ПРОФИЛЬ МЕЖПОЛУШАРНОЙ АСИММЕТРИИ И ДВИГАТЕЛЬНЫЕ КАЧЕСТВА

ПРАКТИЧЕСКАЯ БИОМЕХАНИКА

Abstract

Profile of Interhemispheric Asymmetry and Motor Qualities

Ye. M. Berdichevskaya, Dr. Med., lecturer,

Kuban state academy of physical culture, Krasnodar

Key words: individual profile of asymmetry, left-handed person, physical qualities, free movements.

The purpose of this study was to reveal the peculiarities of motor qualities with lateral phenotype.

The influence of a brain interhemispheric asymmetry's profile on power and speed physical qualities had been investigated according positions of an individual - typological approach, taking into consideration the sight's dominant side, and the upper extremities' motorics.

The asymmetry in the majority of hextral and symmestral characteristics, the specific of motorical portrait and correlation interconnections of its elements in objects with the unilateral left and right lateral phenotype had been revealed.

ПРОФИЛЬ МЕЖПОЛУШАРНОЙ АСИММЕТРИИ И ДВИГАТЕЛЬНЫЕ КАЧЕСТВА

Кандидат медицинских наук, доцент Е.М. Бердичевская
Кубанская государственная академия физической культуры, Краснодар

Ключевые слова: индивидуальный профиль асимметрии, левши, физические качества, произвольные движения.

Исследование двигательного развития человека весьма актуально, так как в моторной организации отражается целостная характери стика личности при неповторимой индивидуальности [18]. Это - междисциплинарная проблема, затрагивающая медицину, психофизиоло гию, педагогику, физиологию спорта и труда. Произвольные движения рассматриваются с точки зрения психомоторики, локомоций и поз, двигательных навыков [7, 18, 24]. Для физиологов спорта и педагогов физического воспитания насущным является решение вопросов двигательной подготовленности, в структуру которой входят физические качества [17]. В последние годы усилилась тенденция учета индивидуально-типологических особенностей моторики, позволяющих целенаправленно совершенствовать средствами физической культуры природные качества и способности человека [19, 22]. Усредненных критериев в современных условиях недостаточно. В качестве основ типологизации кроме возрастно-половой специфики используют cвойства нервной системы и соматотип [10, 15, 16]. При этом не учитывается характер межполушарного взаимодействия и межполушарной асимметрии, или индивидуальный "профиль латеральной организации" мозга [24], предположительно рассматривающийся в качестве биологической предпосылки, определяющей специфику двигательных способностей [8].

Феномен моторной асимметрии в физиологии изучен широко, но вне связи с индивидуальным профилем асимметрии (ИПА) [5, 13]. В частности, при всестороннем описании конституционального статуса спортсмена в целях моделирования или мониторинга часто не указывается латеральность тестируемой конечности [9, 20]. Единичны данные о специфике двигательных функций у лиц с левым ИПА [4, 6, 21, 24].

Цель работы - комплексное исследование силовых и скоростных динамических характеристик моторики верхних и нижних конечностей у лиц с односторонним правым и левым латеральным фенотипами.

Методы исследования. Обследовано 29 здоровых мужчин, отнесенных по результатам предварительного тестирования к группам "чистых" правшей и левшей (табл.1). Признаки латерализации зрения, моторики рук и ног избраны в связи с тем, что для центральной организации двигательных функций ведущее значение имеет кортикальное представительство моторики конечностей и зрительного анализатора. Группа левшей была полиморфной: главным условием для всех было письмо левой рукой, у 18 человек доминировала левая нога, у 13 - левый глаз, 10 представляли "чистые" левши с полным леводоминированием. Всего проводили 35 проб [4].

Мануальные силовые характеристики (абсолютную максимальную силу кисти, выносливость к статической и динамической нагрузкам) определяли полифункциональным динамометром. Скоростные характеристики унилатеральной моторики правых и левых верхних и нижних конечностей комплексно оценивали по элементарным проявлениям быстроты с помощью миорефлексометрии на свет, модифицированного теппинг-теста (60 с) и инструментального определения скорости одиночного движения.

Степень асимметрии (Ас, %) моторики рассчитывали без учета стороны доминирования по формуле:

Ас = (Хп - Хл) : Х б · 100,

где Хп, Хл и Хб - соответственно величины признака с правой, левой стороны и наибольшее из этих значений [25]. Статистический анализ проводили по стандартным программам на PC-IBM (Pentium-100).

