцев и век оценивается как «хорошо»; покачивание, небольшой тремор век и пальцев при удержании позы в течение 15 сек - «удовлетворительно»; выраженный тремор век и пальцев при удержании позы менее 15 сек - «неудовлетворительно». Покачивание, а тем более быстрая потеря равновесия, указывают на нарушение координации.
Уменьшение времени выполнения пробы Ромберга наблюдается при утомлении, при перенапряжениях, в период заболеваний, а также при длительных перерывах в занятиях физической культурой и спортом.
Статическая координация. У спортсменов с этой целью, как правило,
оценивают результаты пробы Ромберга, которая основана на определении
способности человека сохранять равновесие при отсутствии коррекции со
стороны зрительного анализатора.
Методика проведения.
Используют усложненный и сложный варианты данной пробы:
1) с опорой на две ноги, поставленные на одной прямой.
2) с опорой на одну ногу; другая нога согнута так, что тыл ее стопы
касается подколенной ямки опорной конечности.
Во всех случаях руки вытянуты вперед, пальцы раздвинуты (без
напряжения), глаза закрыты.
Принципы оценки:
При оценке пробы принимают во внимание:
- степень устойчивости (стоит неподвижно, покачивается);
- дрожание (тремор) век и пальцев;
- длительность сохранения равновесия.
Твердая устойчивость позы более 15 с при отсутствии тремора пальцев
и век оценивается как «хорошо»;
покачивание, небольшой тремор рук и палацев при удержании позы в
течение 15 с – «удовлетворительно»;
поза, удерживаемая менее 15 с - «неудовлетворительно».