Результаты. При условии формирования однородных по ИПА групп (см. табл.1) установлено наличие латерализации большинства декстральных и синистральных двигательных способностей. Специфика влияния ИПА выражалась в инвертировании стороны преобладания (табл. 2).

У лиц с правым односторонним ИПА по всем показателям, кроме статической и динамической выносливости (СтВ и ДВ) рук, доминировала правая, ведущая, конечность. Это проявлялось в характери стике абсолютной силы кисти, латентного времени двигательной реакции (ЛВДР), максимальной частоты движений (МЧД), скоростной выносливости (СкВ) и выносливости в 60-секундном теппинг-тесте (В-60), скорости одиночного движения (СОД).

У левшей профиль латерализации моторики значительно отличался. Право-левые различия частотных характеристик нижних конечностей сглаживались (р > 0,05). Перекрестное (правое) доминирование отмечалось для ЛВДР, ипсилатеральное - для СОД. Латерализация моторики верхних конечностей отсутствовала для ЛВДР и силы (р>0,05).

Инверсия латерализации в пользу левой доминантной стороны отмечалась для остальных показателей рук (р<0,05).

Таблица 1. Характеристика индивидуального профиля асимметрии обследованных (М)

Обследуемые	Возраст, лет	Количество	Коэффициент асимметрии, %
Обследуемые	Возраст, лет	Количество	рук	ног	глаз
Правши	21,7±0,3	10	84	70	88
Левши	21,3±0,5	19	-56	-25	-18

Таким образом, анализ специфики латеральных предпочтений показал наличие типологичес кого профиля структуры латерализации моторики верхних и нижних конечностей при правом и левом ИПА. Он представлен в виде звездчатой диаграммы на рис. 1. Независимо от ИПА по всем параметрам быстроты лидировали верхние конечности (р < 0,05). Прослеживалась тенденция к большей "медлительности" ног на ведущей стороне, особенно у левшей (см. табл. 2).

ИПА, отражая специфику латерализации мозга при билатеральном регулировании движений, влиял на структуру корреляционных плеяд показателей парных конечностей в пользу большей интегрированности взаимосвязей у левшей. Средний уровень статистически значимых корреляций между правой и левой руками достигал 0,76 (р<0,05). Степень межполушарной согласованности силовых характеристик составляла 0,86; 0,72 и 0,82; скоростных - 0,72; 0,81; 0,67; 0,85 и 0,68 (последовательность параметров см. на рис.1).

При правом ИПА для СтВ, ЛВДР, МЧД взаимосвязь отсутствовала (р> 0,05). Анализ корреляционных матриц для нижних конечностей выявил выраженные отличия в пользу большей широты и тесноты взаимосвязей у левшей, статистически значимых для всех право-левых скоростных параметров (КК = 0,64 - 0,86). При правом ИПА корреляция обнаружена толькo для быстроты ОД (КК = 0,997). Процент положительных корреляций у левшей и правшей составлял соответственно 44 и 19, среднее значение КК = 0,75 и 0,37. У левшей выявлены также взаимосвязи ЛВДР и теппинг-теста. Корреляции между силовыми и скоростными характеристиками отсутствовали.

Таблица 2. Силовые и скоростные характеристики моторики (М±т)

Показатель	Индивидуальный профиль асимметрии
	правши		левши
	тестируемая конечность:
	правая	левая	правая	левая
Силовые характеристики рук
Сила кисти, кг	52,0±2,2	48,9±1,4*	44,7±2,6^х	45,9±2,4
Выносливость, усл.ед.: статическая динамическая	971±108 2124+140	993±89 2140+235	819±94 2317+385	890 ±110** 2567+331*
Время простой двигательной реакции на свет (мс)
рук ног	183±3 220±4	187±3* 227±4*	177±2^х 222±4	177±2** 235±5*
Максимальная частота движений в теппинг-тесте (10с)
рук ног	69±3 55±2	63±2* 51±3**	60±1^х 54±2	63±1* 54±2^хх
Скоростная выносливость (30 с)
рук ног	206±11 158±4	181±5* 149±4*	172±3^х 159±6	182±3* 159±5^хх
Выносливость (60 с)
рук ног	390±13 321±12	342±8* 284±12*	333±5^х 309±12	354±6* 307±11^хх
Скорость одиночного движения (м/с)
рук ног	4,4±0,2 3,8±0,2	3,9±0,2* 3,5±0,2*	4,0±0,1 4,3±0,1	4,1±0,1* 4,5±0,2*

Примечание.* - р< 0,05 и **-р<0,1 (между правой и левой конечностями);
х - р<0,05 и хх- р<0,1 - между правшами и левшами.

p45_pic1.jpg (63931 bytes)

Рис. 1. Структура латерализации силовых и скоростных характеристик моторики исследуемых с правым (А) и левым (Б) ИПА: 1 - сила, 2 - статическая и 3 - динамическая выносливость рук; 4 - латентное время двигательной реакции на свет для рук и 5 - для ног; 6 - максимальная частота движений (за 10 с) рук и 7 - ног; 8 - скоростная выносливость (за 30 с) рук и 9 - ног; 10 - (за 60 с) рук и 11 - ног; 12 - скорость одиночного движения рук и 13 - ног; * - р< 0,05 между правой и левой конечностями

Анализ специфики латеральной структуры моторики правшей и левшей должен быть дополнен определением Ас [25]. Уровень Ас зависит от возраста, пола, спортивной специализации, стиля и стажа занятий спортом и "рукости" [11, 23, 25]. ИПА, являясь особым интегративным модально-специфическим фактором, характеризующим работу мозга как парного органа [4, 12, 24], участвует в формировании уровня функциональной моторной асимметрии (рис. 2). Ас всех скоростных характеристик верхних конечностей у левшей сглажена по сравнению с правшами: ЛВДР - 2,2±0,4 и 6,0±1,1%; МЧД - 5,9±1,0 и 13,6±1,7, СкВ - 6,0±0,8 и 11,0±2,3, В-60 - 6,2±0,8 и 11,9±2,3%; СОД - 7,0±1,1 и 11,3±1,7% (р < 0,05). Для силовых проявлений (абсолютной силы, СтВ и ДВ) Ас оказалась идентичной у левшей и правшей (8,3±1,4 и 6,7±2,0%, 23,7±3,6 и 24,5±4,9%, 23,1±3,9 и 18,1±3,9%; р>0,05).

Функциональная асимметрия в связи с ИПА для скоростных возможностей нижних конечностей иногда проявлялась на уровне тенденции: для ЛВДР - 6,9±0,9 и 7,6±1,8%; МЧД - 10,3±2,2 и 12,0±1,8%; СкВ - 8,2±1,8 и 8,0±1,6% (р>0,10), В-60 - 7,1±1,8 и 12,3±3,2% и СОД - 7,2±1,3 и 10,0±1,2 % (р<0,10). Профиль степени Ас был схож в обеих группах: максимум соответствовал силовой выносливости рук, минимум - ЛВДР, промежуточное положение занимала Ас показателей теппинг-теста и быстроты ОД (см. рис. 2).

Выявлено, что ИПА определяет характер взаимосвязей не только между абсолютной величиной физических качеств, но и между Ас. Для параметров верхних и нижних конечностей левшей характерны многочисленные и тесные корреляции Ас силовых и скоростных (ЛВДР и МЧД) характеристик, для парных конечностей - в теппинге. У правшей статистически значимые связи между Ас рук и ног отсутствовали. Анализ интеркорреляци онной матрицы верхних конечностей подтвердил большее число связей Ас у левшей по сравнению с правшами и среди них - между гетерогенными показателями силы и быстроты, несмотря на разные ведущие уровни построения движений. Гомогенные (или межскоростные) корреляционные плеяды Ас ног у левшей были значительно обширнее, особенно для теппинг-пока зателей. Следует подчеркнуть полное отсутствие взаимосвязей для асимметрии быстроты одиночного движения и рук, и ног.

p45_pic2.jpg (31866 bytes)

Рис. 2. Степень асимметрии (Ас,%) силовых и скоростных показателей моторики при правом и левом ИПА. Обозначения см. на рис. 1; * - р< 0,05 и ** - р< 0,10 - между правшами и левшами

Заключение. Результаты исследования расширяют существующие представления о роли правого и левого полушарий мозга в функциональной организации индивидуальных особенностей движений, демонстрируют зависимость "двигательного портрета" от профиля межполушарной асимметрии в целом. Точная количественная комплексная оценка ИПА позволяет формировать однотипные по стороне и степени межполушарного доминирования группы исследуемых и выявить присущую им специфику структуры моторики. У лиц с левым ИПА сглаживание функциональных различий двигательных возможностей правой и левой сторон тела, их инверсия в ряде случаев в пользу доминантной, левой, конечности свидетельствуют об очень тесном межполушарном взаимодействии в реализации любого двигательного акта, не ограничивающемся расположением главенствующего фокуса активности в правом полушарии и одновременным формированием доминанты области сопряженного торможения в левом. В настоящем исследовании показано, что амбилатеральность и диффузность центральной организации двигательных функций у левшей проявляется тесными многочисленными связями между силовыми и скоростными характеристиками моторики верхних и нижних конечностей, а также между уровнем их асимметрий. Последнее, видимо, связано с атипичным (по сравнению с правшами) формированием функциональной латерализации мозга левшей, в том числе в двигательной сфере [14], и большим (на 11%) объемом мозолистого тела [26] - анатомическим субстратом межполушарных связей. На существование индивидуального моторного профиля, констатирующего право-левую неравноценность, указывал Н.А. Бернштейн [3].

Вышеприведенные данные подтверждают необходимость дальнейшего накопления сведений о комплексных "двигательных портретах" представителей различных типов ИПА. Изучение этих вопросов крайне важно для теоретического обоснования механизма функционирования мозга на основе асимметрии, а также для практических целей учета асимметрий в организации занятий по физической культуре. Профиль латеральной организации мозга, определяя фундаментальные закономерности работы мозга как парного органа, обеспечивающего когнитивные, эмоциональные, адаптационные, иммунные, гормональные, двигательные функции [1, 2, 24], должен входить в структуру феногенетических характеристик конституции человека. Не исключено, что ИПА послужит стержнем в типологии морфологических, функционально-метаболических и психологических индивидуальных различий. Учет ИПА в комплексном типологическом подходе позволит научно обосновать адекватные педагогические воздействия на индивидуальность двигательной и психической сферы спортсмена в процессе учебно-тренировочных занятий.

Выводы

1. Индивидуально-типологический подход с учетом профиля межполушарной асимметрии позволяет выявить латерализацию большинства декстральных и синистральных двигательных способностей верхних и нижних конечностей.

2. Индивидуальный профиль асимметрии сенсорных и моторных функций определяет специфику "двигательного портрета" "чистых" правшей и левшей.

3. Для левшей характерны сглаживание функциональных различий силовых и скоростных возможностей правой и левой сторон тела, в ряде случаев - их инверсия в пользу доминантной, левой, конечности, наличие тесных корреляций между характеристиками и уровнями асимметрий моторики.

Литература

1. Абрамов В.В., Абрамова Т.Я. Асимметрия нервной, эндокринной и иммунной систем. - Новосибирск : Наука,1996. - 97 с.

2. Аршавский В.В. Особенности типов полушарного реагирования и уровень тревожности у праворуких и леворуких индивидов в различных регионах России и Латвии // Физиология человека, 1998, т. 24, № 1, с. 134-137.

3. Бернштейн Н.А. Физиология движений и активность.- М.: Наука, 1990. - 494 с.

4. Брагина Н.Н., Доброхотова Т.А. Функциональные асимметрии человека. - М.: Медицина,1988. - 240 с.

5. Гутник Б.И. Функциональная асимметрия и возможные физиологические механизмы ее активного отражения в мануальной деятельности растущего организма: Докт. дис. - М, 1990, т.1. - 200 с.

6. Доброхотова Т.А., Брагина Н.Н. Левши. - М.: Наука, 1994. - 230 с.

7. Ермаков П.Н. Асимметрия двигательных реакций верхних и нижних конечностей у человека //Физиология человека, 1986, т. 12, № 3, с. 507-508.

8. Ефимова И.В. Межполушарная асимметрия мозга и двигательные способности // Физиология человека, 1996, т. 22, № 1, с. 35-39.

9. Изаак С.И. Статистические модели дифференцированной оценки двигательных возможностей детей и молодежи: Автореф. канд. дис. М.,1997. - 23 с.

10. Ильин Е.П., Киселев Ю.А., Сафонов В.К. Психология спорта. Современные направления в психологии. - Л.: Изд-во ЛГУ,1989. - 96 с.

11. Караев М.Г., Ибрагимова Н.М., Мусаева С.А. Асимметрия в моторике спортсменов. Учебн. пос. Баку, 1991. - 52 с.